空冷電廠凝汽余熱利用熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)集成研究.pdf

1、隨著北方城鎮(zhèn)冬季供暖能耗的增加，清潔供熱、節(jié)能減排已經(jīng)成為我國能源供應事業(yè)的一項重要任務。熱電聯(lián)產(chǎn)可以提高供熱的經(jīng)濟性和環(huán)保性，但是目前熱電聯(lián)產(chǎn)機組還存在巨大的凝汽余熱未被利用。構建基于凝汽余熱利用的清潔供熱系統(tǒng)勢在必行，是熱電聯(lián)產(chǎn)乃至火力發(fā)電節(jié)能領域的重要方向。本文針對單元制空冷機組，將“機組高背壓”、“熱泵”和“低溫熱網(wǎng)回水”三種技術路線有機結合，提出一種新型的基于凝汽余熱利用的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，實現(xiàn)了汽輪機凝汽余熱的深度回收、提高了熱

2、電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)能源利用效率，同時具備很高的可行性。本文圍繞該系統(tǒng)的集成優(yōu)化展開深入研究，成果用于指導系統(tǒng)的集成設計。
　?。?）針對由凝汽余熱利用引發(fā)的大型機組安全運行的機理問題，通過對末級長葉片安全特征指標的分析，給出機組最小冷卻流量的計算方法，確定了在安全性約束條件下，機組抽凝比與背壓的選擇依據(jù)；針對由凝汽余熱利用引發(fā)的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的能源利用效率評價問題，通過分析抽汽和凝汽參數(shù)對機組產(chǎn)能（供熱和發(fā)電）的影響，研究“供熱等效電”的評

3、價指標與方法。兩方面工作為新系統(tǒng)的配置優(yōu)化研究提供必要的理論依據(jù)。
　?。?）針對兩臺單元制空冷機組，本文有機結合“機組高背壓”、“熱泵”和“熱網(wǎng)低溫回水”三種技術路線，構建了基于凝汽余熱利用的熱網(wǎng)水梯級加熱流程，一是增設了旁通水系統(tǒng)，可以實現(xiàn)“機組背壓”與“熱泵容量”相互調(diào)節(jié)的關系；二是構建了由凝汽加熱、熱泵、抽汽加熱組成的梯級加熱流程，實現(xiàn)更高的系統(tǒng)能源利用效率。分析建立了關于新系統(tǒng)的數(shù)學計算模型，為集成配置提供理論基礎。

4、r>　?。?）針對采用不同熱泵機組的新系統(tǒng)流程的集成配置，深入研究不同綜合抽凝比和旁通水流量下，重要系統(tǒng)參數(shù)的變化調(diào)整對系統(tǒng)配置、能效和經(jīng)濟性的影響，明確了新系統(tǒng)性能優(yōu)化的方向，使“機組高背壓”和“熱泵”兩種技術元素達到最佳匹配。在此基礎之上，對不同機組之間的抽凝比進行匹配優(yōu)化，實現(xiàn)各臺機組之間的能源梯級利用，獲得更佳的系統(tǒng)能效。
　　（4）以山西興能古交電廠為例，設計余熱回收對比方案，通過分析驗證新系統(tǒng)在能效和經(jīng)濟效益兩方面的優(yōu)