干熄焦余热并入园区管网:多热源协同的调度算法与换热边界
中国能源产业发展网 发布时间:
2026-10-29 17:01
【中国能源产业发展网】原创 【作者】卓启焱
园区供热调度中心的屏幕上,几条曲线缓慢上扬。干熄焦装置送来的余热蒸汽汇入主管网,压力数值在设定区间里稳住之后,值班人员才把紧绷的注意力松开。对一家用热企业来说,这一刻意味着生产线不必再跟着火电机组的调峰节奏起伏。
工业园区的供热长期依赖单一热源。一家主力电厂承担整个园区的蒸汽负荷,机组一旦深度调峰或者检修,管网压力就会波动,下游企业的烘缸温度、蒸煮时间、干燥速率随之抖动,产品质量与能耗同时受影响。
破解的思路是把园区里散落的余热收集起来。钢铁、焦化、化工、建材的生产过程中存在大量中低温余热,过去多以冷却塔或空冷方式排放;把这些热量转成蒸汽并入管网,等于在主力热源之外增加了一个不需要燃料的补充源。
芜湖高新区的实践提供了可读的样本。据芜湖市人民政府网站与国务院国资委网站报道,芜湖新兴铸管自主投入约3500万元实施余热综合改造,把干熄焦余热直接转化为工业清洁蒸汽,接入相邻的安徽华电芜湖发电有限公司供热首站,由华电按市场价格购买,再送入园区管网。
这条通道的输送能力是每小时20至40吨清洁蒸汽,按年供应330天测算,每年可为园区减碳5.38万吨至10.76万吨。园区由此形成华电主力热源、中电环保配套热源、新兴铸管余热补充热源三路协同的供热格局,管网由单点支撑变成多点互济。
技术上最关键的一步,是余热不转电、直接转蒸汽。干熄焦的余热若先发电再供热,能量要经历热—功—热的两次转换,损失叠加大;直接换热产生蒸汽,把热量留在热的形式里,据企业公开介绍,换热效率可达95%左右,比转成电的路径损耗小得多。
换热效率高,并不等于并网容易。余热蒸汽的压力、温度、流量由上游生产节奏决定,钢铁企业的排产一变,蒸汽参数就跟着变;而园区管网要求稳定的压力与干度,两者之间必须有一个能快速响应的调节环节,否则余热反而会扰动主管网。
华电芜湖公司为此搭建了“源—网—户”全链路智能化供热管控平台,据芜湖市政府网站报道,这是华电在安徽的首家同类平台。平台对新增的每天700吨余热蒸汽做压力、流量、温度的精准匹配,通过算法求解多热源分配的最优解,避免热量对冲造成浪费。
多热源分配本质上是一个带约束的优化问题。目标函数是园区的总燃料消耗或总成本,约束包括各热源的最小技术出力、管网的输送能力与压力上下限、各用户的最低用汽参数要求,以及余热源的波动区间。求解的频率越高,调度就越贴近真实工况。
难度在于余热源的“不可调度性”。电厂机组的出力可以下指令,余热蒸汽只能跟随生产;调度系统能做的,是在余热充足时压低主力热源出力,在余热减少时快速补位。这要求机组的负荷调整速率与管网蓄热能力配合,蓄热不足,补位就会滞后。
管网本身是被低估的储能装置。蒸汽管网的容量、保温状况、凝结水回收方式,决定了它能在多长时间内缓冲供需偏差;把管网的热惯性纳入调度模型,可以让余热的波动被吸收一部分,减少主力机组的频繁调整。
经济账同样清晰。据芜湖市政府网站报道,三源协同模式下,园区企业年用能成本降低1000万元以上。对用热企业而言,稳定的蒸汽参数意味着更少的废品与更低的单位能耗;对电厂而言,购买余热替代自有燃料,度电或吨汽的边际成本下降。
利益分配是这类项目真正的难点。余热方希望按热量计价并获得合理回报,购入方希望价格低于自产成本,园区希望整体成本下降,三方诉求需要一份长期协议来平衡。价格机制若不稳定,余热改造的投资回收期就无从测算,企业也不敢投入。
计量与结算需要技术支撑。余热蒸汽的温度、压力、流量三参数实时计量,热量按焓值折算;计量点设在交接界面,数据双方共享并可追溯。这一套看似简单的计量体系,往往是争议的高发区,尤其在参数波动较大的工况下。
政策环境正在改善。国家出台的零碳园区建设相关文件明确提出鼓励工业余热利用,把余热回收纳入园区降碳的路径之一;对园区而言,余热利用既能降低碳排放强度,又能提升能源自给率,是少数同时改善经济性与碳指标的措施。
芜湖高新区正在编制园区供热保障方案,据当地披露,这是全市“十五五”期间工业园区首个供热方案,目标是进一步优化区域能源供给结构、精准匹配企业供热需求。供热从“跟着机组走”转向“按规划配”,是园区能源管理成熟的标志。
可复制的经验有三条。其一,先摸清园区余热资源图谱,把温度品位、流量、连续性、与管网的距离逐一登记,再谈项目;其二,把余热当作补充热源而非替代热源,在调度规则里给它留出波动空间;其三,用长期协议锁定价格与计量规则,让投资回收期可计算。
需要警惕的误区也不少。有的园区把余热项目当成一次性工程,建成后缺少运维与调度投入,管网一堵、换热器一结垢,效率就掉下来;有的项目在设计阶段高估余热可用量,实际运行时余热不足,反而增加了系统复杂度。
从更大的视角看,工业余热利用是园区能源系统从“买能源”转向“管能源”的起点。当园区能把自己的余热、余压、可调负荷都纳入一张网来调度,它就不再只是一个用电大户,而成为电力系统里可以对话的主体。
管网的水力平衡是另一处难点。余热、机组抽汽、燃气调峰锅炉三个热源接入同一张网,压力与温度形成复杂耦合;某一热源出力变化,其余热源必须跟随调整,否则末端用户先感受到的是温度波动,而不是节能收益。
调度中心的曲线重新回到平稳。余热蒸汽还在源源不断地汇入管网,主力机组的出力被压在一个更经济的区间。把每一份热量吃干榨尽,说起来是一句口号,落到工程上,是换热器、管网、算法与合同共同支撑的一件事。(来源:国务院国资委网站、芜湖市人民政府网站、安徽华电芜湖发电有限公司)
【研究支持机构:《中国工业报社》能源与双碳研究中心 |中国能源产业发展网】
来源:
中国能源产业发展网原创
作者:
卓启焱
版权及免责声明:
本网站摘录或转载的属于第三方的信息,目的在于传递更多信息,内容仅供参考。相关股票、投融资等资讯及分析并不代表本网站赞同其观点和对其真实性负责,不构成投资建议。若不慎涉及侵权,请在相关内容刊发之日起30日内联系我们,我们将第一时间进行删除处理 。转载本网资讯请注明来源作者。
联系电话:010-85763416 邮箱:zgnycyfznh@163.com
| 相关能源金融
| 相关推荐
能源品牌强国路
2026-10-29
2026-10-29
2026-10-29
2026-10-27
2026-10-27
2026-10-27
2026-10-26
2026-10-26
高端沙龙
推荐阅读
暂无数据
推荐阅读
2026-10-30
2026-10-30