哈尔滨供热样板——大唐哈尔滨第一热电厂如何做到“热电”平衡

低谷调峰压力增大、“热电”矛盾突出之时，企业也在尝试自我救赎。

 

 

寒冬时节，万木凋零。一场风雪过后，零下20度的强势低温使得松花江哈尔滨段水面彻底冻结。

 

与此同时，哈尔滨群力新城小区市民于江家中却温暖如春。温度计显示，室温接近25度，远超当地供热标准。

 

这是桐楠格换热站10.57万平方米供热面积一隅。10公里外，热源厂哈一热正将热水源源不断通过一次管网输送至换热站，通过换热器换热后，再由二次循环水泵输送至1700名用户家中，最终实现居民采暖。

 

“换热站实行24小时恒温供热，由智能系统自动调节水温。室外温度越高，二次管网水温越低；反之亦然。而循环水泵的作用是将热量带到用户家，如果不循环，热量就会凝固，水也会很快冷掉。”11月28日，在距于江家4.3公里外的桐楠格换热站，黑龙江龙唐电力投资有限公司群力供热分公司运行检修部区域管理徐海东接受《能源》记者采访表示，“换热站相当于小区供热的‘心脏’，而热源厂则是整个一次管网的‘心脏’。”

 

哈一热配套调峰热源全景

 

被徐海东喻为“心脏”的是大唐哈尔滨第一热电厂（以下简称“哈一热”）。这是中国大唐集团公司在哈尔滨地区唯一一家热电联产企业，也是哈尔滨地区10余家热源企业中冉冉升起的新秀。

 

在东北地区低谷调峰压力依然较大、“热电”矛盾仍然突出之时，哈一热如何做到“热电”平衡？长达6个月的采暖期下，它又如何实现安全供热、两年“零非停”？

 

填补热源“空白”

 

厂址位于哈尔滨市群力新区的哈一热，是中国大唐集团公司在黑龙江省的三级企业，隶属大唐黑龙江发电有限公司。

 

2007年11月哈一热获得国家发改委项目核准，2010年1月18日顺利通过“168试运”实现双投，成为东北地区第一家集烟塔合一、无旁路脱硫脱硝和GIS高位布置于一体的热电联产企业。

 

“哈一热的成立，直接替代采暖小锅炉366台，每年可使哈尔滨烟尘和二氧化硫排放量分别减少85%和52%，极大改善了城市空气质量和投资环境。”哈一热厂长王秀江向《能源》记者介绍。

 

虽是“后生晚辈”，但却“异军突起”。哈一热不断探索多样化盈利模式，形成了以“电热主导、多元发展”的企业格局。

 

成立之初，哈一热仅有一期2台30万千瓦发电机，原始供热能力也只有1393万平方米。不过随着6台38.77兆瓦蒸汽型吸收式溴化锂热泵机组投用后，其供热能力迅速提升至1600万平方米。

 

“2013年，群力新区（哈一热主要供热区域）城建工作超速发展，电厂供热压力与日俱增，这是6台热泵机组能够投产的最主要原因。”在哈一热热泵厂房，发电部值长王健鹏向《能源》记者分析，“除增加供热面积，热泵机组的投运还大大提升了热网安全与可靠性，从而实现节能减排。”

 

据其介绍，哈一热原来的供热方式属单热源孤网运行，供热安全性较薄弱。热泵机组投运后，既提高了安全，又增强了供热方式的灵活性。

 

“热泵机组接带城市热网尖峰热负荷。增加热泵后，即使在事故情况下也能满足城市供热的基本需求，并能有效避免城市因热源厂发生事故导致大面积、长时间居民停供情况的发生。”王健鹏说。

 

据悉，由于热泵机组效率高、操作简单、调整灵活，哈一热将上述6台热泵机组作为供热基础设备。每年供热期开始便启动运行，直至供热期结束。

 

然而，在供热区域每年新增大量热负荷的新兴趋势下，哈一热依然无法满足日益增长的热源需要。建设更多热源项目，成为当务之急。

 

“在国家可持续发展政策引导下，哈一热二期扩建项目拟规划建设两台85兆瓦背压供热机组，预计2020年投产运营。项目建成后，将增加供热面积905.35万平方米，并显著提高哈尔滨市集中供热普及率。”王秀江介绍。

 

为有效填补二期项目建成前的热源“空白”，尽快解决机组供热能力不足等问题，哈一热已从多热源联合供热入手，策划建设了配套调峰热源项目，抢占热力市场发展先机。

 

据悉，哈一热配套调峰热源项目，位于规划的二期扩建工程场地内，占地面积12380平方米，项目规划建设2台116兆瓦循环流化床热水锅炉，预期可扩展供热能力401万平方米。

 

2016年12月、2017年11月，两台锅炉先后顺利通过96小时试运，锅炉机组满负荷运行，配套环保设施同步投运并实现达标排放。

 

在王秀江看来，先行建设2台循环流化床热水锅炉，既是应急妙方，也是必要之举。

 

“在二期扩建工程投产前，分期建设的调峰热源项目是解决群力新区供热能力不足最有效的办法，不仅能使供热区域内事故保证率达到国家规定的75%以上，还能极大提高供热系统运行的安全性。”王秀江坦言。

 

提升火电灵活性

 

作为能源局确定的首批16个提升火电灵活性改造试点项目之一，哈一热率先成为“第一个敢吃螃蟹”的发电企业。

 

在东北地区，冬季供热机组通常“以热定电”。但随着供热负荷越来越大，机组对电负荷的调节能力也变得越来越小。

 

受电网调度影响，机组供热能力往往得不到充分释放；从发电效益和发电煤耗考量，机组供热改造思路也较为狭隘。

 

加之“弃风”问题严重，在长达半年的供热季中，如何提高火电机组负荷调节能力成为亟待解决的难题。

 

2014年10月1日，国家能源局东北监管局下发《东北电力辅助服务调峰市场监管办法（试行）》，东北电力调峰市场启动试运行。

 

此后，五部委联合下发热电联产管理办法，办法中第十三条明确提出“为提高系统调峰能力，保障系统安全，热电联产机组应按照国家有关规定要求安装蓄热装置”。

 

进行火电灵活性改造，提升电源调峰能力，成为破解东北弃风的理想举措。

 

“就东北区域自然环境、用电负荷而言，针对冬季供热期时夜间环境温度低供热需求量大，而用电负荷减少的现实情况，推进热电解耦成为火电灵活性改造的一项重要措施。”王秀江坦言。

 

在其看来，一味从能量梯级利用、能量利用率角度出发，必然会将热和电紧密捆绑在一起，造成无法解决的热电矛盾。

 

“只有通过灵活性改造这一技术手段增加电网可灵活调节电源的比重，才能释放火电机组调峰能力。”王秀江说。

 

据悉，为实现热电解耦，哈一热计划新建2台50兆瓦电锅炉及其附属系统。届时，在电网公司要求深度调峰时，可大幅降低上网电量，增加供热面积。

 

“该项目预计于2018-2019年供热期投运。投运后，调峰能力最低可达35%机组额定负荷，并新增约200万平方米供热面积。”王秀江透露。

 

另据了解，该项目还可同时享受国家调峰辅助服务市场政策补贴。

 

哈一热超低排放施工，烟道移位

 

在中国全面推行燃煤超低排放进程下，哈一热继续保持领跑姿态，成为黑龙江省内首家获批的“超低排放”发电企业。

 

采访当天，《能源》记者在哈一热电厂集控室看到，1号机组当天显示的实时数据是烟尘2.67mg/Nm3，氮氧化物36.6mg/Nm3，二氧化硫20.7mg/Nm3，远低国家标准。

 

“这一轮改造工程共计投入资金7500余万元。与改造前相比，每年烟尘、二氧化硫、氮氧化物将分别减排91.3%、71.7%、58.3%，各项均优于国家对燃气机组环保排放的指标。”王健鹏介绍。

 

2016年1月，《大唐哈尔滨第一热电厂 2台30万千瓦机组烟气污染物超低排放改造工程可行性研究报告》发布，确立了在脱硫塔内安装高效除雾器及加装喷淋层、脱硝催化剂再生及补充催化剂，以及除尘加装湿式电除尘器的改造方案。

 

而后，哈一热1号机组仅仅用了半年时间，便于2016年7月13日并网运行，完成超低排放改造计划。

 

据悉，按照国家对超低排放实行的激励政策，对实施超低排放改造企业的上网基数电量上调0.01元/千瓦时，将直接增加利润千万元。

 

此外，主要污染物的减排还将促进排污费用的减少。由此增加的排污权交易总量，也能成为哈一热增收节支的重要途径。

 

值得关注的是，随着蒸汽热负荷的迅速增长，哈一热还启动了对现有两台机组的工业抽汽供热改造计划。

 

“工业抽气系统投运后，每小时将对外供汽70～100吨，在提高机组经济效益，降低发电煤耗的同时，可替代开发区即将关停的4台20吨老旧蒸汽锅炉。对改善哈尔滨市环境质量，提升环保和经济效益方面效果显著。”王秀江说。

 

就在《能源》记者到访前的两个月，该锅炉工业抽汽项目刚刚完成第一次对外协调试运，开始供热。

 

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