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發展小型氧化鋅避雷器測試儀分散熱電聯產的研究與探討

摘　要：介紹了小型分散熱電聯產的特點、主要（yào）型式，分析了小型分散熱電聯產的成因，還介（jiè）紹了國內（nèi）外發展簡況，並提出了（le）我國（guó）發展小型分散（sàn）熱電聯產的幾點建議。
　　關鍵詞：氧化鋅避雷器測試儀;熱電聯產；小型分散供熱；燃氣－蒸汽聯合循（xún）環（huán）

1　引　言
　　“熱（rè）電聯產、集中供熱”具有（yǒu）節約能源、改善環境、提高供熱（rè）質量（liàng）、增加電力供應、提高人（rén）民生活質量等綜合效益。所以，我國曆來都鼓勵要健康發展。熱（rè）電站的（de）規模，要因地製宜，依據熱力市場和電力市場的發展需求，大（dà）、中、小型（xíng）並舉。本（běn）文介紹1980年以來，西方發達國家利用天然氣（油）燃機（jī）熱電聯產，采用中、小型（xíng）分散供能係統的成因、特點等。同時，針對我國近年來不少城市有了天然氣，目前正在搞“西氣東輸”和進口液化（huà）天然氣（LNG氧化鋅避雷器（qì）測試儀），許多城市已經有條件用天然氣作燃（rán）料建設小型分散熱電（冷）聯產這一情況作出分析，以供參考。
2　小型分散熱電聯產的特點
　　從電力工業100多年的發展（zhǎn）曆史（shǐ）看，汽輪發電機由小型發展到大型，要提高能源利（lì）用率（降低供電煤耗、線損等）、降低成本似（sì）乎（hū）已趨（qū）盡頭。而從電力工業發展的趨勢來看，“城市各個工廠、企業（yè）、學校、軍營、單位的小型分散、高效、清潔（jié）發電（小型熱電〈冷〉電廠），將替代邊遠地區（qū）的大型電
廠。”傳統大型集中遠距離輸電占統治地位（wèi）的模式，被氧化鋅避雷器測試儀新技術、自由交易能（néng）源（競價上網）分散小型（xíng）競爭者所（suǒ）改變。
　　所謂（wèi）“小型分散”動力是相（xiàng）對“傳（chuán）統大（dà）型（xíng）、集中（zhōng）輸電”而言，其主要（yào）特點有：
　　小型：電站、機組（zǔ）容量小，一般單機（jī）容量（燃機0．5～20MW，汽機＜50MW），電（diàn）站容量小於100MW，屬（shǔ）小型機組，小型電站。
　　高（gāo）效：小型（xíng）機組單（dān）機供電效率達24％～35％，聯合循環（huán）供電效率可達45％～50％，熱電（冷）聯產能（néng）源利用率可達80％以上，比汽機單純發電效率高15％～20％，能源利用率約高10％。
　　分散：各中小城市，各個工廠、大學、大醫院、大單位、居民小區、商業中心、**基地（dì）等可（kě）建立分散小型動力。
　　清潔：燃用油、氣清潔燃料，沒有灰塵排放，SO2幾（jǐ）乎接近零排放，比常規燃煤電廠NOX排放減少90％，CO2排放減少60％，環境效（xiào）益十分（fèn）誘人。
　　經濟：沒有遠距離高壓輸電線路，沒有大管徑　　長距（jù）離熱網（冷網）管道，少用（yòng）水（shuǐ），占地少，基建快，低成本。據悉，大型燃氣聯合循環發電站，基建投資並不貴（guì），每千瓦造價約700美元，而小型天然氣熱電（冷）電站，每千瓦單位投資僅350美元。美通用（GE）公司預測至2005年世（shì）界各國可興建4億（yì）kW燃氣（qì）聯合循環電站。
　　可（kě）靠：分散動（dòng）力接近負荷中心、消費地（dì）區（qū）、無遠（yuǎn）距離輸（shū）電網和長距離大型（xíng）熱網。依靠現代技術，設備十分可靠，自動（dòng）化高；可應付突發事件。如中（zhōng）東戰（zhàn）爭，一個（gè）碳墨彈，就可瓦（wǎ）解整個電網，造成大麵積停電。又如（rú）台灣的地震，台風造成高壓輸電鐵塔倒地，幾乎全島漆黑一片。而分散（sàn）動力—小型熱電（冷）聯產就（jiù）可避免以上後果。
3　小型分散熱電聯（lián）產的主要型式
3．1　小型燃機熱電（冷）聯產
　　小型燃機（jī）熱電（冷）聯產其主要設備為一套（tào）燃氣輪（lún）機發電裝置，燃機（jī）排（pái）汽（qì）利用的餘熱鍋爐供熱（製冷）組成“CHP”（CombineHeat＆Power）。這種型式的燃（rán）機一般較（jiào）小（＜13 MW）。適合（hé）於較小電熱負荷的企業單位使用。
3．2　燃氣（qì）－蒸汽聯合（hé）循環發電，汽機熱電（冷）聯產　
　　其主要設備為一套燃氣—蒸汽（qì）聯合循（xún）環發電裝（zhuāng）置（zhì），而汽輪機是熱電（冷）聯產機組。也就是汽輪機組熱電聯產（chǎn）前（qián）置一套燃氣輪發電（diàn）機組，其排氣入餘熱鍋爐，餘熱鍋爐代替了原蒸汽鍋爐。
　　這種型式一般燃機功率較大些，屬中小型機（jī）組（13～50MW）。其供電熱（冷）負（fù）荷較（jiào）大，適用於中型、大型企業和小（xiǎo）聯片供（gòng）熱（冷）地區。
4　小型分散熱（rè）、電動力的成因
4．1　新技術發展已使凝汽燃煤電廠相形（xíng）見絀
　　從熱力學定律可知，經（jīng）過100多年（nián）的發展，凝汽式汽輪發電效率的潛（qián）力，幾乎已經挖盡，其供電熱效率（lǜ）隻能達到43％左右，再考慮遠距輸電，工業發達國家，輸（shū）配電損失達10％，我國目前這個（gè）損失達15％～20％，所以，終端利用率不到30％；而今燃氣－蒸汽聯合（hé）循環的供電效率已達58％，即將達（dá）到60％，小（xiǎo）型分散的（de）CHP可達到85％。燃料電池發電效率可與（yǔ）燃（rán）氣輪（lún）機媲美，達80％～90％，而且小型分散的（de）熱電動力幾（jǐ）乎不（bú）存在（zài）額外的（de）輸配（pèi）電和熱網損（sǔn）失。
4．2　為提高供電質量，傾向（xiàng）於修（xiū）建（jiàn）分散動力（lì）
　　高（gāo）新技術企（qǐ）業和現代化信息技術的發展要求提高供電質量和（hé）供電可靠性。它們無法忍受低劣的供電質量和低的供電可靠性，50Hz的電流波動0．5Hz，對居民（mín）生活用電沒什麽感覺，但對高新技術企業無法承受，可造成大量次品甚至事故、停產（chǎn）。在大電網供電的情況下，天災人禍，突發事（shì）件：如暴（bào）風雨霧、山洪（hóng）地震、卡（kǎ）車撞斷電杆，樹枝落在電線上，戰（zhàn）爭使用碳（tàn）墨彈……都可能引起停電，要保證高度可靠性存在一定困難。因此高新（xīn）技術企業為確（què）保供電可靠性和供（gòng）電質量，寧可（kě）自建小型分散動力。
4．3　全球和地區環境的壓力使大機組燃煤火電廠受到了嚴格的限製　　
　　90年代以來，人類對地球的生態環境的認識逐步提高（gāo），認（rèn）識到需要抓緊（jǐn）治理小環境、地區（qū）環境和全球環境，特別是（shì）1994年全球氣候變化框（kuàng）架公約簽訂後，常規燃煤（méi）電廠受到了生（shēng）態環境的嚴重挑戰。工業化國家紛紛削減大型燃煤電廠的建（jiàn）設，我國一些大（dà）城市和經濟發達地區也已經陸續宣布在本地區內不再修建大型燃煤電站，如北京（jīng）市已明確不再修建大型燃煤電廠；上海市也提出要嚴格控製（zhì）大型燃煤（méi）電廠的建（jiàn）設規模；珠江（jiāng）三角洲地區也提出不再修建常規燃煤電廠。
4．4　城市及（jí）其附近已不具備修建大型燃煤電廠的條件　　
　　電力工業發展（zhǎn）的初期都是從建設城市中（zhōng）心電廠開始的，隨（suí）著電廠（chǎng）規模的擴大，逐漸向城市郊區發展，城市進一步發展，郊區變成了（le）城市，城市及（jí）其附（fù）近已經不具備修建大型燃煤（méi）電廠的條件，必須從外地遠距離輸入電源（yuán），使得大機組、大電廠、大電網的投資、電力損失和成本加大，不如在城市內修建小型（xíng）、分散、高效、清潔的燃氣－蒸汽聯（lián）合循環熱電（冷）聯產機組。早在1994年日本電力研究（jiū）所的專家指出：日本東京（jīng）電力公司已不具備在（zài）東京灣（wān）沿海及地區修建大型火電廠的廠址，必（bì）須（xū）從外地（dì）輸入電能，電廠加遠距離輸電工程投資，電力（lì）損失和電（diàn）力成本加大，隻好鼓勵用戶修建小型熱電（冷）聯產電站。
4．5　遠離大電網的（de）地方傾向修建小型分散電站　　
　　在一些國家的農牧區，無電小城鎮邊遠地區，遠離電網，如果國家不補貼電網建設投（tóu）資費用，要由用（yòng）戶自己承擔，靠大電網遠距離供電（diàn），不如修建（jiàn）小型、分散電站來得便宜。有些工業發達國家，小型、分散動力已推廣到企業和社區。由於技術水平的提高，小型分散電站的投資越來越低（dī），每千瓦單位造價在350美（měi）元左右，而大型火（huǒ）電機組則每千瓦單位投資為1000～1500美元，所以其經濟（jì）效益具有很大的誘惑力。
4．6　電力體製改革為小型分散動力廣開了（le）門（mén）路　　
　　當前世界（jiè）電力體（tǐ）製改革采取了自由化、私有化、打破壟斷，放鬆管製，引入了競爭機製模式，改變（biàn）了過去垂直（zhí）壟斷（**式）管（guǎn）理模式，解除了（le）對小型、分散動力采取束縛（fù）和（hé）限製機製，小（xiǎo）型、分散、高效、清潔動力，如分散的熱電（冷（lěng））聯產正在成為傳統的發（fā）電模式強有力（lì）的（de）競爭對（duì）手。美國從1978年起（qǐ）就允許建設小型（xíng）可再生能源和熱電聯產項目，丹麥（mài）、德國、荷蘭、瑞典和瑞士等國（guó）鼓勵建（jiàn）設小型（xíng）熱電聯產電廠。美國在1990年電力改革後（hòu），燃用天然氣的燃機電站實現熱（rè）電（冷）聯產，有較大發展（zhǎn）。日本近年來電力改革，也允許（xǔ）建設小型、分散動力，發展甚快。
5　小型分散熱電（冷）聯產國內外簡況
5．1　國　外
　　由於上述種種原因，世界各國都在紛紛論述分散動力生產。英（yīng）國有（yǒu）名的安德遜谘詢公司1998年在采訪歐洲各國電力公司負責人和（hé）政府管理部門負責（zé）人後提出的研究報告指出“電力工業2015年前將（jiāng）發生完全的（de）變（biàn）化，大型和遠距離輸電將越來越多被靠近負（fù）荷中心的小型清潔分散的（de）發電方式所代替。這些負荷中心將減少對昂（áng）貴的遠距離輸（shū）電線路的需求”。美國電力（lì）研究所1996年出（chū）版的《分散發電（diàn）》文集中的一篇文章說：“由於放鬆管製給電力市場帶來變化，分析預測到2002年，在新增的零（líng）售收入中，分散發電可能（néng）占支配地位”。
　　*近，布魯（lǔ）塞爾成立了一個國際熱電（diàn）聯（lián）產的（de）國際組織，其宗旨是推動世界（jiè）範圍內的清潔、高效（xiào）和分散的動力生產（chǎn），它預言這是下一世紀電力的發展方向。所（suǒ）以，國外工業發達國家小型分散熱電聯產有較快發展。
　　為（wéi）配合西部大開發，落實“西氣東輸（shū）”工程，2000年我國天然（rán）氣熱電聯（lián）產代表團訪美考察（chá）期間，進（jìn）行了小型燃機製（zhì）造廠———索拉燃機公司（SOLARTURBINESCO）和二個小型燃機熱電、冷聯產自備熱電站的考察，概述如（rú）下。
　　（1）新澤西洲大學Busch熱電站
　　該校（xiào）供熱站原有3台集中供熱鍋爐，每台（tái）5000BTU／h供熱水，供應25000學生（shēng）生活用熱與空調製冷（lěng）。1995年改造燃機（jī）熱電聯（lián）產，安裝了3台索拉Cemaur4500kW燃（rán）機，燃機排（pái）氣入餘熱鍋爐，供熱（製冷）發電（diàn）。原3台單供熱水鍋爐作備用。可（kě）供應80％的電負荷和100％全校冷熱負荷需求，改造（zào）後，每日可（kě）盈利1萬美元。這種（zhǒng）聯產叫“CHP”，無汽輪發電機組。
　　（2）普林斯頓大學熱電站普林斯頓大學熱電站Princeton co－generationplant建於1990年，為熱電冷聯產（chǎn）機組。供應全校電力（lì）、熱能和冷量（liàng）。屬自備熱電站，但電力不足仍需（xū）電網供約2000kW／h的電力。燃機為航空輕型（xíng）改型LM1600，額定（dìng）功率1．5kW，GE公司生產，燃機簡單循（xún）環效率為30％，汽輪機發電供熱、製冷。聯產能源（yuán）利用率達75％～80％。燃機裝有注水裝（zhuāng）置，噴注純水。設有兩台備用天（tiān）然氣鍋爐，當燃（rán）機檢修或停用時啟用。該熱電站總投（tóu）資為6500萬美元。
5．2　國　內
　　1996年2月上海市提出（chū）了鼓（gǔ）勵發展單幢或數幢建築物的小型熱電（冷）聯產和小聯（lián）片供熱供冷站。2000年8月（yuè）22日國家計委、國家經（jīng）貿委（wěi）、建（jiàn）設部、國家（jiā）環保總局聯合發出《關於發展熱電聯產的規定（dìng）》中增加了第十四條“積極支持發展燃氣－蒸汽聯合循環熱電聯產”，在這一條第（dì）四款提出“以小（xiǎo）型燃（rán）氣發電機組和餘熱鍋爐等（děng）設備組成小型熱電聯產係統，適用於廠礦企業、寫字樓、賓館、商場、醫院、銀行、學校等較分散的公

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