電廠余熱利用

1、電廠工業(yè)余廢熱利用技術(shù)選擇電廠循環(huán)冷卻水排熱量巨大緣于熱力發(fā)電廠生產(chǎn)效率低下。一般大型火電廠實(shí)際熱效率僅為40%核電不及35%60%以上熱量排到環(huán)境(主要是冷卻水帶走)。對(duì)1000MW火電汽輪機(jī)組而言循環(huán)冷卻水量約35～45m3s、排水溫升(即超過環(huán)境水域的溫度)8～13℃(視季節(jié)而變)該溫升所賦存的熱量約1.2106～1.9106kJs按年運(yùn)行5000h計(jì)其熱量折合標(biāo)準(zhǔn)煤約70～114萬ta。排水溫度:冬季20～35℃夏季25～45℃

2、(視電廠所處地區(qū)而異)。核電機(jī)組循環(huán)水量是火電機(jī)組的1.2～1.5倍棄熱量會(huì)更多。2005年全國火電裝機(jī)總量約3.9億kW[1]按非供熱機(jī)組容量占火電總?cè)萘?6%匡算相當(dāng)全年約有3.4億tce的能量白白扔到環(huán)境中。循環(huán)冷卻水余熱對(duì)生態(tài)環(huán)境及電廠自身的負(fù)面熱影響一般來說人們對(duì)電廠環(huán)境影響的認(rèn)識(shí)多注意其火電廠排煙對(duì)大氣環(huán)境的污染即隨煙氣向大氣中排放的大量二氧化硫、煙塵和氮氧化物等污染物對(duì)大氣環(huán)境造成嚴(yán)重污染核電廠的低放射性污水排放對(duì)水環(huán)境的

3、污染等等問題。因此在電廠環(huán)境污染治理中一貫十分注重電廠煙氣的除塵、脫硫燃煤的潔凈處理以及嚴(yán)格控制核素的排污標(biāo)準(zhǔn)對(duì)循環(huán)冷卻水所含巨大熱量棄置于環(huán)境可能帶來的負(fù)面熱影響甚至熱污染的危害卻容易視而不見。火、核電廠循環(huán)冷卻水對(duì)環(huán)境的熱影響隨循環(huán)冷卻水的冷卻形式而有不同。對(duì)冷卻塔而言出塔的熱流攜帶大量熱量和微小水滴進(jìn)入大氣環(huán)境會(huì)使當(dāng)?shù)乜諝鉁囟取穸壬?。電廠長(zhǎng)期運(yùn)行失散的熱量和水滴會(huì)對(duì)局部小氣候的溫、濕度產(chǎn)生影響。對(duì)水面冷卻而言溫排水使局部水域溫

4、度升高。對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生影響:主要表現(xiàn)在水溫、溶解氧等指標(biāo)的變化對(duì)水生生物產(chǎn)生影響:主要表現(xiàn)在惡化其生存條件對(duì)水域富營養(yǎng)化程度產(chǎn)生影響:主要表現(xiàn)在水溫升高可能加劇水中富營養(yǎng)化藻種的生長(zhǎng)(如太湖、滇池藍(lán)藻危害正是水溫升高所至)、溶解氧下降。此外大量研究表明:熱污最高的熱源形式。隨著城市規(guī)模的迅猛擴(kuò)張，我國很多地方出現(xiàn)了集中熱源不足的問題，因供熱造成的城市環(huán)境與經(jīng)濟(jì)承載力問題也日益凸現(xiàn)。然而，大容量、高參數(shù)供熱機(jī)組所產(chǎn)生的大量低壓缸排汽余熱目前基

5、本上沒有得到利用，而是通過循環(huán)冷卻水系統(tǒng)排放到了環(huán)境中。這部分低品位余熱能量巨大，以北京市為例，6個(gè)主力熱電廠的總供熱能力約為4128MW，排放的循環(huán)水余熱量約為1240MW，如能將這部分余熱回收用于供熱，現(xiàn)有電廠的供熱能力可提高30％。電廠循環(huán)水余熱利用存在的問題是循環(huán)水的溫度通常比較低(冬季約為0～35℃)，達(dá)不到直接供熱的品位要求，需設(shè)法適當(dāng)提高溫度，可采用的方法有2個(gè)：一是降低排汽缸真空，提高乏汽溫度，即通常所說的汽輪機(jī)組低真空

6、運(yùn)行；二是以電廠循環(huán)水為低位熱源，采用熱泵技術(shù)吸取其中余熱實(shí)現(xiàn)供熱。汽輪機(jī)低真空運(yùn)行供熱技術(shù)在理論上可以實(shí)現(xiàn)很高的能效，國內(nèi)外都有很多成功的研究成果和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。但傳統(tǒng)的低真空運(yùn)行技術(shù)因發(fā)電功率受用戶熱負(fù)荷的制約，需對(duì)汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)做出相應(yīng)的改造，因而不適合應(yīng)用于大容量、高參數(shù)的供熱機(jī)組。熱泵技術(shù)方面，有專家從提高系統(tǒng)熱力學(xué)完善性的角度出發(fā)，對(duì)利用低品位(低于40℃)余熱的熱電聯(lián)產(chǎn)供熱新模式進(jìn)行了理論分析，提出了“以30℃左右的常溫電廠循環(huán)水