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1、熱電聯產乏汽余熱回收技術0分攤法利用分攤法計算熱電聯產的發電煤耗和供熱煤耗分攤法可以體現能源轉換過程中不同能源品位的差別，根據輸出的熱量的品位，將熱量轉換為等效電，再和發電量一起分攤輸入的燃煤量：發電分攤燃煤比例=電/(電+熱折算系數)供熱分攤燃煤比例=熱折算系數/(電+熱折算系數)熱網水折算系數=1 0ln名稱單位數值抽汽流量t/h500抽汽壓力/溫度MPa.a/0.4/247.4低壓缸排汽流量t/h229.4背壓kPa.a9發電功率MW250.3供熱功率MW329.2熱網供回水溫度130/60名稱單位數值熱網水折算系數0.2577發電煤耗分攤比例0.747供熱煤耗分攤比例0.253總耗煤量2、kgce/h95668（鍋爐效率取93%）發電分攤耗煤量kgce/h71453供熱分攤耗煤量kgce/h24215發電煤耗gce/kWh285.5供熱煤耗kgce/GJ20.4300MW空冷供熱機組額定抽汽工況參數026527027528028529029530030531031519.019.520.020.521.021.522.022.5發電煤耗/gce/kWh供熱煤耗/kgce/GJ名稱抽汽流量抽汽壓力/溫度低壓缸排汽流量背壓發電功率抽汽供熱功率等效供熱COP單位t/hMPa.a/t/hkPa.aMWMW300MW供熱機組空冷5000.4/247.4229.49.0250.3329.23、4.97濕冷5000.4/253.1213.65.39258.5330.74.48300MW供熱改造機組空冷2000.8/326.3468.515.0277.8140.23.98濕冷3000.8/326.0352.75.39278.2210.23.48600MW供熱機組空冷6000.5/239.8803.515.0601.4391.74.96濕冷6000.482/263.0410.94.9545.8399.83.50600MW供熱改造機組空冷5001.0/357.2710.915.0522.9358.83.79濕冷3501.0/359.7785.84.9571.8251.72.980123454、67890246810300MW供熱改造機組（空冷）300MW供熱改造機組（濕冷）600MW供熱改造機組（空冷）300MW供熱機組（濕冷）300MW供熱機組（空冷）600MW供熱改造機組（濕冷）600MW供熱機組（空冷）600MW供熱機組（濕冷）分攤法熱網供回水溫度130/601背景電廠乏汽余熱節能潛力巨大火力發電廠存在大量余熱，因溫度較低不能直接利用而通過冷卻塔直接排放到大氣環境中將這些火電機組進行供熱改造，使之成為熱電聯產集中供熱熱源，可滿足北方地區150億平米的供熱面積回收這部分熱量對于北方城鎮供熱的節能減排意義重大熱電聯產集中供熱常規熱源：調整抽汽IPHPLP LP320 kPa主蒸汽5、再熱蒸汽供水 100130 S回水 5060 0.21.0 MPa空冷凝汽器濕冷冷卻塔乏汽余熱占30%以上S2熱電聯產余熱回收供熱方式低壓缸轉子光軸改造和切除低壓缸供熱技術相當于背壓機的供熱方式，高參數的中壓缸排汽用去直接加熱熱網回水低壓缸光軸改造（采暖季用）原低壓缸轉子（非采暖季用）低壓缸熱網回水熱網供水中壓缸排汽（+）熱網加熱器2熱電聯產余熱回收供熱方式高背壓直接換熱供熱方式在抽汽工況的基礎上提高背壓或進行換轉子改造，熱網回水先和低壓缸排汽直接換熱，可減少一部分抽汽尖峰加熱量，抽汽流量更少，用去多發電抽汽熱網回水熱網供水熱網加熱器S汽輪機凝汽器 低壓缸雙轉子互換改造（采暖季用）原低壓缸轉子6、（非采暖季用）吸收式熱泵供熱方式以抽汽做驅動力提取乏汽余熱2熱電聯產余熱回收供熱方式熱網回水熱網供水抽汽汽-水換熱器吸收式熱泵汽輪機乏汽水源吸收式熱泵乏汽源吸收式熱泵2熱電聯產余熱回收供熱方式以上幾種電廠余熱回收技術，在常規熱網回水溫度下，采用簡單的單元制加熱流程，仍存在很大的換熱損失，煤耗并沒有有效降低，不是合理的余熱回收方式40608010012014016001TQ601300.41.0MPa 中壓缸排汽一次網熱水需要熱源、熱網結合一體化考慮，電廠回收余熱的工藝流程要結合梯級利用的方式進行優化，不能僅僅考慮熱源自身的改造28228428628829029220.220.320.420.57、20.620.720.8發電煤耗/gce/kWh供熱煤耗/kgce/GJ20.7192954720.7427281620.2668403220.51237025切除低壓缸供熱方式熱源與熱網的換熱損失圖利用分攤法計算各供熱方式的發電和供熱煤耗抽汽供熱切缸供熱換轉子供熱（1臺機組）吸收式熱泵供熱（1臺機組）320 吸收式換熱常規水水換熱一次網一次網火火積損失積損失T TQ Q二次網二次網一次網一次網火火積損失積損失T TQ Q二次網二次網熱電聯產余熱回收多級串聯梯級加熱工藝清華大學提出電廠乏汽余熱回收多級串聯梯級加熱的工藝在熱力站，利用吸收式換熱的方法大幅降低一次網回水溫度突破常規換熱的溫差極限,8、一次網回水溫度顯著低于二次網溫度(達到20以下）提高熱網輸送能力50%以上熱網回水溫度的降低同時也為回收電廠余熱創造了有利條件3由于考慮“網源一體”，大幅降低回水溫度，使電廠內余熱回收的工藝路線有所不同 原則：多級串聯，梯級加熱 采用多臺汽輪機同時供熱，機組凝汽器串聯，背壓梯級升高，盡可能減小各個加熱環節的不可逆損失，降低供熱能耗熱電聯產余熱回收多級串聯梯級加熱工藝120采暖抽汽一次網熱水Q201號機組乏汽熱網加熱器T2號機組乏汽n號機組乏汽中間機組名稱背壓發電煤耗 供熱煤耗單位kPa.agce/kWh kgce/GJ一臺機組53280.416.4兩臺機組1號機組2號機組273.016.0119、.753四臺機組1號機組2號機組3號機組4號機組266.315.67.816.532.6 60.2 以300MW濕冷供熱機組高背壓供熱為例凝汽器1號機組抽汽排汽凝結水凝汽器2號機組抽汽排汽凝結水凝汽器n號機組抽汽排汽凝結水熱網加熱器采暖抽汽凝結水熱網回水熱網供水3熱網回水溫度參數對于余熱回收供熱改造方式有較大影響265270275280285290141516171819202122發電煤耗/gce/kWh供熱煤耗/kgce/GJ4臺機組2臺機組1臺機組2030405060在回水溫度較高時，多臺機組串聯對于降低系統能耗的影響不大隨著回水溫度降低，多臺機組“梯級加熱”以減小換熱損失的優勢更加明顯10、隨著串聯的機組臺數增加，其發電煤耗和供熱煤耗顯著降低熱電聯產余熱回收多級串聯梯級加熱工藝3吸收式熱泵供熱方式多臺汽輪機同時供熱，系統配置時應遵循熱網水“梯級加熱”的基本原則按照背壓由低到高凝汽器串聯，共同承擔供熱基本負荷，然后由吸收式熱泵回收余熱，最后由抽汽直接加熱作為調峰凝汽器1號機組抽汽排汽凝結水凝汽器熱網回水n號機組抽汽排汽吸收式熱泵機組凝結水熱網加熱器凝結水采暖抽汽抽汽凝結水熱網供水凝汽器2號機組抽汽排汽凝結水低壓缸排汽至熱泵至熱泵至熱泵名稱單位一臺機組兩臺機組四臺機組背壓kPa.a11.71號機組8.41號機組5.42號機組11.02號機組19.93號機組23.04號機組40.0發電11、功率MW262.3536.41116.8供熱功率MW466.9925.51823.5發電煤耗gce/kWh277.8272.0265.0供熱煤耗kgce/GJ16.315.915.5以300MW濕冷供熱機組吸收式熱泵供熱為例熱電聯產余熱回收多級串聯梯級加熱工藝3當存在多臺機組時，通過把各機組冷凝器串聯，形成不同的背壓，從而產生加熱循環水的梯級熱源溫度，可有效避免加熱熱源的循環水之間的三角形溫差，從而獲得很好的能源轉換效率，降低發電和供熱煤耗此時，將多臺機組的凝汽器按照背壓由低到高進行串聯，用這種簡潔方式已經形成了加熱熱源的梯級溫度，不再需要由吸收式熱泵來形成梯級溫度因此，當多臺機組供熱時，優先12、選擇的加熱方式應該是不同背壓串聯加熱，采用吸收式熱泵回收余熱供熱的方式已不太有效以300MW濕冷供熱機組為例，高背壓和吸收式熱泵供熱方式下不同機組臺數的發電煤耗和供熱煤耗（回水溫度20）26026527027528028529015.015.415.816.216.617.0發電煤耗/gce/kWh供熱煤耗/kgce/GJ0246802468高背壓供熱-1臺機高背壓供熱-2臺機高背壓供熱-4臺機吸收式熱泵供熱-1臺機吸收式熱泵供熱-2臺機吸收式熱泵供熱-4臺機熱電聯產余熱回收多級串聯梯級加熱工藝3熱電聯產余熱回收多級串聯梯級加熱工藝應用：大同第一熱電廠乏汽利用示范工程(2010年)規模：供熱面13、積440萬增至640萬工程內容:電廠安裝2臺余熱回收機組，熱力站安裝18臺吸收式換熱機組 12037空冷島2135MW機組 供熱抽汽0.245MPa 主蒸汽 凝汽 余熱回收機組余熱回收機組 尖峰加熱器尖峰加熱器吸收換吸收換熱機組熱機組4000t/h供熱面積供熱面積:273萬萬 板式板式換熱器換熱器疏水凝水一次網一次網供熱面積供熱面積:365萬萬首站首站熱力站熱力站2200t/h2 100t/h390MW熱力站熱力站提取凝汽吸收換吸收換熱機組熱機組示范工程效果分析供熱能力改造前440萬改造后640萬增加幅度49%供熱能耗系統總供熱量356 萬GJ/a回收余熱179 萬GJ/a節約標煤量7.5 萬14、噸經濟性投資9350萬元年運行費減少3580萬元投資回收期2.6年0501001502002503003504001418112116120124128132114181121161201241281321時間(小時)熱功率(MW)抽汽熱量凝汽熱量改造前改造前 改造后改造后余供熱量余供熱量20.0萬萬GJ抽汽供熱量抽汽供熱量16.9萬萬GJ抽汽供熱量抽汽供熱量18.0萬萬GJ時間時間(小時小時)熱功率熱功率(MW)供熱量構成對比改造前改造前改造后改造后一次網參數對比用戶室溫對比3熱電聯產余熱回收多級串聯梯級加熱工藝應用：山西太原古交電廠余熱回收方案高背壓“梯級加熱”的余熱回收方式電廠余熱回收供15、熱相比抽汽供熱節能45.563.5%5#機組機組2#機組機組3#機組機組4#機組機組抽汽抽汽800t/h排汽排汽410t/h抽汽抽汽600t/h排汽排汽547t/h抽汽抽汽190t/h排汽排汽1277t/h抽汽抽汽0t/h排汽排汽677t/h4552.489.3262MW258MW649MW324MW71熱網回水熱網回水30000t/h熱網供水熱網供水13030000t/h945MW尖峰尖峰加熱器加熱器三期抽汽加熱三期抽汽加熱1600t/h凝汽器凝汽器凝汽器凝汽器凝汽器凝汽器凝汽器凝汽器6#機組機組抽汽抽汽800t/h排汽排汽410t/h262MW凝汽器凝汽器301#機組機組抽汽抽汽0t/h排16、汽排汽680t/h80314MW凝汽器凝汽器474MW尖峰尖峰加熱器加熱器二期抽汽加熱二期抽汽加熱790t/h1034052.495MW142MW71MW71熱網回水熱網回水6565t/h熱網供水熱網供水1306565t/h207MW尖峰尖峰加熱器加熱器凝汽器凝汽器凝汽器凝汽器凝汽器凝汽器8068MW凝汽器凝汽器103.8MW尖峰尖峰加熱器加熱器1036041MW34.7MW71熱網供水熱網供水1303205t/h64MW尖峰尖峰加熱器加熱器凝汽器凝汽器凝汽器凝汽器8033MW凝汽器凝汽器50.7MW尖峰尖峰加熱器加熱器1035.8MW55熱網供水熱網供水95540t/h凝汽器凝汽器8015.17、7MW凝汽器凝汽器3.6MW尖峰尖峰加熱器加熱器廠區供熱廠區供熱系統系統屯蘭馬蘭屯蘭馬蘭供熱系統供熱系統古交供熱系統古交供熱系統向太原供熱系統向太原供熱系統10.5kPa15kPa35kPa54kPa72kPa89.389.389.33不能盲目推廣小容量的燃煤背壓熱電聯產機組用于采暖燃煤背壓熱電聯產的方式，尤其是小容量、高熱電比的背壓機方式并不具備節能優勢小容量背壓機蒸汽初參數低、發電效率低，且大多小型背壓機原來用于工業用汽，排汽參數高，即便是熱電聯產，其能源利用效率也沒有優勢因此，不能盲目推廣小容量的燃煤熱電聯產機組，即使是背壓機組名稱單位數值進汽流量t/h200.5進汽壓力/溫度MPa.a18、/8.82/535排汽流量t/h160.1排汽壓力/溫度MPa.a/1.078/273.56發電功率MW25.8排汽供熱功率MW103.6發電煤耗gce/kWh362.3供熱煤耗kgce/GJ25.9某電廠25MW背壓機組供熱工況參數熱電聯產余熱回收多級串聯梯級加熱工藝4多種余熱回收供熱方式的小結600MW濕冷機組不同供熱方式及25MW機組背壓供熱的煤耗26028030032034036038014151617181920212223242526發電煤耗/gce/kWh供熱煤耗/kgce/GJ回水20回水60小背壓機供熱的方式發電煤耗和供熱煤耗遠遠高于大容量機組，不能盲目地推廣小容量的燃煤背壓19、熱電聯產機組。01122334450246810供熱機組 抽汽供熱(回水60)供熱機組 高背壓供熱(回水20)供熱機組 切缸供熱(回水60)供熱機組 吸收式熱泵供熱(回水20)純凝改造機組 抽汽供熱(回水60)純凝改造機組 高背壓供熱(回水20)純凝改造機組 切缸供熱(回水60)純凝改造機組 吸收式熱泵供熱(回水20)25MW背壓機供熱(回水60)4多種余熱回收供熱方式的小結純凝改造機組的煤耗高于供熱機組的煤耗。對于同一種冷卻方式的機組，300MW機組的煤耗要高于600MW機組的煤耗。切缸供熱方式雖然可以增大供熱能力，但發電煤耗較高，高背壓供熱和吸收式熱泵供熱方式煤耗較低。250260270220、802903003101415161718192021222324發電煤耗/gce/kWh供熱煤耗/kgce/GJ回水20回水602502602702802903003101415161718192021222324發電煤耗/gce/kWh供熱煤耗/kgce/GJ回水20回水602502602702802903003101415161718192021222324發電煤耗/gce/kWh供熱煤耗/kgce/GJ回水20回水602502602702802903003101415161718192021222324發電煤耗/gce/kWh供熱煤耗/kgce/GJ回水20回水60600MW濕冷機組621、00MW空冷機組300MW濕冷機組300MW空冷機組4多種余熱回收供熱方式的小結一次網回水溫度的影響對于常規的抽汽供熱方式，隨著回水溫度升高，發電煤耗降低，供熱煤耗升高隨著回水溫度升高，高背壓和吸收式熱泵的供熱方式的煤耗升高隨著一次網回水溫度升高，熱網水與乏汽直接換熱部分減少，甚至無法通過直接換熱的方式回收乏汽熱量，只能通過抽汽加熱或吸收式熱泵來加熱，而抽汽影響的發電量更多，導致損失增大，煤耗升高回水溫度繼續升高，會出現即使抽汽量達到最大也無法全部回收乏汽余熱的情況，需要棄掉一部分低溫乏汽余熱，使得煤耗進一步升高在熱網回水溫度大幅降低的條件下，對于多臺機組的電廠，應結合“多級串聯、梯級加熱”的22、原則優化余熱回收流程260265270275280285290295300305141516171819202122發電煤耗/gce/kWh供熱煤耗/kgce/GJ203040506002468012345678抽汽供熱高背壓供熱-1臺機高背壓供熱-2臺機高背壓供熱-4臺機吸收式熱泵供熱-1臺機吸收式熱泵供熱-2臺機吸收式熱泵供熱-4臺機以某電廠300MW濕冷機組為例計算煤耗5總結熱電聯產余熱回收應從熱源、熱網結合一體化考慮，改造熱網末端、降低回水溫度是實現余熱高效回收的重要前提在低回水溫度的基礎上，電廠回收余熱的工藝流程應按照梯級利用的原則進行優化。尤其對于多臺機組的電廠，余熱回收應采取多臺機組逐級串聯梯級加熱的流程目前常用的切低壓缸、換轉子等方式在熱網加熱過程存在較大的換熱不可逆損失，導致供熱能耗增大，不宜在低熱網回水溫度下作為主要方式使用不應盲目推廣小容量的燃煤背壓熱電聯產機組根據回水溫度制定科學的熱價體制，真實反映熱電廠的發電成本、不同溫度抽汽或乏汽的供熱成本以及供熱企業降低回水溫度的成本投入，利用市場機制，調動熱電和供熱企業積極性謝謝大家