在“雙碳”目標驅動下,城市集中供熱行業正經歷從“高排放、低效率”向“清潔低碳、智慧高效”的深度轉型。作為天津經濟技術開發區核心供熱保障單位,天津泰達西區熱電有限公司于2022年率先破局,在熱源四廠煤改燃工程中引入方快鍋爐3臺58MW及2臺29MW燃油氣水管熱水鍋爐(SZS型),總裝機容量達232MW,構建起“清潔供熱-超低排放-智能調控”的閉環體系,總供暖面積近400萬平方米,為傳統熱電聯產與集中供熱領域探索出一條綠色轉型新路徑。
行業陣痛與泰達的破局之鑰集中供熱是城市能源保障的生命線,也是節能減排的重點領域。傳統燃煤供熱系統面臨多重挑戰:環保高壓:燃煤鍋爐產生的硫化物、氮氧化物及煙塵排放問題突出,環保標準持續收緊,傳統燃煤機組面臨限產、整改乃至關停的巨大壓力。泰達熱源四廠原有燃煤鍋爐房亟需從根本上實現清潔能源替代。
效率瓶頸:傳統燃煤鍋爐熱效率普遍偏低,燃料浪費嚴重,能源綜合利用效率難以提升,直接推高供熱成本與碳排放水平。
調控滯后:區域熱網負荷隨氣溫、時段動態變化,傳統鍋爐調節能力有限,難以精準匹配熱網動態需求,造成能源浪費或供熱不足。
泰達熱能基于“綠色能源供熱和智慧供熱的創新者”戰略,提出 “清潔供熱、超低排放、智能調控” 的目標。經技術驗證,方快SZS型燃油氣水管熱水鍋爐憑借雙鍋筒D型水管結構、超低氮燃燒技術與全自動智能控制三大創新,成為破解困局的核心工具。
58MW+29MW水管熱水鍋爐的三大技術突破1. 結構革命:D型水管布局重構換熱效率雙鍋筒縱置式“D”型布置:鍋爐采用雙鍋筒縱置式“D”型布置結構,水、汽或汽水混合物在管內流動,火焰和煙氣在管外燃燒和流動。這一結構使受熱面布置靈活、換熱效率高,特別適用于大容量、高參數的熱水鍋爐。
快速水循環系統:鍋爐內部均為彎水管,管內橫斷面比管外小,汽水流速大幅增加。極快的汽水流速與優良的水循環系統,使蒸發效率顯著提升,適應負荷變化的性能更強。鍋爐受熱面布置合理,出力強勁。
組合式快裝結構:鍋爐整體為組合式快裝結構,布局緊湊合理,鍋爐房占地面積小,用戶現場施工量小,安裝周期快。這一設計在保證穩定運行的同時,為用戶大幅節省了土建投資與安裝成本。
這一結構設計使鍋爐本體受力條件好,鋼材消耗率低,可滿足大容量和高參數運行需求,為區域近400萬平方米的集中供暖提供了堅實的設備基礎。
2. 能效躍升:熱力學重構驅動成本優化煙氣梯級余熱回收:鍋爐采用煙氣梯級余熱回收的設計思想,尾部設有煙氣冷凝器。在降低煙氣溫度、提升鍋爐效率的同時,有效減少煙氣中的有害成分。合理的爐膛結構使燃燒更加充分,真正做到了低氮環保與高效運行的統一。
全工況低氮高效:方快針對清潔供暖需求研發的SZS型水管鍋爐,在全工況下實現NOx<30mg/m³、效率不衰減。真正解決了鍋爐在實際應用中“排放不達標”、“效率衰減”的行業技術難題。
智能化集中監控:鍋爐采用智能化控制系統,便于供熱公司對鍋爐系統的集中監控,可靈活調控負荷、壓力和溫度。在節能降耗的同時,幫助供熱公司實現穩定高效供暖。
3. 智能閉環:智慧物聯體系護航連續供熱結構安全:SZS水管鍋爐采用雙鍋筒縱置式“D”型布置結構,鍋筒外部設置燃燒室和受熱面。受熱面布置合理,傳熱面積富余,具有一定的超負荷能力。
運行安全:鍋爐系統配置完善的燃燒器、節能器、風機等配套輔機。全自動智能控制系統保障長期安全穩定運行,大幅降低運維難度。
智能防御:鍋爐具備燃料適應性廣、燃燒效率高的優勢。全自動控制支持遠程監控與故障預警,可實現智能化、經濟化供暖。便于供熱公司對鍋爐系統的集中監控,可靈活調控負荷、壓力和溫度。
預防性維護:模塊化設計與智能診斷系統提前預警設備健康狀態,維護成本大幅降低,設備長期穩定運行有保障。
實施成效:民生供暖與綠色發展雙保障
3臺58MW及2臺29MW燃油氣水管熱水鍋爐在天津泰達熱源四廠的成功投用,帶來了顯著的復合效益:清潔供暖:項目于2022年11月1日正式點火投產,總供暖面積近400萬平方米。燃氣鍋爐裝機占比達57%,首次超過傳統燃煤裝機,大幅提升了公司清潔能源占比。
減排顯著:煤改燃工程完工后,預計每年可實現減少燃煤消耗15.5萬噸,減少排放二氧化硫98.57噸、氮氧化物150.16噸、顆粒物9.3噸。熱源四廠煤改燃供氣配套項目每年可減少燃煤消耗8萬噸、二氧化硫排放80噸、氮氧化物排放96噸、顆粒物排放4.9噸。極大地改善了周邊大氣環境。
智能高效:智能化控制系統實現能源供應數字化控制,外供負荷智慧化調整,有效提升了能源利用效率和生產供應能力。以智慧供熱手段確保精準供熱,供熱達標率達100%。
運維簡便:組合式快裝結構大幅縮短安裝周期,智能化控制降低運維難度與人工成本,設備長期穩定運行有保障。
天津泰達西區熱電有限公司相關負責人表示:“方快鍋爐提供的3臺58MW和2臺29MW水管鍋爐,總供暖面積近400萬平方米,均已按期完成了鍋爐的生產安裝調試工作,目前已正式投入使用。鍋爐在全工況下NOx<30mg/m³、效率不衰減,真正解決了鍋爐在實際應用中'排放不達標'、'效率衰減'的行業技術難題。智能化控制系統便于我們對鍋爐系統進行集中監控,可靈活調控負荷、壓力和溫度,在節能降耗的同時實現穩定高效供暖。方快憑借創新的低氮高效鍋爐技術,不僅節能減排效果突出,更在占地小、智控物聯等方面展現出杰出優勢,為泰達熱能加快綠色發展方式轉型、打造清潔供暖‘升級版’提供了堅實支撐。”