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一舉三得Hobre熱值儀!云岡熱電做到了這樣節能

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一舉三得Hobre熱值儀!云岡熱電做到了這樣節能

發布日期:2019-02-18 作者: 點擊:

一舉三得Hobre熱值儀!云岡熱電做到了這樣節能


供熱能力提高,能耗卻不增加,還減少了排放,真有這樣“一舉三得”的節能技術?沒錯,這就是位于山西大唐國際云岡熱電有限責任公司(以下簡稱“云岡熱電”)的基于大溫差熱電聯產供熱技術汽輪機乏汽余熱利用項目帶來的驚喜。


  “用戶側安裝吸收式換熱機組與傳統板式換熱器串聯,在不改變二次網供回水溫度的前提下,大幅降低一次熱網回水溫度。利用電廠汽輪機乏汽余熱供熱(注:釋放出熱勢能的蒸汽從汽輪機排汽口排出,稱為乏汽),可提高熱電廠現有供熱機組的供熱能力30%以上,降低系統供熱能耗40%以上。實現了管網的大溫差輸送,可提高熱網的輸送能力80%左右,降低新建管網的投資和輸送能耗30%以上?!痹茖鶡犭娤嚓P技術負責人告訴中國經濟導報記者。


  2012年,云岡熱電按大同市政府的要求,為提高供熱能力實施了乏汽余熱利用改造工程。截至目前,該項目運行已經6年有余?!跋到y設備運行比較平穩,該項目技術的比較優勢表現得非常明顯。特別是拉大熱網供回水溫差方面,目前國內能與之相匹敵的技術并不多?!痹撠撠熑讼蛑袊洕鷮笥浾呓忉屨f,將現有供熱系統與吸收式熱泵技術的特點有效結合,在項目研究和應用中取得了多項技術創新。項目的成功投運,為該技術的進一步推廣和發展起到了積極的示范作用,是我國熱電聯產集中供熱方式的未來發展方向。


  應運而生,技術優勢明顯


  一直以來,火力發電廠的冷端損失是電廠熱力系統的最大損失?!耙栽茖姀S為例,在冬季額定供熱工況下,汽輪機排汽損失約占燃料總發熱量的17%。汽輪機排汽對于火力發電廠來說是廢熱排放,但對于低品位的建筑采暖而言,如果不加以利用,則構成巨大的能源浪費?!痹茖鶡犭娤嚓P技術負責人說。


  而對于大同市來說,隨著城市的飛速發展,供熱供需緊張的局面一直存在。以2015年為例,根據大同市總體規劃,城區集中供熱面積將達到6780萬平方米,其中云岡熱電供熱區域面積為2380萬平方米。而當時大同市城區集中供熱熱源實際供熱能力只有2610兆瓦,按新舊建筑混合供熱熱負荷52瓦/平方米核算,嚴寒期只能滿足5019萬平方米的供熱需求,缺口達1761萬平方米。


  熱電聯產技術的發展為改善緊張的供熱局面帶來了希望。目前,熱電聯產集中供熱在我國北方城鎮各種熱源方式中能效是最高的。近年來,我國已經逐漸形成了以熱電聯產為主,區域鍋爐為輔,其他先進高效熱源方式為補充的基本供熱格局。


  針對如何提取凝汽余熱來提高熱電聯產的供熱能力和能源利用效率,以及增大熱網供/回水溫差來提高熱網輸送能力的問題,清華大學在2007年提出了“吸收式換熱概念”和“基于吸收式換熱的熱電聯產集中供熱系統(簡稱 Co-ah 系統)”,開啟了高效利用汽輪機乏汽余熱的新階段。


  2011年,云岡熱電申報乏汽余熱利用改造工程得到批復,并于2012年實施了改造。改造后提高供熱能力480兆瓦,實現增加供熱面積889萬平方米,相當于少建設兩臺300兆瓦集中供熱機組或10臺80t/h(注:t/h為鍋爐容量單位)采暖鍋爐,有效地緩解了城市熱電聯產集中供熱面臨的突出矛盾,對加快市政基礎設施建設、保障熱力供應、改善城市環境等有直接的推動作用。中國經濟導報記者了解到,本供熱工程實施后,使熱電聯產經濟性大幅度提高,在熱價虧損的前提下提高了電廠的盈利能力,并有效地減少了排放。由于云岡熱電余熱利用項目的實施,2013年度,大同市圓滿地完成了減排任務。


  據悉,本項目根據能源梯級利用的原理,在余熱回收機組內部設置了低溫換熱器,采用凝汽器直接加熱、吸收式熱泵加熱、抽汽加熱三段式梯級加熱熱網循環水的方法,整個采暖季余熱回收機組低溫換熱器承擔基本負荷,熱網首站只在嚴寒期做尖峰加熱,大量節省了采暖抽汽,增加了熱電廠的發電、供熱能力。


  此外,與其它的電廠凝汽余熱回收技術相比,該技術具備非常顯著的優勢,比如,系統抽凝比與機組抽凝比的匹配,使得熱泵的容量選擇更加合理;通過在廠內首站設置低溫換熱器及系統串并聯運行,實現了熱網水與電廠低溫乏汽余熱的能級匹配,熱網水升溫幅度大,提高了乏汽回收利用量,可占到總供熱容量的30%以上,節能效果顯著。


  實際上,常規的吸收式熱泵集中供熱技術在系統布置上采用并聯方式。當采暖負荷減少時,低品位的乏汽余熱不能充分利用,采暖負荷增加。到嚴寒期時,又由于余熱不足而回收量減少。而本項目采用串并結合的方式將低溫換熱段串聯布置后再并聯進入余熱回收機組中溫加熱段加熱,即一次熱網回水先經過一臺機組的低溫換熱器直接吸收乏汽余熱,再經過另一臺機組低溫換熱器進行二次吸熱。加熱后的一次熱網水再分別并聯回到各自的余熱回收機組中溫加熱段加熱,最后再到熱網首站加熱器進行尖峰加熱。

Hobre熱值儀


  運行穩定,經濟效益和社會環保效益增加


  不過,由于是在原系統上進行的改造,改造過程受施工場地、工期、圖紙等不利因素制約,給技改工程帶來較大的工作難度。不過,實施方通過克服重重困難還是使工程得以在當年順利投運。相關負責人告訴中國經濟導報記者,該項目投入運行后,生產系統運行穩定,余熱回收效果明顯,節能效果顯著,同時在項目實施和運行過程中取得了寶貴的工程建設和優化運行實踐經驗。


  一方面,該項目充分實現了能源的梯級利用,減少不可逆損失,與傳統的熱電聯產供熱方式、熱泵集中供熱方式、高背壓供熱方式等相比,充分利用了低品位的乏汽余熱,實現了換熱過程的能級匹配。另一方面,也大大減少了換熱過程中的不可逆損失,提高了熱電廠的經濟效益。


  “改造前單機額定供熱能力377兆瓦,改造后單機額定供熱能力422兆瓦,額定供熱工況每小時收入增加0.05萬元。若熱負荷變化量不大時,按低調閥全開滿足大抽汽量條件下的供熱量380兆瓦運行,則每小時收入增加1.2萬元?!闭劶绊椖扛脑旌蟮氖杖胱兓?,云岡熱電的相關技術負責人耐心地介紹說。


  當然,經濟效益僅僅只是一個方面。按照替代大型區域燃煤供熱鍋爐分析,回收的乏汽供熱量相當于每年節約標準煤25.4萬噸,減排二氧化碳65.61萬噸,減排二氧化硫0.89萬噸,減排煙塵3.8萬噸,減排灰渣1.5萬噸。相比常規供熱方案,該項目在節能降耗的同時,不僅減少了煤、灰渣在裝卸、運輸、貯存過程中對環境、交通及占地的影響,而且也避免了集中燃煤鍋爐運行過程中噪聲、粉塵等對居民生活的干擾??梢?,該項目實施后,在大幅提高電廠供熱能力的同時,節能、環保、社會效益十分顯著。


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