近日，由國家能源投資集團有限責任公司（原中國國電集團公司）組織，華北電力大學、國電科學技術研究院、北京國電藍天節能科技開發有限公司和中國市政工程華北設計研究總院有限公司共同承擔的“十二五”國家科技支撐計劃“大容量火電機組高效梯級供熱技術開發及工程示范”（項目編號：2014BAA06B00）順利通過了科技部高新司組織的項目驗收。來自北京科技大學、清華大學、國家電力投資公司等單位的13位專家參加了項目結題驗收評審。

該項目圍繞大型熱電聯產機組的供熱節能改造，開展了系統的應用基礎研究、技術開發和工程示范應用。項目執行期間，在我校提出的單耗分析基礎上，進一步發展了基于熱力學第二定律分析的綠色供熱理論，建立了大型熱電聯產機組供熱節能改造的統一評價準則；研發了抽背式雙熱源小汽輪機及配套設備、小溫差高效換熱和低溫熱源加熱器等系列關鍵技術；開發了多級串聯的低位能熱源分級加熱系統，實現多臺聯建熱電聯產機組供熱溫度高于熱源平均溫度，大幅度降低抽汽供熱的可用能損失；開發了300MW、600MW等級大型機組綜合性能仿真平臺。

項目的研發成果形成了具有自主知識產權的大型熱電聯產機組余熱能高效梯級供熱的關鍵技術和裝備。執行期間，申請發明專利15項，發表學術論文30余篇，獲得軟件著作權1項；牽頭編制1項行業標準《火力發電廠低位能蒸汽供熱技術導則》。

項目成果分別應用于國電大連開發區電廠350MW熱電聯產機組和山西興能電廠的供熱改造工程中。在國電大連開發區熱電廠1號機350MW火電機組上完成的工程應用示范，第三方測試結果表明：相比改造前，在汽輪機輸入熱量相同的條件下，機組供熱能力增加31.6%，發電出力增加11.4%，機組發電標煤耗相對下降105.9g/(kWh)，供熱期平均發電標煤耗降低60g/(kWh)。達到最大供熱能力時，年可節煤9.83萬噸。山西興能電廠低位能分級加熱改造后，2017年實際供熱面積近4000萬平方米。年供熱量乏汽占比達75%，能源效率可達85%。全年可節約標準煤99.8萬噸，減少二氧化碳排放量217萬噸。目前，全國熱電聯產機組裝機容量超過3.0億千瓦，項目成果若在全國熱電聯產機組推廣，供熱期發電功率提升7%，相當于年新增發電量約560億千瓦時，供熱量可增加30%，年可新增采暖供熱量5.7億吉焦，新增供熱面積約14億平方米。

我國北方地區城鎮采暖面積達130億平方米，但是熱電聯產在城市集中供熱占比不足1/3。供熱采暖不僅消耗了大量能源，還帶來了嚴重的環境問題，是我國北方地區冬季霧霾的主要成因之一。另一方面，目前我國燃煤火力發電裝機容量總體呈現過剩態勢，燃煤火電機組普遍負荷率低、且存在巨大的余熱熱量損失。本項目在余熱利用，低位能分級混合加熱技術及大溫差遠距離送熱技術上取得的突破，為在役燃煤發電機組的供熱改造提供了重要的技術基礎，為燃煤火力發電行業節能減排提供了重要機遇。