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近日，由國(guó)家能源投資集團(tuán)有限責(zé)任公司（原中國(guó)國(guó)電集團(tuán)公司）組織，華北電力大學(xué)、國(guó)電科學(xué)技術(shù)研究院、北京國(guó)電藍(lán)天節(jié)能科技開發(fā)有限公司和中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司共同承擔(dān)的“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃“大容量火電機(jī)組高效梯級(jí)供熱技術(shù)開發(fā)及工程示范”（項(xiàng)目編號(hào)：2014BAA06B00）順利通過(guò)了科技部高新司組織的項(xiàng)目驗(yàn)收。來(lái)自北京科技大學(xué)、清華大學(xué)、國(guó)家電力投資公司等單位的13位專家參加了項(xiàng)目結(jié)題驗(yàn)收評(píng)審。
該項(xiàng)目圍繞大型熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的供熱節(jié)能改造，開展了系統(tǒng)的應(yīng)用基礎(chǔ)研究、技術(shù)開發(fā)和工程示范應(yīng)用。項(xiàng)目執(zhí)行期間，在我校提出的單耗分析基礎(chǔ)上，進(jìn)一步發(fā)展了基于熱力學(xué)第二定律分析的綠色供熱理論，建立了大型熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組供熱節(jié)能改造的統(tǒng)一評(píng)價(jià)準(zhǔn)則；研發(fā)了抽背式雙熱源小汽輪機(jī)及配套設(shè)備、小溫差高效換熱和低溫?zé)嵩醇訜崞鞯认盗嘘P(guān)鍵技術(shù)；開發(fā)了多級(jí)串聯(lián)的低位能熱源分級(jí)加熱系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)聯(lián)建熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組供熱溫度高于熱源平均溫度，大幅度降低抽汽供熱的可用能損失；開發(fā)了300MW、600MW等級(jí)大型機(jī)組綜合性能仿真平臺(tái)。
項(xiàng)目的研發(fā)成果形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組余熱能高效梯級(jí)供熱的關(guān)鍵技術(shù)和裝備。執(zhí)行期間，申請(qǐng)發(fā)明專利15項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文30余篇，獲得軟件著作權(quán)1項(xiàng)；牽頭編制1項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《火力發(fā)電廠低位能蒸汽供熱技術(shù)導(dǎo)則》。
項(xiàng)目成果分別應(yīng)用于國(guó)電大連開發(fā)區(qū)電廠350MW熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組和山西興能電廠的供熱改造工程中。在國(guó)電大連開發(fā)區(qū)熱電廠1號(hào)機(jī)350MW火電機(jī)組上完成的工程應(yīng)用示范，第三方測(cè)試結(jié)果表明：相比改造前，在汽輪機(jī)輸入熱量相同的條件下，機(jī)組供熱能力增加31.6%，發(fā)電出力增加11.4%，機(jī)組發(fā)電標(biāo)煤耗相對(duì)下降105.9g/(kWh)，供熱期平均發(fā)電標(biāo)煤耗降低60g/(kWh)。達(dá)到最大供熱能力時(shí)，年可節(jié)煤9.83萬(wàn)噸。山西興能電廠低位能分級(jí)加熱改造后，2017年實(shí)際供熱面積近4000萬(wàn)平方米。年供熱量乏汽占比達(dá)75%，能源效率可達(dá)85%。全年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤99.8萬(wàn)噸，減少二氧化碳排放量217萬(wàn)噸。目前，全國(guó)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組裝機(jī)容量超過(guò)3.0億千瓦，項(xiàng)目成果若在全國(guó)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組推廣，供熱期發(fā)電功率提升7%，相當(dāng)于年新增發(fā)電量約560億千瓦時(shí)，供熱量可增加30%，年可新增采暖供熱量5.7億吉焦，新增供熱面積約14億平方米。
我國(guó)北方地區(qū)城鎮(zhèn)采暖面積達(dá)130億平方米，但是熱電聯(lián)產(chǎn)在城市集中供熱占比不足1/3。供熱采暖不僅消耗了大量能源，還帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，是我國(guó)北方地區(qū)冬季霧霾的主要成因之一。另一方面，目前我國(guó)燃煤火力發(fā)電裝機(jī)容量總體呈現(xiàn)過(guò)剩態(tài)勢(shì)，燃煤火電機(jī)組普遍負(fù)荷率低、且存在巨大的余熱熱量損失。本項(xiàng)目在余熱利用，低位能分級(jí)混合加熱技術(shù)及大溫差遠(yuǎn)距離送熱技術(shù)上取得的突破，為在役燃煤發(fā)電機(jī)組的供熱改造提供了重要的技術(shù)基礎(chǔ)，為燃煤火力發(fā)電行業(yè)節(jié)能減排提供了重要機(jī)遇。
該項(xiàng)目圍繞大型熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的供熱節(jié)能改造，開展了系統(tǒng)的應(yīng)用基礎(chǔ)研究、技術(shù)開發(fā)和工程示范應(yīng)用。項(xiàng)目執(zhí)行期間，在我校提出的單耗分析基礎(chǔ)上，進(jìn)一步發(fā)展了基于熱力學(xué)第二定律分析的綠色供熱理論，建立了大型熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組供熱節(jié)能改造的統(tǒng)一評(píng)價(jià)準(zhǔn)則；研發(fā)了抽背式雙熱源小汽輪機(jī)及配套設(shè)備、小溫差高效換熱和低溫?zé)嵩醇訜崞鞯认盗嘘P(guān)鍵技術(shù)；開發(fā)了多級(jí)串聯(lián)的低位能熱源分級(jí)加熱系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)聯(lián)建熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組供熱溫度高于熱源平均溫度，大幅度降低抽汽供熱的可用能損失；開發(fā)了300MW、600MW等級(jí)大型機(jī)組綜合性能仿真平臺(tái)。
項(xiàng)目的研發(fā)成果形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組余熱能高效梯級(jí)供熱的關(guān)鍵技術(shù)和裝備。執(zhí)行期間，申請(qǐng)發(fā)明專利15項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文30余篇，獲得軟件著作權(quán)1項(xiàng)；牽頭編制1項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《火力發(fā)電廠低位能蒸汽供熱技術(shù)導(dǎo)則》。
項(xiàng)目成果分別應(yīng)用于國(guó)電大連開發(fā)區(qū)電廠350MW熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組和山西興能電廠的供熱改造工程中。在國(guó)電大連開發(fā)區(qū)熱電廠1號(hào)機(jī)350MW火電機(jī)組上完成的工程應(yīng)用示范，第三方測(cè)試結(jié)果表明：相比改造前，在汽輪機(jī)輸入熱量相同的條件下，機(jī)組供熱能力增加31.6%，發(fā)電出力增加11.4%，機(jī)組發(fā)電標(biāo)煤耗相對(duì)下降105.9g/(kWh)，供熱期平均發(fā)電標(biāo)煤耗降低60g/(kWh)。達(dá)到最大供熱能力時(shí)，年可節(jié)煤9.83萬(wàn)噸。山西興能電廠低位能分級(jí)加熱改造后，2017年實(shí)際供熱面積近4000萬(wàn)平方米。年供熱量乏汽占比達(dá)75%，能源效率可達(dá)85%。全年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤99.8萬(wàn)噸，減少二氧化碳排放量217萬(wàn)噸。目前，全國(guó)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組裝機(jī)容量超過(guò)3.0億千瓦，項(xiàng)目成果若在全國(guó)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組推廣，供熱期發(fā)電功率提升7%，相當(dāng)于年新增發(fā)電量約560億千瓦時(shí)，供熱量可增加30%，年可新增采暖供熱量5.7億吉焦，新增供熱面積約14億平方米。
我國(guó)北方地區(qū)城鎮(zhèn)采暖面積達(dá)130億平方米，但是熱電聯(lián)產(chǎn)在城市集中供熱占比不足1/3。供熱采暖不僅消耗了大量能源，還帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，是我國(guó)北方地區(qū)冬季霧霾的主要成因之一。另一方面，目前我國(guó)燃煤火力發(fā)電裝機(jī)容量總體呈現(xiàn)過(guò)剩態(tài)勢(shì)，燃煤火電機(jī)組普遍負(fù)荷率低、且存在巨大的余熱熱量損失。本項(xiàng)目在余熱利用，低位能分級(jí)混合加熱技術(shù)及大溫差遠(yuǎn)距離送熱技術(shù)上取得的突破，為在役燃煤發(fā)電機(jī)組的供熱改造提供了重要的技術(shù)基礎(chǔ)，為燃煤火力發(fā)電行業(yè)節(jié)能減排提供了重要機(jī)遇。
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