化工园区分散式供热向集中式供热转变途径探析

大唐鲁北发电有限责任公司 陈继军

化工园区作为一个产能和耗能的密集型区域，对热能的需求较大。随着国家《打赢蓝天保卫战三年行动计划》实施，在鲁北化工园区内，企业的自备机组将面临关停态势，这为大唐鲁北发电公司成为园区唯一热源并进行大流量集中供热创造良好的外部环境。本文对化工园区集中供热途径进行探讨。

鲁北化工园区由分散式供热向集中式供热转变的背景分析

国家层面

党的十八大站在历史和全局的战略高度，做出“大力推进生态文明建设”的战略决策。习近平总书记在党的十九大报告中指出，加快生态文明体制改革，建设美丽中国。2018年国务院出台的《打赢蓝天保卫战三年行动计划》指出，对开发区、工业园区、高新区等进行集中整治，限期进行达标改造，减少工业集聚区污染；完善园区集中供热设施，积极推广集中供热。化工园区是社会经济发展的重要支撑，同时也是生态文明建设的主要参与者。截至2019年6月27日，山东省分四批共认定75家化工园区、10家专业化工园区，鲁北化工园区入选山东省第一批化工园区和专业化工园区名单。因此，鲁北化工园区由分散式供热向集中式供热转变，是落实国家生态文明建设战略部署和打赢蓝天保卫战三年行动计划的积极实践。

行业层面

2019年国家发展改革委、国家能源局出台的《关于深入推进供给侧结构性改革 进一步淘汰煤电落后产能 促进煤电行业优化升级的意见》指出，单机5万千瓦及以下的纯凝煤电机组，大电网覆盖范围内，单机10万千瓦级及以下的纯凝煤电机组应实施淘汰关停。化工园区只有关停用热大户的自备小机组，确定以国有发电公司为供热主体，发展大型机组集中供热，才能符合国家供给侧结构性改革要求，推动化工园区的可持续发展。鲁北化工园区由分散式供热向集中式供热转变，是落实国家供给侧结构性改革、促进煤电行业优化升级的缩影和写照。

地方层面

2020年2月山东省滨州市无棣县政府印发的《无棣县重点煤耗企业煤炭消费压减工作方案》指出，2019～2020年煤炭消费压减量173.83万吨。鲁北化工园区主要耗能企业均承担了压减任务。《方案》也明确了自备小机组关停目标，要求大唐鲁北发电公司做好与园区内各蒸汽需求企业的管网建设，并尽快进行锅炉改造，签订供汽合同，确保满足各企业蒸汽需求。在化工园区内，实现大型机组集中供热，不仅能降低煤炭消耗量，完成煤炭压减任务，还有利于降低污染物的排放量，污染物排放由“多面”缩减为“一点”，契合当前环保要求。

鲁北化工园区内主要企业的生产规模及用汽需求

山东鲁北企业集团

横跨化工、建材、电力、轻工、有色金属等行业，拥有年产100万吨氧化铝联产50万吨化学品铝、25万吨钛白粉、100万吨复合肥、30万吨磷铵、40万吨硫酸、60万吨水泥、2万吨碳酸锂、3万吨磷酸铁锂碳正极材料联产3万吨磷酸铁、100万吨原盐、2500吨溴素等产业，是目前世界上较大的磷铵、硫酸、水泥联合生产企业之一。用热需求320吨/时。

无棣鑫岳化工集团有限公司

涉足能源、化工、电力、建材、物流、机械七大行业，拥有年产15万吨盐酸、30万吨环氧丙烷、45万吨氯、3万吨环氧氯丙烷等产业，是一家以石油化工为产业龙头的大型企业集团。用热需求310吨/时。

山东三岳化工集团

拥有三套年产8万吨环氧丙烷、33万吨烧碱、4.5万吨丙二醇甲醚、5万吨丙二醇甲醚醋酸酯、5万吨合成树脂、8万吨3号溶剂生产线，是一家以有机化合物生产为主的大型企业集团。用热需求160吨/时。

山东鲁渝博创铝业有限公司

采用先进的低温拜耳法生产工艺，生产冶金级氧化铝。拥有年产50万吨氧化铝生产线，计划通过技改扩能后年产值达到140万吨。目前用热需求120吨/时。

鲁北化工园区的热源情况

大唐鲁北发电公司

现有2台330兆瓦燃煤热电机组，属于直调公用机组，配套2台1020吨/时燃煤锅炉。最大供热能力500吨/时。

山东鲁北企业集团

自备1台220吨/时锅炉，配套25兆瓦背压机运行；1台420吨/时锅炉，配套100兆瓦抽凝汽轮发电机组运行。最大供热能力320吨/时。

无棣鑫岳化工集团有限公司

自备1台410吨/时锅炉，配套50兆瓦背压机运行；1台460吨/时锅炉，配套100兆瓦纯凝机和50兆瓦纯凝机运行。最大供热能力500吨/时。

三岳化工有限公司

自备1台425吨/时燃煤锅炉，配套25兆瓦背压机运行；1台425吨/时燃煤锅炉，配套25兆瓦背压机和50兆瓦纯凝机运行。最大供热能力320吨/时。

山东鲁渝博创铝业有限公司

自备2台240吨/时锅炉，分别带1台25兆瓦背压机运行。最大供热能力340吨/时。

综上看出，目前鲁北化工园区主要用热企业均有自备锅炉机组，自身供热能力满足生产需求。有些企业联合成立了热力公司，便于供热统一调度，实现供热资源集约化。

2020年2月份以来，无棣县政府积极响应山东省煤炭压减、小机组关停政策，出台煤炭压减、小机组关停方案。根据方案，鲁北化工园区小机组将逐步关停，主要企业的用热需求由大唐鲁北发电公司集中解决，推动园区供热由分散式向集中式转变。

大唐鲁北发电公司集中供热的途径

目前，大唐鲁北发电公司最大供热能力500吨/时。2019年实现供热量179.86万吨，平均供热负荷205吨/时，为无棣县减少32.02万吨煤炭消费指标（经测算，大唐鲁北发电公司每提升100吨/时供热负荷，全年降低煤炭消耗量16万吨）。

现实中，大唐鲁北发电公司供热负荷远未到最大供热能力，供热负荷提升空间大，且大唐鲁北发电公司现有的最大供热能力暂不能满足园区企业总的用热需求，因此，本文探索以下几种途径提升供热能力，以满足园区企业的用热需求。

对汽轮机旋转隔板进行改造

将汽轮机中压缸模块整体更换（即中压内外缸、中压转子和动叶片、中压隔板和汽封体及汽封环），对各抽汽口尺寸及管路安装走向重新布置。改造后，单机最大供热能力提升至400吨/时。经调研，该方案已在大唐辽源电厂成功实施，单机供热能力有较大提升，成效显著。大唐鲁北发电公司主要通过此途径提升供热能力。

采用锅炉过热器复合循环供汽方式

调研分析华能新疆轮台电厂、粤电珠海电厂的复合循环供汽参数技改设计方案，咨询西安热工设计院专家，结合大唐鲁北发电公司机组实际情况，锅炉过热器复合循环供汽方式具有可行性。改造后，单机最大供热出力提升至450吨/时。此途径为大唐鲁北发电公司提升供热能力的备选方案。

对热电解耦进行改造

经调研，华能德州电厂正在实施热电解耦技术改造，以期提升供热能力。若大唐鲁北发电公司实施热电解耦技术改造，需增加汽轮机六抽管道和高旁供热管道，增加协调控制系统和防脱硝退出的旁路管路。改造后，单机最大供热能力提升至350吨/时。此途径为大唐鲁北发电公司提升供热能力的备选方案。

探索新建2台350兆瓦热电联产机组

2017年山东省政府发布的《山东省加强和规范自备电厂监督管理实施方案》指出，鼓励自备电厂实施容量替代。煤电小机组较多的企业，可通过新建背压供热机组或容量替代新建高效煤电机组等方式对现有机组进行整合，优先支持容量替代比例高的项目列入煤电发展规划。建设2台350兆瓦热电联产燃煤机组替代园区现存的自备煤电小机组符合国家政策要求，是大唐鲁北发电公司提高供热能力的主要途径。2020年2月份，大唐鲁北发电公司成立了项目开发部，配备专职人员负责推进新建2台350兆瓦热电联产燃煤机组前期项目，积极争取纳入政府“十四五”规划，列入山东省能源局和国家能源局煤电机组发展计划，取得2台350兆瓦热电联产机组路条。

建设集中供热管线

联系有口碑好、资质高的设计院，与用汽需求企业共同设计供热管线建设方案，推动供热管线建设。此外，在商务方面，按照《无棣县重点煤耗企业煤炭消费压减工作方案》要求，尽快与园区用汽需求企业签订供热合同。

大唐鲁北发电公司集中供热效益测算

经测算，每提升100吨/时供热负荷，一年可增加供汽量260万吉焦，供热利润超过1亿元；按照年发电量30亿千瓦时，可降低供电煤耗12克/千瓦时，一年节省标煤36万吨；按照2019年燃料市场单价657.36元每吨，一年可降低燃料成本约2.37亿元。可见，由大唐鲁北发电公司向鲁北化工园区进行集中供热，可大幅度降低生产成本，企业盈利能力得到显著增强。

经济发展不应是对资源和生态环境的竭泽而渔，生态环境保护也不应是舍弃经济发展的缘木求鱼，而是要坚持在发展中保护、在保护中发展。大唐鲁北发电公司将积极响应政府号召，与鲁北化工园区企业开展合作，力争早日签订供热合同，在技术上，探索新上火电机组、热电解耦改造、汽轮机旋转隔板改造、等途径增强供热能力，扩大供热规模，既满足园区用热需求，又提高盈利水平，为企业实现长远发展做出贡献。