济宁市东郊热电厂供热系统高温水改造工程

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一、案例名称

济宁市东郊热电厂供热系统高温水改造工程

二、案例业主

济宁市东郊热电厂是1989年由国家节能投资企业中标、山东省计委批复的小型节能热电联产项目，是济宁市城区规划中的主要热源点之一，隶属于济宁市国资委。现拥有在岗职工838人，厂区占地178亩，固定资产2.8亿元。

目前，全厂最大装机容量为57MW，安装有15MW抽凝式供热机组3台，12MW背压式供电机组1台，配套安装130t/h煤粉炉2台，75t/h煤粉炉1台，130t/h循环流化床锅炉1台。年发电量4.1亿kW·h，年供热量842万GJ。主要承担着济宁东部城区约1000万平方米城市居民冬季采暖和20余家工业企业的用汽任务。

三、案例内容

1.原设备情况及用能情况

客户安装有15MW抽凝式供热机组3台，12MW背压式发电机组1台，配套安装130t/h煤粉炉2台，75t/h煤粉炉1台，130t/h循环流化床锅炉2台。东郊热电厂供热公司下辖14个中心供热站，其中包括1个低温循环水站，供热总面积196.05万m，具体统计见下表。另外还有约158个城市自管站，供热面积约279万平方米，属于购买热电厂蒸汽独立运行。供热方式有两种:一种是热电厂把蒸汽分别送到各个换热站然后采用汽水换热设备换成热水，通过循环泵把热送到名热用户;一种是低温循环水供热，热量来自汽轮机凝汽器，供热面积约86万平方米。

2009年主要能源消耗及能源外供统计见表1。

表1 2009年主要能源消耗及能源外供统计

注:原煤的平均低位发热量19209k/kg:

2.节能改造内容

应用的主要节能技术及工艺:热电联产供热系统的优化设计，低温循环水供热的最优化技术，集中供热系统的优化调度与控制技术，能源的量化管理技术，二次网的变流量调节技术,供热管网的水力平衡调节技术供热系统的集中补水技术，计算机监测与控制系统及能源管理系统技术等。

(1)将原供热区域内的蒸汽供热管网改造为高温水供热管网，实现供热系统的汽改水，降低供热管网的管损。

(2)将东郊热电厂的三台抽凝式汽轮机组全部改造为“低温循环水供热”，完全且充分地利用凝汽器的余热，承担供热系统的基础热负荷;低温循环水再经汽轮机的抽汽加热后变为高温水供热。

(3)将原低温循环水供热系统改造为高温水供热系统，并且与蒸汽供热系统改造后的高温水系统合并;解决低温循环水直供系统的调峰困难及供热管网的水力失调问题。

(4)在东郊热电厂内新建高温水集中供热系统换热首站。

(5)首站内的热网循环水泵全部采用汽轮机拖动技术,实现能源品位的梯级利用降低电厂的自用电量。

(6)利用东郊热电厂原有的制水设备和制水能力(因汽改水以后，电厂的制水能力将富余)，采用“在电厂内对一次管网实现集中补水，再在各个换热站内实现由一次水向二次水补水。

(7)原汽-水换热的二级站全部改为水-水换热的二级站，对部分规模过小的换热站合并。原直接供热的低温循环水系统改为高温水系统后，增加水一水换热站。

(8)为解决二次管网的水力平衡所进行的改造，部分管段的改造和加装平衡阀，改善二次管网的水利失调。

(9)新建城市集中供热系统的计算机监测与控制系统及能源管理系统，实现集中供热系统的最优化控制与能源的量化管理。

2.项目开发、实施及运行情况

全部工程包含约1000万平方米的供热面积，改造工程分3年完成。2010年接入约400万平方米的供热面积，2011年接入约300万平方米的供热面积，2012年接入剩余部分的供热面积。

改造工程完成即进入系统维护期，工程改造分期完成，其维护期也分期开始。系统维护期直至项目合作期结束。2010年开始合作至2011年3月16日第一个采暖季结束，节能服务公司通过资金、技术、指导培训及运行管理等的人力物力投入，协助顺利完成了项目2010-2011年度采暖季改造及运行管理任务。通过对比分析该采暖季的运行管理数据，该采暖季综合节能量达到15000吨标准煤，综合节能率达到20%以上，运行效果显著。

四、项目年节能量及节能效益

表2 2009-2010采暖季热电厂供热用蒸汽数据表

表3 2010-2011采暖季热电厂供热用蒸汽数据表

续表

注:高温水总供热时间按照130天计算，蒸汽品质按照0.6MPa 240℃计算，每吨蒸汽折合2.94G，供热总面积410万平方米。

表4 两个采暖季供热面积及单位面积耗煤量比较表

从表4可以看出，经过节能改造以后采暖单位面积煤耗由改造前的14.55(kg/m季)，降低至改造完成后的7.5(kg/m季)，节能效果明显。项目的第一年节能效益为改造前总能耗费用的48%左右。

运行效果:

2010年开始合作至2011年3月16日采暖季结束，节能服务公司通过资金、技术、指导培训及运行管理等的人力物力投入，协助顺利完成了2010-2011年度采暖季的运行管理任务。通过对比分析该采暖季的运行管理数据，该采暖季综合节能量达到15000吨标准煤，综合节能率达到20%以上。

五、商业模式

该项目采用合同能源管理效益分享型模式。

合同期限内，在达到20%以上节能目标的前提下，节能服务公司收益由其投资的本金和固定收益两部分构成，每年收取本金数额为节能服务公司总投资额的1/5(即每年600万元)，同时收取其上一年剩余本金额度的23%作为分享的收益(即第一年为690万元、第二年552万元、第三年414万元、第四年276万元、第五年138万元)，若节能改造收益达不到10%，则五年内仅收回其投资本金，不再收取其他收益分享。

款项支付方法:东郊热电厂在每年6月30日前将节能服务公司上一个采暖期所应获得的本金和收益支付节能服务公司。

服务期为:自2010年7月1日开始，至2015年7月1日结束，期限5年。

节能设备及相关管理系统所有权归属在合同期满或合同依法、依约解除或终止后，节能服务公司把节能设备及相关管理系统移交给用能单位，且相关档案资料齐全。

六、融资渠道

东郊热电厂的总投资5亿元，第一期改造由节能服务公司投资3000万元，以后全部由东郊热电厂投资。