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摘要:热电联产具有节约能源、改善环境、提供电力、提高供热质量、减轻分散锅炉房工人劳动强度和节省建设用地等优点,在化工、冶金、机械、民用等行业可以建设自备热电厂的优点尤为突出,已被越来越多的业内人士所共识。
关键词:汽机热泵联合循环供热系统;能量梯级利用;经济性分析;热电联产;
凝汽机组热电联产减温减压器中高品位能量浪费和大量循环冷却水余热无法利用的问题,提出汽机热泵联合,简称CTHP循环系统,建立了系统热力参数计算模型.与原减温减压器系统的经济性比较结果表明CTHP循环系统可减少汽轮机蒸汽抽气量,虽初投资略高于减温减压器系统,但其它经济性指标均优于减温减压器系统,
一、热电联产在我国的发展状况
1.锅炉一蒸汽轮机热电联产。热电厂对外供应电能和热能,其中对外供应的热能(蒸汽)必须是已经做了部分(转化成电能)的蒸汽。由锅炉产生的新蒸汽经减温、减压后再向外供热是不能称为热电联产的。汽轮机供热机组主要有背压式(抽汽背压式)和抽汽冷凝式。前一种是纯联合生产机组,后一种是部分联合生产机组(抽汽供热部分),仍有一部汽流通过凝汽器冷凝发电。背压机组(抽汽背压式)已没有冷源损失而用作部分低位能供热了,而抽汽凝汽式机组仍有部分冷源损失。背压供热机组以汽定电,热电不能相互调节,而抽汽凝汽式供热机组可以根据热电负荷的变化进行调节。因此供热机组的选型在供热负荷平衡时宜选用背压式供热机组,在热负荷变化起伏较大时应选用抽汽凝汽式供热机组。
2.联合循环热电联产。(l)燃气蒸汽联合循环热电联产燃气轮机的排气(50 0一600℃)通过余热锅炉产生蒸汽,代替燃煤(油、气)蒸汽锅炉,供热抽汽(或背压排汽)仍由供热汽轮机供应。显然,进人汽轮机蒸汽的热能,已由燃气轮机发电后送人余热锅炉再产生蒸汽,所以其热化发电率比锅炉一蒸汽轮机供热机组高得多,全厂燃料利用系数也比汽轮机供热机组大,但“热电比”较低。(2)燃气轮机热电联产燃气轮机发电后的排气进人余热锅炉产生蒸汽,蒸汽作为供热热源,他不同汽轮机组的燃气轮机热电联产。其特点是燃料利用系数很高,但热化发电率比联合循环汽轮机抽汽机组供热小,“热电比”居中。当然,余热锅炉产生的蒸汽也可以通过抽汽式(或背压式)蒸汽轮机,使其一部分发电,一部分供热。燃气轮机蒸汽联合循环与锅炉一蒸汽轮机热电联产相比,具有电厂整体循环效率高、对环境污染小、调峰性能好、启停快捷、占地面积少、水消耗量小、建设周期短、单位功率投资省、厂用电率低、运行人员少等优点。
二、CTHP循环系统
供热用抽汽从发电汽轮机的中压缸抽出,送至高温热泵机组的小汽轮机,驱动高温热泵机组的压缩机工作,小汽轮机的排汽进入热网加热器,热泵的冷凝器将一次热网70℃左右的回水加热至80℃左右,再由热网加热器将采暖回水加热至一次网供水温度110~130℃。流出热网加热器的凝结水与发电凝结水混合经凝结水泵送回电厂锅炉;热泵装置的蒸发器与电厂凝汽器的循环冷却水换热,回收冷却水的低位热源,降低冷却塔散热负荷的同时,使废热得到了利用。整个系统合理利用供热抽汽的同时,回收了部分循环冷却水的能量,从而提高了供热抽汽的能量利用系数,在相同供热负荷的情况下,降低了供热抽汽的数量,提高电厂的发电效率,将循环冷却水降温的同时,还减少了冷却塔工作负荷。
三、CTHP循环系统热力参数的确定
供热蒸汽进入单级背压式汽轮机做功,驱动压缩机的汽轮机的内功率为
式中m———累计净现金流量首次为正值或零的年数;Ft———第t年的净现金流量。
总之,我国热电事业的发展还存在许多问题,如燃料供应渠道、年发电量配额、电价、热价、燃气轮机配件等。随着环境保护要求的不断严格,热电联产的比重将会逐步增大,燃气一蒸汽联合循环装置也将成为电力系统的重要组成部分,尤其是燃气一蒸汽联合循环热电联产将是热电联产的发展方向之一。
参考文献:
[1]王宏.热电联产机组节能发电组合研究.2017.
[2]张蓝林,浅谈适用于热电联产改造的汽机热泵联合循环系统.2017.
论文作者:袁帅
论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期
论文发表时间:2018/12/17
标签:热电论文; 蒸汽论文; 汽轮机论文; 机组论文; 燃气轮机论文; 汽机论文; 锅炉论文; 《基层建设》2018年第33期论文;