热电联产集中供热系统的节能技术探究

热电联产集中供热系统的节能技术探究

李世清

克拉玛依市广盛供热有限责任公司，新疆 克拉玛依 834000

摘要：随着我国经济在快速发展，社会在不断进步，热电联产集中供热系统具有改善环境、增加电力供应、节约能源和提高供热质量的优点，可以有效提高综合效益。对于现代工业发展来说，节能是一个永恒的发展要求。我国是能源消耗大国，在可持续发展的前提下，利用现有技术，挖掘系统潜力，降低供热成本成为建设节约型企业的重中之重。该文探究了节能技术在热点联产集中供热系统的应用，旨在为未来相关方面的研究提供科学的理论依据。

关键词：热电联产；供热系统；节能技术

引言

能源是社会发展的重要物质基础，是推动社会前进的杠杆，然而，目前人类却正面临着严重的能源短缺和环境污染问题。提高能源利用效率，合理利用能源关系到国民经济发展，建设节约型社会，是实施循环经济的重要内容，影响到生态环境和人类的生存，一直是能源研究领域的重要课题。近代社会的高速发展，带来了燃料的高消耗，当今世界的能量来源绝大部分仍然来自化石燃料的燃烧，而化石燃料燃烧是环境恶化的最根本因素。以我国为例，清洁能源包括水能、风能、太阳能在我国里的能源消费结构中仅占不足10%，而化石燃料如煤炭、石油、天然气占到消费结构的90%，因此，大力发展清洁能源是减少环境污染，形成循环经济的重要措施。在化石燃料方面，提高燃料的利用效率，合理地用能节能更是目前我国乃至一世界应重视的另一重要课题。热电联产是国内外公认的节能有效措施，也是改善城市环境质量的重要手段，更是低碳经济发展的必由之路，因而被国家确定为十大重点节能工程，成为电力工业现阶段重要的发展方向。

1供热管网的布置原则

供热管网的线路应根据城区的平面布置图、地形图、当地的气象资料及地上地下构筑物的现状和发展规划等基础资料，按照下述原则进行布置:1)技术先进可靠。供热管网的线路尽量经过地势平坦、土质好、地下水位低的地区。在城区中管网的线路应选在平行于道路及绿化区外的工程区内、主干线应尽量避开主要交通干道和繁华街区。2)经济上合理、节约投资。主干线力求短直，并尽量先经过热负荷密集地区，减小主干线管径，节省投资。3)注意对周围环境的影响，不要破坏环境的整体美观，不要妨碍交通。近年来兴起的直埋式敷设技术就是最有效的措施之一。4)注意与各种市政设施相配合，协调排列、合理布置、避免冲突。5)尽量减小阻力，注意保温，力求节能。

2热电联产集中供热系统的节能技术

2.1热源

降低机组煤耗为热电企业的重要任务，进行“电改汽”改造以及采用低温循环水供热系统是机组降低煤耗的常用办法。1）凝气式热电机组改低温循环水供热系统凝汽式热电机组排汽潜热会在凝汽器中随工业循环冷却水流走，经冷却塔冷却后热能被极大的浪费。利用供暖系统的循环水进入凝汽器冷却汽轮机的排汽，同时停止部分循环水泵，关闭循环水与凝汽器之间的阀门，提高排汽温度，使循环水出水温度由35～40℃提高到65～70℃。这时凝汽器的循环水达到采暖用水的要求，将不再经过冷却塔冷却降温，可用热网水泵为用户进行供热，能避免循环水经冷却塔冷却后热源的损失，汽轮机排出的余热也能得到有效利用，促进了热电厂的节能降耗。该方法能在不增加机组规模的前提下扩大供热面积，具有较高的经济价值。2）电动泵改汽轮机拖动锅炉给水泵驱动方式主要有小汽轮机驱动和液力耦合器调速电动机驱动两种。电动给水泵消耗的是热电厂用电，是煤经过二次能量转换而成的，而汽动给水泵消耗的为蒸汽的热能，是由煤经锅炉转换成主蒸汽做功后或不做功入热网循环泵、给水泵，小汽轮机直接拖动热网循环泵、给水泵。拖动给水泵的小汽轮机的蒸汽是入主汽轮机后，作了部分功的抽汽，实现了能源的梯级利用，增加了抽汽量，减少了能源的二次转化；汽轮机驱动热网循环泵、给水泵后，虽然低压热网用汽量略有增加，但低压热网用汽量的增加却可以使汽轮发电机组多发电，从而产生经济效益。

2.2烟气余热回收技术

锅炉排出的烟气温度大致在95℃~135℃，可以作为热量很高的余热源。通过回收烟气余热可以提高热源2%以上的供热能力。世界上很多国家均使用金属热交换材料作为烟气余热回收装置的主要材料，目前市面上最常见的烟气余热回收装置有回旋式换热器、导热管换热器、热媒介质换热器等，通过这些装置可以将排出的烟气温度吸收再利用，提高一次回水温度15℃以上。除此之外，一些高水平的科研机构还提出了深度烟气余热回收技术，实验验证，该项技术的使用可以回收更多烟气中的热量。

2.3传统大型抽凝供热模式

在电厂侧，锅炉给水在锅炉中加热、蒸发、过热达到所需的蒸汽参数后，通过高压缸、中压缸膨胀做功带动汽轮机转子转动，发电机将机械能转化为电能。汽轮机采用中低压缸分缸布置，以中低压缸联通管相连。中压缸排汽分为两股，一股为凝汽流，一股为供热流。凝汽流进入到汽轮机低压缸继续膨胀做功，对外发电，膨胀到排汽参数后排入到凝汽器。汽轮机排汽在凝汽器中放热凝结后，经过低压回热加热器加热到一定参数后回到除氧器。供热流在中低压缸连通管打孔抽出后进入到热网加热器，凝结放热加热热网水后疏水引入到除氧器。在热网侧，热网回水与供热流在热网加热器换热，热网水升温后通过热网一次网管道输送到各换热站，在换热站中，二次网水与一次网水进行换热，一次网水降温后输回电厂形成循环，被加热二次网水被二次网水泵输送到热用户，放热后回到换热站形成循环。

2.4换热站

1）换热站规模及连接方式换热站是连接热源与用户极重要的环节，是客服中心供热环节的“心脏”，目前能耗较高是换热站普遍存在的问题，主要是由泵和换热器等设备的选型不合理、换热站的规模过大或过小、运行管理存在的问题和所选连接方式不合理造成的，根据经验及研究表明，换热站应设置在高负荷中心或用户小区中心，以减少因供热半径过长带来的热损失以及增加的成本，达到节能降耗的效果，循环水泵应设置在高效区，以降低电耗，水泵的流量应适宜，以减少管道的热损失。2）远程调控技术当前国内换热站人工调控仍占大多数，能源利用率较低，循环泵和补水泵的输出流量无法随供暖负荷及管网压力的改变而改变。对二次网水温控制性较低，数据传输速率慢且不稳定，运行成本偏高。另外，换热站间独立运行，导致热力失衡，严重影响了供热效率。而目前具有自动监控的换热站也不能和锅炉运行相结合，达不到实时快捷的自动控制。采用远程调控技术，通过远程测控终端对各项参数进行监控，以GPRS无线通讯方式与internet网络进行数据交换，控制二次网供水温度，对泵的频率进行智能调整，使换热站与调度中心建立起高效的数据传输通道，可实现换热站无人值守，既保证了供热质量，又提高了供热效率。

结语

当今时代，为了顺应可持续发展理念，我国实行了热电联产集中供热。与传统的分散供热相比，热电联产集中供热不仅具有较高的能源利用率，还具有优异的节能效益。因此，大力发展热电联产，对于推动国民经济的发展都具有重要的意义。对于未来工业发展以及居民供热方面的提升都具有较深的影响。

参考文献

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