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1、太原市清潔供熱規劃北京清華同衡規劃設計研究院有限公司2019.31.規劃背景2.清潔供熱規劃方案簡介3.節能減排4.經濟性5.規劃實施情況6.總結目目錄錄規劃背景 2012年供熱情況及存在問題 總供熱面積1.46億m2 熱源嚴重不足 滿足城市發展要求的熱源（包括太二、太鋼自備電廠、瑞光電廠及其它清潔供熱方式面積約5000萬）僅占1/3。各類燃煤鍋爐供熱面積超過50%，太一電廠關停替代，各類煤改氣、煤改電供熱方式成本昂貴 每年新增供熱面積8001000萬規劃背景 太原市當年備選解決方案 新建58套29F燃氣蒸汽聯合循環電廠（包括嘉節電廠），年增加電廠耗氣4064億m3 新建瑞光熱電二期4300M2、W機組 大型熱源廠煤改氣，燃氣鍋爐作調峰熱源東山東山49F瑞光瑞光 6300MW西山綜合利用電廠西山綜合利用電廠350MW太鋼太鋼 2300MW大唐清徐燃氣大唐清徐燃氣29F嘉節燃氣嘉節燃氣29F太一燃氣太一燃氣29F太二太二 2300MW+29F西賈燃氣電廠西賈燃氣電廠29F城西熱源廠東山熱源廠小店熱源廠城南熱源廠大井峪燃氣大井峪燃氣 29F燃氣熱電聯產燃煤熱電聯產燃氣熱源廠 備選方案存在的問題 采用燃氣熱電聯產供同樣的供熱面積，采暖季耗天然氣是燃氣鍋爐的5倍，造成采暖成本高昂和用氣緊張。且和燃煤相比需要增加巨額的供熱和發電補貼。城區內新建燃煤電廠和燃煤鍋爐房由于環保限制和控制新增燃煤量，無3、法落地實施規劃背景1.規劃背景2.清潔供熱規劃方案簡介3.節能減排4.經濟性5.規劃實施情況6.總結目目錄錄采暖供熱方式的比較全年當地大氣污染物排放量供熱成本（系統總初投資折算+運行費用）0 05050100100150150200200250250廢熱廢熱電動熱泵電動熱泵電采暖電采暖燃氣鍋爐燃氣鍋爐燃氣熱電燃氣熱電燃煤鍋爐燃煤鍋爐燃煤熱電燃煤熱電當地大氣污染物（當地大氣污染物（g/m2g/m2）PM10SO2NOx0 00 018181451451391392152150 0注：天然氣采暖3.15元/Nm3，標煤600元/tce，燃氣熱電廠天然氣價2.3元/Nm3，供熱成本為扣除發電收益后的4、折算（由于燃氣熱電廠投建的主要目的為供熱，上網發電價格參照燃煤發電上網價格0.4元/kWh計算）。電采暖谷電價格0.292元/kWh，電熱泵電價，居民電價0.467元/kWh，一般工商業電價0.676元/kWh020406080100120廢熱廢熱電動熱泵電動熱泵電采暖電采暖燃氣鍋爐燃氣鍋爐燃氣熱電燃氣熱電燃煤鍋爐燃煤鍋爐燃煤熱電燃煤熱電供熱成本（元供熱成本（元/GJ）454560601 103031024 40 0282825254 40 081清潔供熱規劃方案 余熱資源6575MW，可滿足1.3億平米供熱面積熱源現狀電廠抽汽（MW）乏汽余熱（MW）太二六期630281太二七期498361太5、鋼350989瑞光515198古交4480交城410266合計24036575太鋼電廠及余熱太鋼電廠及余熱瑞光電廠瑞光電廠二電二電六期、新建七期六期、新建七期古交電廠古交電廠新一電新一電2300MW+2600MW+2660MW2350MW2300MW2300MW+2330MW太鋼余熱資源工段介質流量回水溫度供水溫度熱量t/hMW焦化一段初冷水1500584522.5二段初冷水3750433528.5凈環水1500453512高爐4350（2座）沖渣水2448705093高爐1800沖渣水14307050二鋼北區軟水1330403310.8軟水133039339.3軟水46531.5281.9凈6、環水100039319.3軟水180037.63015.9凈環水240032305.6凈環水96032302.2軟水1182413015.1濁環水1500453320.91490403017.3濁環水1000363071000433015.1二鋼南區濁環水76040327.1濁環水100040329.3濁環水75042.13010.5濁環水60032301.4軋鋼濁環水16000353092.9凈環水5500353031.9濁環水11000353063.9凈環水4200353024.4ccpp等發電機循環水16000271991干熄焦乏汽706345.52*300MW機組乏汽50050325合7、計989低溫余熱量低溫余熱量989MW41MW175MW134MW340MW114MW379MW2.48%10.5%8.01%20.4%6.85%29.1%22.7%20-30度余熱 30-40度余熱 40-45度余熱 45-60度余熱 60-70度余熱 150-200度煙氣余熱 200-400度煙氣余熱 484MW供熱規劃方案總體思路 以以熱電聯產熱電聯產+工業余熱為主，其他清潔能源為補充，建立清潔、安工業余熱為主，其他清潔能源為補充，建立清潔、安全、穩定的供熱系統全、穩定的供熱系統 市區內部熱電廠和工業余熱全面挖潛，大溫差改造，提高供熱能力 引入遠郊電廠余熱，通過大溫差運行的長輸管線向主城8、區大熱網輸配 由熱電聯產及工業余熱承擔基礎負荷，利用燃氣承擔尖峰負荷，大型熱源廠作為備用安全保障太原清潔供熱規劃熱源供熱能力（MW）采暖抽汽（MW）余熱（MW）供熱面積（萬）備注新太一電廠（4350MW）186814004683525舊址拆除，異地重建太二電廠（4300MW）170310626413213拆除四五期，新建七期，七期兼顧工業用汽古交電廠（2300MW+4600MW）3488143020586251新建三期2600MW，新建向市區供熱長輸管線，考慮熱損太鋼13393759642526含自備電廠及工藝余熱嘉節燃氣電廠（29F）6024031991136現狀,按70%負荷率，含煙氣余熱9、瑞光電廠（2300MW）9347351991762現狀，向榆次供熱30%，向太原供熱70%陽曲熱電廠（2350MW）9347002341762新建東山燃氣電廠（29F）6635101531251新建，按70%負荷率，含煙氣余熱調峰燃氣熱源28835439合計144146615491626866燃氣熱電廠燃煤熱電廠太鋼電廠及余熱瑞光電廠嘉節燃氣電廠二電六期、新建七期古交電廠新一電新建東山燃氣電廠新建陽曲縣電廠38km18km8km35km1.往南的兩組DN1400管線中一組沿西中環敷設，另一組沿西外環高速敷設。用于往南輸送古交熱源熱量；2.沿北中環敷設DN1200管線用于往東、往南輸送古交熱源熱10、量及太原二熱、太鋼；3.沿東中環敷設DN1200管線東中環地勢標高較高，遠期作為東山片區低區供熱干管使用4.沿南中環敷設DN1200管線用于往東輸送古交熱量及往西輸送瑞光熱量規劃2020年形成八源一網的供熱格局太鋼低溫供熱，主要供太鋼周圍地區 1-281-312-32-62-92-122-152-182-212-242-270102030405060708090100110120130二次水進一次水出二次水出一次水進溫度 日期圖圖錯誤!文檔中沒有指定樣式的文字。.1-1 吸收式換熱機組的性能測試結果 分體型補燃型模塊機大溫差的實現 分布式降溫熱力站大溫差改造熱力站空間不夠，采用分體型和模塊機調11、峰和降溫結合05001000150020002500300035004000450005001000150020002500300035004000熱熱負負荷荷（MW）時間（時間（h）010203040506070809005001000150020002500300035004000萬元萬元/MWh.年年時間（時間（h）長輸熱網燃氣調峰調峰比例18%大溫差的實現 太古長輸大溫差系統突破常規換熱的溫差極限，一次網回水溫度顯著低于二次網溫度；提高熱網輸送能力60%以上；熱網回水溫度的降低同時也為回收電廠余熱創造了有利條件50 120 60 45 二次網一次網常規水水換熱25 120 60 45 12、二次網一次網吸收式換熱抽汽尖峰加熱熱用戶吸收式換熱機組高背壓機組常規機組多級凝汽器串聯梯級加熱25 長輸管網130 30 120 25 熱用戶補燃型吸收式換熱機組20 天然氣60 45 熱用戶常規板換50 120 120 120 60 45 60 45 一級熱網二級網二級網二級網中繼能源站125 30 電廠余熱利用在供熱能耗和經濟性方面具有突出優勢供熱能耗只有常規熱電聯產50%，僅有鍋爐房供熱的20%熱乏汽余熱占總熱量的70.8%供熱煤耗7.69kgce/GJ 投資較少，總供熱成本10.26元/GJ，遠低于其他方式 主要原因 熱網回水溫度顯著降低 多級汽輪機乏汽串聯梯級加熱工藝不同供熱方式的供13、熱煤耗比較二期抽汽供熱三期抽汽供熱并聯高背壓并聯吸收式多級串聯加熱不同供熱方式的供熱成本比較古交電廠余熱回收不同供熱方式的供熱煤耗比較二期抽汽供熱三期抽汽供熱并聯高背壓并聯吸收式多級串聯加熱太鋼余熱回收流程示意圖太鋼余熱回收項目 太鋼廠內供熱站太鋼廠內供熱站 251MW熱泵機組熱泵機組120熱泵機組熱泵機組熱泵機組熱泵機組熱泵機組熱泵機組1525二鋼北區二鋼北區、二鋼南區二鋼南區、軋鋼軋鋼、煉焦循環水煉焦循環水回收余熱量回收余熱量：964MW供熱量供熱量：1693MW熱力站熱力站換熱器換熱器CCPP發電乏汽發電乏汽一網水泵一網水泵一網水泵一網水泵2200026000t/h 148MW換熱器換熱14、器二鋼北區二鋼北區、二鋼南區二鋼南區、軋鋼軋鋼、煉焦循環水煉焦循環水干熄焦乏汽干熄焦乏汽換熱器換熱器239MW120煉焦一段初冷水煉焦一段初冷水高爐沖渣水高爐沖渣水燃氣熱量燃氣熱量：308MW電力電力：46MW3040300MW機組乏汽機組乏汽500t/h 325MW太二電廠太二電廠熱泵熱泵機組機組電力電力46MW7090城北熱力熱力站城北熱力熱力站900012000t/h1525300MW機組抽汽機組抽汽500t/h 375MW燃氣燃氣12068Nm3/h 106MW能源站能源站熱力站熱力站152550008000t/h60008000t/h1100016000t/h4555分布式燃氣調峰分15、布式燃氣調峰23092Nm3/h 202MW二次網二次網二次網二次網1525太鋼設計方案 太鋼方案 太鋼供熱系統1為工藝循環水余熱、CCPP乏汽以及自備電廠30萬kW發電機組乏汽余熱構成的獨立的供熱循環，其主要的供熱區域為城北熱力公司北部、西部及東北部供熱區域和市熱力高溫水供熱區域 太鋼供熱系統2為太鋼煉焦工段和干熄焦發電工段的低溫余熱構成的獨立供熱循環，其主要的供熱區域為城北熱力公司東部供熱區域 太鋼供熱系統3為太鋼高爐工段的低溫余熱構成的獨立供熱循環，其主要的供熱區域為城北熱力公司東南部供熱區域電廠供熱首站電廠供熱首站兩臺高爐兩臺高爐焦化焦化一臺高爐一臺高爐東南區域東部區域東部區域東北部區16、域東北部區域北部區域北部區域西部區域西部區域軋鋼等循環水余熱軋鋼等循環水余熱1.規劃背景2.清潔供熱規劃方案簡介3.節能減排4.經濟性5.規劃實施情況6.總結目目錄錄太原市集中供熱系統供熱能源結構4.2%4.2%43.6%43.6%51.2%51.2%0.9%0.9%燃氣燃氣采暖抽汽采暖抽汽余熱余熱電電節能減排分析 規劃方案充分挖掘現有大型熱電廠和工業余熱潛力，同時遠距離引入城市以外的電廠余熱供熱，實現了市區燃煤鍋爐的全部替代，大幅度降低供熱能耗和污染排放 將規劃方案的污染物當地排放量與對比方案（保留現有大部分大型熱源廠和熱電廠，新建燃煤機組和燃氣熱電機組）進行比較，規劃方案能減少燃煤消耗2417、9.7萬噸標煤，燃氣消耗29億m3，減少PM10、SO2、NOx排放合計約14021噸，減排幅度達到49%。1.規劃背景2.清潔供熱規劃方案簡介3.節能減排4.經濟性5.規劃實施情況6.總結目目錄錄 總投資將達到149.1億元 八大熱源廠內余熱回收改造投資15.7億元 主城區熱力站調峰及大溫差技術改造投資52.1億元 古交電廠及瑞光、太一、陽曲新建電廠至主城區的長輸管線系統（含隔壓站及到城區的主干管線）需投入建設資金56.8億元。方案投資預測熱源名稱熱源熱網系統供熱系統投資成本能源成本總成本投資成本能源成本總成本投資成本 能源成本 總成本元/平米元/GJ元/GJ元/平米元/GJ元/GJ元/平米18、元/GJ元/GJ古交10.4413158019.638.287.719.640太鋼23.415.920低溫網31.727.534.346.325.135.2高溫網23.123.928.9嘉節9.459.861.516.263.166.623.763.168.2新太一2.216.116.526.822.428.42922.428.8太二216.416.825.121.426.826.621.427.2瑞光2.516.216.732.421.128.334.921.128.8余熱供熱平均8.218.720.344.324.934.950.924.836.4參考值：區域燃煤鍋爐4528404528419、0規劃方案改造供熱成本預測除了嘉節燃氣電廠外，其他幾個項目的經濟性并沒有明顯劣勢，從規劃最終形成的余熱供熱系統來看，供熱系統總成本36.4元/GJ，低于區域燃煤鍋爐的供熱成本，在經濟上是可行的。1.規劃背景2.清潔供熱規劃方案簡介3.節能減排4.經濟性5.規劃實施情況6.總結目目錄錄規劃實施情況熱源實施情況回收第二熱電廠、瑞光、嘉節、太鋼自備電廠等電廠的乏汽余熱，和太鋼沖渣水、燒結煙氣等工業余熱引入距離太原市38km的古交電廠熱源目前除新太一電廠和陽曲電廠受煤電建設影響未建設外，其它熱源均已投用。城區內的城西燃煤熱源廠保留備用，城南、小店、東山燃煤熱源廠均進行煤改氣調峰備用。規劃實施情況 熱網20、實施情況發展遠郊區的大型電廠熱源通過大溫差運行的長輸管線遠距離向主城區大熱網輸配，是全國首個大規模利用電廠余熱實現大溫差長距離輸配供熱的城市，解決了長距離輸送、地形高差、經濟輸送三大技術難題。城市主干環線隨中環路修建均已完成，南部熱電聯產2*DN1400長輸管線在新太一電廠未投建的情況下依托于交城電廠熱源也已建成 自2013年開始至2016年逐年新增集中供熱擴網面積1200萬2500平方米，包括替代分散小燃煤鍋爐和滿足新增供熱面積供熱。規劃實施情況熱電聯產+工業余熱79.2%調峰燃煤熱源廠9.0%燃氣熱源廠4.1%其它分散清潔采暖方式7.6%00.20.40.60.811.21.41.61.821、22012201320142015201620171.051.31.561.691.781.91集中供熱面積（億平米）集中供熱面積（億平米）2017年太原市現狀供熱面積年太原市現狀供熱面積2.07億平米億平米紅色點為大溫差站 大溫差改造情況城區供熱范圍內熱力站廣泛設置吸收式換熱機組，并結合燃氣調峰發展了燃氣補燃型吸收式換熱機組，擴大供回水溫差，提高了熱網的熱量輸送能力。初步統計2017年太原市各熱力企業已經安裝吸收式換熱機組的熱力站總供熱面積達到6496萬平米，已改造大溫差面積占太原市集中供熱面積（17063萬平米，除太鋼電廠和工業余熱外）的38%。90.8819.5843.7435.770222、0406080100555105155205255305355405455505555605655705755805855905955100510551105115512051255130513551405溫度（）時間（min）熱力站溫度一次供水溫度一次回水溫度二次供水溫度二次回水溫度2018/12/11某大溫差熱力站吸收式換熱機組參數31.89020406080100120123456789101112131415161718溫度（）電廠供水溫度電廠回水溫度一級網供水溫度一級網回水溫度2018/12/4長輸熱網及一次熱網供回水溫度規劃實施情況2012年20162017年太原4100萬平米小燃23、煤鍋爐 太原市2018年的空氣環境質量與2013年相比有較大的好轉規劃實施情況201820131.規劃背景2.清潔供熱規劃方案簡介3.節能減排4.經濟性5.規劃實施情況6.總結目目錄錄總結 規劃采用熱電聯產+工業余熱利用為主的新型模式，引入古交電廠熱源，充分利用太鋼余熱，新建陽曲、東山燃氣熱電、新太一熱電，八大供熱熱源可實現清潔供熱全覆蓋 規劃方案實施后，在均實現小燃煤鍋爐替代和滿足新增負荷的前提下，主城區與常規供熱方案相比減少大氣污染物排放49%，為改善太原冬季大氣環境質量提供強有力的保障。問題 近幾年內太原市現狀熱源挖潛回收熱電廠乏汽、煙氣余熱，發展調峰供熱熱源是發展方向，否則就要上更多的燃氣鍋爐和電廠 熱網大溫差改造解決輸配問題，同時為回收余熱創造條件，尤其是長輸供熱工程需要推進熱網回水進一步降溫，在分布式降溫改造的基礎上建設中繼能源站結合調峰熱源進一步降低熱網回水溫度 改進價格機制，熱價制定應體現按溫度分段計價，低溫低價，促進熱力企業實施降低熱網回水溫度的積極性；在電廠參與電力調峰的情況下如何保障熱源供熱能力；