热电厂汽轮机循环冷却水冬季供热的应用
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热电厂汽轮机循环冷却水冬季供热的应用
摘要：对能源进行梯级开发和综合利用，做到高质高用、低质低用。结合工业生产和生活采暖等不同的热负荷要求和特点，真正做到一能多用。 驱动汽轮机需要高质能量，一般工业生产用汽所需的能质较低，生活采暖及热水供应则能质更低。把多种用能方式作为一个系统综合考虑，使能 源得到综合的梯级开发利用，能源利用率得到大幅度提高。
关键词：热电厂；吸收式热泵；循环冷却；水余热利用
低真空循环水供热工程 , 是利用汽轮机后汽缸排汽的能量，加热循环水, 对采暖用户供热的节能环保性工程、是利用凝汽冷源损失, 充分提高热电热效率的有效途径。该工程在冬季采暖过程中，节水、节电、 节煤、减少烟气和灰渣排放量，环保方面有十分可观的经济效益和社会效益。
一、电厂循环水余热的意义
能源是国民经济发展的基础，深入开展节能工作，不仅是緩解能源矛盾和保障国家经济安全的重要措施，而且也是提高经济増长质量和效益的重要途径。本世纪的头 20 年，我国工业化和城镇化进程将进一步加快，需要较高的能源增长作为支撑。因此，节能工作对促进整
个经济社会发展的作用日益凸显，国家已经把节能作为可持续发展的大政策。
为了緩解供热紧张的局面，一些地方盲目发展小型燃煤锅炉房， 严重恶化了城市的大气环境一些城市盲目发展燃气采暖、甚至电热采暖，在带来高采暖成本的同时，也引发了城市的燃气和电力资源的全面紧张。一方面，是燃用高品位的化石燃料来提供低品位的热能用于供暖和提供生活热水。另一方面，城市周边的火カ发电厂在发电过程中， 通过冷却塔将大量的低品位热量排放到大气中，造成了巨大的能源浪费和明显的环境湿热影响。
二、电厂循环预热供应现状
1.汽轮机低空运行技术
传统的低真空运行供热技术受到两方面的限制 : 首先，传统的低真空运行机组类似于背压式供热机组，通过的蒸汽量取决于用户热负荷的大小，所以发电功率受到用户热负荷的制约，不能分开进行独立 的调节，即其运行是“以热定电”，因此只适用于热负荷比较稳定的 供热系统 ; 其次，凝汽式汽轮机改造为低真空运行供热时，对小型和少数中型机组而言，在经过严格的变工况运行计算，对排汽缸结构、 轴向推力的改变、末级叶轮的改造等方面做出严格校核和一定改动后方可以实行，而这对现代大型机组则是不允许的，尤其对于中间再热 式大型汽轮机组，凝汽压力过高会使机组的末级出口蒸汽温度过高且蒸汽的容积流量过小从而会引起机组的强烈振动，危及运行安全。
2.热泵回收余热技术
电厂循环水与目前常用的低温热源相比，具有显著的优势。蕴含的热量巨大，温度适中且稳定 ; 水质好，与地表水、城市污水相比， 不会因腐蚀、阻塞等因素影响传热效果; 环保效果显著，由于利用余热， 可减少冷却塔向环境的散热和水分蒸发，降低对电厂周边环境的热湿污染。近几年，热泵技术在我国得到了普遍推广应用，热泵可以采用吸收式，利用蒸汽、燃气等作为驱动能源 : 也可以采用压缩式，利用电力作为驱动能源。 其中分布式电动热泵供热方式是将电动压缩式热泵分散置于各小区热力站中，同时将电厂凝汽器出口的循环水引至各小区的热力站， 进入热泵机组降温后再返回电厂凝汽器中被汽轮机排汽加热，完成循环; 热泵回收循环水余热加热二次网热水为用户供暖或提供生活热水。集中式电动热泵供热方式是将电动压缩式热泵机组集中设置于电厂内， 凝汽器出口的部分循环水进入热泵蒸发器，作为低位热源，放热降温后返回凝汽器中被汽轮机排汽加热，完成循环 ; 将一次网 70℃回水由热泵一级加热至 80 ～ 90℃，再由汽一水换热器二级加热至 130℃后送入城市热网中。
三、热电厂工艺流程
热电厂主要通过能源的利用，热点联偶，主要供的工用和油出 生产用电，在等季期同还要为属比偶采供热，遇电的供腰热源主要 M 自于的水气，日中意用的函行液程就是新汽进人主蒸汽母，通过电动属离和主汽门后，在调节气柳下进入汽轮机中，这样的液动过
程可以雅汽轮机特做功，产生动力，从而特动发电机发电，其中有部分温汽中间抽出用作采暖供和工量用汽，其余部分汽，在汽轮机组续做功以后排出进人冷结成水，经过爱结水泵打人除氧器，然后在经过水升压后进人到锅炉，机组主要是背式机组，排汽进人低压供热蒸汽母管，汽轮机低压抽气经过减压降温后进人到采暖热网加热，经过换热加热采既热网循环水，由水泵采围热水送至各换热结用作居民冬季来，二器环水供系统设计方案在正意情况下，冬季循环水的温度一般保持在 20-35℃左右。这样的温度还达不到供热的准，要保持室内正常的供热温度，就必须想办法提高温度，中小型气式汽轮机主要采取低真空运行潘环水供热，就是通过低排汽缸直空来将循环水的温度提高到 60-80℃，从理论意义上讲，这种技术可以实现比较高的能源利用率，目前国内外有不少专家在进行研究并取得成果运行的实际情况， 这种技术相对成第，在我国已经得到广泛的用和推广，北方地区尤其突出。然而，传统的低真空运行机组与热电厂中的背压机知十分类似， 用户热负荷的大小决定了其通过的蒸汽量，因比，用户热负荷制有发电功率，发电功率不能分别地单独进行调节，运行的过程只能是“以热定共”，所以，只适用于用系统和供热量之间“质”和“量”的匹配。所以说，电厂热循环水源热泵是回收利电广循环水余热进行供热的一种理想途径。
四、汽轮机循环冷却水冬季供热的优势
1.从经济效益分析 : 通过采用汽轮机低真空运行，比原来利用抽气供暖每吨蒸汽可以多发不少电，降低发电成本；通过汽轮机循环冷却水技术在冬季采暖期间完全关停冷却塔，将汽轮机排汽温度完全加热到衢环冷却水中，可以充分利用全部热能，从而节约了冷凝水收入； 通过此技术可以将热电厂汽轮机加热后的循环水直接发送到居民用户， 不用再建设各区的换热站，这样一来，使得换热站的人力、设备、供电、 供水、供汽系统积投资得到节约管理。
2.从实全性分析 : 汽轮机循环冷却水技术是通过热电厂汽轮机冷却系统和供暖用户之间共同构成的，属于一种封闭循环。所以，只要 热电厂是安全的不产生较大的事故，这个供暖系统就不会受到影响， 它不会受区域性停电的影响，日常都可以定且安全的运行。而且，因
为这个技术属于水暖系統，面且全体汽轮机根据天气变化，采暖用户 可以根据白已的需求来调整和运行电负荷，从间保障采暖用户每天 24 小时都保持室内温度的均衡舒适。
3.从布局方面分析 : 汽轮机循环水技术供水温度一般控制在 70℃ 以内，蒸汽管道比管道膨胀大好几位，管道膨胀可以直接埋于地下， 这样避免了原来蒸汽管道在城区内上空架空安装，并设置了不少影胀 弯和过道弯，形响市区建设的美观，这种设计方式是按照城市街道规
划处所设计的生活居住的布局安排各街道的地下水管道，从而产生整 个市区的封闭式供回水管，这样就可以使得各城区内多处建设的蒸汽 换热站大大减少，换热后的供水管道和换热站的燕汽管道也大幅度减 少，这是属于一种合理的布局。 4.从安装方面分析 : 这种技术可以使得供的供回水管网直接沿街道延伸到各户楼的接口处，这样可以保证采用户直接使用热水，方便 了居民生活。
结语
为保证供热安全和供热质量 , 热电厂必须加强提升采暖技术。热电厂汽轮机循环冷却水冬季供热作为国内一种先进的技术 , 被广泛应用和推行。
参考文献
[1]靳松霖. 热电厂中热泵优化运行的研究[D]. 长春工程学院,2018.
[2]郑宇轩 . 热泵循环水余热利用工程控制策略分析 [D]. 华北电力大学( 北京),2017.
