热电厂供热的新途径

1、热电厂增加对外供热量的新途径随着我国城市化进程的加速发展，城镇人口快速增长，新建商业、住宅建筑以及 旧房、棚户区的改造大规模展开，采暖面积和供热需求急剧增长，供热源和供热 管网的改造已成为城市化发展的主要瓶颈之一。尽管有关方面都在为寻找发展环 保高效的新能源和新的供热方式，如太阳能光热和光伏发电能源，分布式能源系 统等，但是目前和今后较长一段时间热电厂仍然是主要供热源，而且鼓励新建热 电机组单机容量300MW及以上机组。2009年底我国供热机组已达14464万KW， 加上大型采暖锅炉房厂，仍是巨大的热源，但是热电厂一次能源的效率仅为45% 左右，大量热量主要通过空冷机组的乏汽、水冷机组的循环冷

2、却水和烟气排放损 失。近年来在挖掘利用发（热）电厂余热，增加供热量扩大采暖面积和供热需求 的研发工作中吸收式热泵技术被使用，并在单机100、200、300MW乃至500MW 的发（热）电厂的节能环保技改项目中实施。其具有增加供热量，减少建设集中 供热小锅炉房，避免小锅炉效率低，燃料消耗量大，污染物排放量大的弊病；同 时因吸收式热泵技术可以提高热源一次热源水、二次热源站热源水的供水温度， 从而提高原有供热管网的供热能力，减少热网管线的改造。因此，受到政府、投 资和发电企业的重视，正在迅速发展。不增加电厂机组和锅炉容量情况下，采用吸收式热泵回收汽轮机乏汽余热、 和循环水余热工程设计。有两项工程分别

3、于2010年底和2011年3月投产，均收 到了设计予想效果，达到节能减排目的，使汽轮机乏汽废热通过热泵将乏汽冷凝， 回收这部分不能接利用的低品位热量，将其转换可为城市集中供热的高品位热 量，不仅实现了电厂节能减排，而且可以使电厂的综合效率提高到7080%, 即利用1个单位蒸汽驱动热量，回收0.650.85个单位低品热量。该技术具有 清洁环保、无污染、高效节能、符合国家政策、并可享受政策性国家补贴，目前 该技术还刚刚起步，此项目已列入国家十二五期间节能减排名录，今年已开始在 多个城市将实施，开始推广这项技术，我单位也为推广该技术作出微薄贡献。本 文在此简介吸收式热泵技术在发（热）电厂余热节能环保

4、技改项目的应用。采用带湿式冷却塔的二次循环冷却水供水系统的发（热）电厂，凝汽器循 环冷却水排放大气的热量，约占发（热）电厂一次能源消耗的20% ；可以通过 吸收式热泵回收循环冷却水中的热量。吸收式热泵以澳化锂溶液作为工作介质， 即使泄漏也不会破坏大气臭氧层，对环境没有影响，可以回收各种低参数的余 热。澳化锂吸收式热泵由发生器，冷凝器、蒸发器、吸收器、热交换器、屏蔽泵 组成，使工作介质在设备中进行循环。它以蒸汽为驱动汽源，在发生器内择放热 量Qg，吸收流经传热管内低温水（即循环水）的热量Qe；热网回水经吸收器、 冷凝器升温后，再通过热电厂首站热网加热器加热，供给厂外热用户。Cop :热能利用率X

5、XX热电厂4 x 200MW抽汽凝汽机组循环水余热利用工程，电厂每小时通过 冷却塔排放大气热量为1440GJ，相当于50吨标准燃煤量,大网循环水量9000t/n, 热网回水通过吸收式热泵（驱动汽源160t/h ）吸收循环水供回水温差4C。吸收 式热泵将热网回水温度由55C提高到75C，再将75C回水加热到109C，然后 通过尖峰加热器提高到135C供拾热用户。同时采暖抽汽量由810 t/n减少到538 t/n。为克服吸收式热泵阻力，循环水增设升压泵。该电厂原设计总供热量3669 GJ/h,增加吸收式热泵后供热量达到4181 GJ/h,增加供热量512GJ/h（142MW）, 相应供热面积285

6、万平方米。目前该电厂通过试运，节能效果较好。所不足的是 由于吸收式热泵受于容量或选用吸收式热泵台数限制，未将循环水余热充分利 用。凝汽器循环水出水供给吸收式热泵的水温为31C，回水27C进入凝结器， 因该电厂只利用了部分循环水，而且利用循环水温差小。选用吸收式热泵10台， 节约标准煤量只有3.5万吨，今后吸收式热泵循环水进出口温度应选用大温差。 节能效果才显著。采用带干式冷却塔（空冷岛）乏汽冷却系统的发（热）电厂，干式冷却 塔排放大气热量。汽轮机作完功后乏汽通过干式冷却塔排入到大气，热量相当 于热电厂燃料总发热量的20%以上，。干式冷却塔排放热量也可通过吸收式热泵 进行回收，吸收式热泵原理和上

7、面介绍的大致相同。XXX热电厂2x135mw （抽气凝气式）空冷机组乏汽余热利用工程，是利用 采暖抽汽作为驱动汽源，在不改变发电量和排汽真空情况下，通过吸收式热泵 回收排入干式冷却塔的乏汽。本工程进行了工业性试验，回收乏汽余热量与采 暖抽汽热量的比例相当于1： 1，其综合节能率达到50%，供热能耗降低50%；供 热能力由268MW增加至383MW，采暖面积增加638万此 整个采暖期节约7.5万 吨标煤，相当于1吨蒸汽可以回收排入大气热量70%。减少二氧化硫，烟尘率污 染物排放50%。而且若厂外二级供热站换热器采用吸收式热泵技术，热网回水 温度可降至20C；若二级站仍采用原有热力站，热网回水温度

8、在55C，这样混 合后热网回水温度降低到37C，吸收式热泵热网供回水温度可采用大温差，即 供热量加大，同时热网总的循环水量减少，减少了热网管道的投资。三、设计、施工应注意的问题1、目前吸收式热泵已有几个厂家生产，但对生产大容量吸收式热泵仍然缺 少经验，由于吸收式热泵是一个新产品，设计容量、外型尺寸都不定型，每一个 工程都需要根据电厂具体情况确定吸收式热泵容量和台数。吸收式热泵数量尽量 减少，采用大容量大温差吸收式热泵，具体吸收式热泵容量和台数应和生产厂家 商定。2、吸收式热泵吸收循环水余热工程较为复杂，应增设循环水升压泵房和吸 收式热泵房，需要在厂内选择合适位置，使电厂从A列出来抽汽管道尽量短

9、，一方 面可减少投资另方面可减少压降损失,再有要方便和厂外来热网回水管道联接。 循环水升压泵房，建议泵房内装设两台，每台泵容量按60%设置。3、吸收式热泵控制室和电力间尽量放在原有控制室和电力间内，如吸收式热泵房距离主厂房较远可单独设置控制室。4、干式冷却塔乏汽旁路管设计要经过应力验算和分析，应力合格后方能正 式设计。5、干式冷却塔乏汽旁路管和第1个补偿器、关断门的施工，是乏汽利用这 个项目关键点，关断门下部为支架，在施工时一般先将旁路管与乏汽管焊接好， 然后再从内部将主管上与旁路管连接处管道挖掉，这样施工较为安全，而且施工 也较方便。6、循环冷却水因原循环水泵压力不足，要增设循环水升压泵，为保持吸收 式热泵一定循环水入口温度，应在循环水入口和排水口上增加调节阀，即进入吸 收式热泵循环水温高时自动控制排水，两个调节阀门之间应该连锁。四、几点建议1、吸收式热泵技术对解决目前电厂增大供热量是一个较为理想项目，即 增大了供热量，又减少了排污量，应值得推广。2、发（热）电厂余热利用项涉及发电企业、供热企业、投资企业之间在项 目管理和经济利益等方面的关系。需