有限公司几种供暖方式的分析与比较

1、关于发电厂热电联产供暖方案的分析比较1、 总述：随着能源问题的日益凸现，热电企业的发展创新势在必行，寻求一种稳定可靠的热电联产方案，是以后小型火力发电厂和热电联产企业的唯一出路。本文针对目前几种较为成熟的联产供暖方式予以简单比较，借以寻求一种更好的发展思路。2、 以目前我公司现有设备进行热电联产配置状况的相关分析和比较。我热电有限公司目前总装机5 炉 5 机，汽轮机发电机总容量为83MW,其中中温中压机组 33MW,高温高压机组 2X25MW,今后公司发展热电联产的主要方向以高温高压机组为主，以循环水供热为主要供暖方式。25MW 高温高压机组主要技术参数如下：机组额定功率：25MW机组最大功率

2、30MW设计进汽参数：9.0M P a /500 C循环水流量：2X 4700m 3/h排汽量：75T/H,最大85 T/H额定排汽压力：0.005MP a1、公司目前的供暖负荷及供热需求目前公司供暖方式主要以供蒸汽，以汽水换热的方式供暖，最大 供汽能力260T/H,其中工业用汽40T/H左右，直接以循环水供暖的面积 40 万平方米左右。总供暖面积200 万平方米。随着近年经济的快速发展，居民居住水平的改善，人均居住面积和房地产开发面积的增长，供暖缺口面积不断增大，加上未来三年的发展规划，要求有近300 万平方米的供暖能力。2、 公司供暖的发展方向随着能源的日趋紧张和环保意识的不断加强，热电联

3、产方式也在不断优化，传统的蒸汽换热的方式供暖将逐步被淘汰。目前比较突出的经济环保的供暖方式主要有三种，一是低真空循环水供暖配二级换热方式；二是以溴化锂换热方式的HRH 供暖技术；三是以水源热泵为主的热泵供暖技术。公司供暖的发展当以以上几种节能、高效和环保的方式为主。3、 三种供暖方式的能效分析和计算比较机组低真空供暖，既提高机组的排汽压力（背压） 来加热循环水，直接利用循环水供热的一种方式，此种供暖方式全部或部分的利用了机组的排汽能量，避免或减少了冷源损失。如果凝汽的循环水全部用来供热，机组热效率可在90%以上。但另一方面，由于提高了机组背压，从而使得进入汽轮机的蒸汽做功减少，一般为机组出力的

4、7-10%左右。25MW 高温高压机组为例，其能量平衡计算如下：汽轮机排汽(75T, 0.0275MP a , 67 C)循环水供热 (0.3MP a /65C)h = 273<=. (汽化潜热2340)循环水入(0.3MP a /50C;)h =210低真空汽轮机功率降低：1750 2500KW (6300000 9000000KJ)汽轮机组排汽按75T/H,其汽化潜热即为供热热量：75X 2340X103= 1755X 105KJ/H加热循环水供暖按15c温升(即50c进，65c出)计算，供热循环水量：1755X 105 + (273 210) =2817T/H按每平方米 米W (1

5、80KJ)热负荷计算供热面积为：1755 X 105+ 180= 97.5万平方米/台。机组在该工况下运行(即汽轮机排汽热量 全部用来供暖，机组没有冷源损失)则供暖：总热利用效率：1755X 105/ (1755X 105 + 90X 105) =95.12%电热效能比：90X 105/1755X 105=1: 20以现有的机组状况，如果要增大供暖面积，必须建设二级换热站。按设计总供暖面积 260万平方米计算(130万平方米/台)，由二级换 热站以蒸汽形式补充的热量为： 130X 104X 180 1755X 105 = 58X 106KJ,约折合0.8MP a /280c的蒸汽19.4吨/小

6、时，此种工况下运行 则：总热能利用效率(折合):234x 106/(234X 106 + 90X 105) =96%电热效能比：(90X 105+58X 106) /234X 106= 1： 3.5可以看出，随着二级换热站以蒸汽形式补充热量的增加，供暖电热比会随之下降。如果供暖面积增加到每台187万平方米，则机组供 暖的电热比将为：(90X 105+ 161X 106) /336X 106= 1: 1.98,此时由二级换热站 补入的蒸汽达53T/H。澳化锂换热HRH技供热方式，此种方式的供暖是利用澳化理机组 提取低温循环水的能量，并通过驱动汽源，来加热工质供暖。这种供 暖的方式是不改变机组的排

7、汽压力 (背压)从而对机组的功率没有损 失。从机组的安全角度而言，要优于抵真空运行。以公司25MW高温高压机组为例，其能量平衡如下：驱动蒸汽(0.8MP a , 280 C)水量为4000T循环水入口( 0.3MP a ,供暖入< 60 c供暖出80 C<=循环水入口( 0.3MP a , .电能输入(耗电量)100KW1 h =3013 (341) , 10328 X8k g38 C)30 C)从循环水提取利用的能量为：4000X (159 126) x 103=132X 106KJ输入驱动蒸汽能量为：10328X 8X (3013 341) =221X 106kj供热能量：40

8、00X (335251) x 103=336X 106kj按每平方米50W (180KJ)热负荷计算供热面积为：336 X 106+ 180=187万平方米总热利用效率：336X 106/(132X 106 + 3600X 100+221X 106) =95.1% 电热效能比：(3600X 100+221X 106)/336X 106= 1： 1.5水源热泵供暖技术是以热泵为动力把低温介质(低温循环水) 蒸发、压缩、冷凝和膨胀，从而吸取贮存在低温介质中的能量对供暖 介质进行加热的循环过程。能量平衡计算如下：供热输出产<0汽轮机排汽循环水入口( 0.3MPa, 28C)供热输入水J循环水量

9、4000T(75 X 2340 X 103= 1755 X 105KJ/H)循环水出口( 0.3MP a , 18C)电能输入(压缩机耗电)585 X 105供热能量：234X 106kj供热水量：234X 106/ (293-230) = 3700m 3/H按每平方米50W (180KJ热负荷计算供热面积为：234X 106+ 180=130万平方米0汽轮机组排汽按75T/H,其汽化潜热即为供热热量：75X 2340X 103= 1755X 105KJ/H;如循环水总量保持 4000T/H,则循环水温升为 10C (即循环水入口 18C;出口温度为28C)总热利用效率：234X 106/ (

10、175.5X 106+585X 105) = 100%电热效能比：585X105/234X 106=1: 4如果把供暖面积增加187万平方米/台，则必须设蒸汽换热站补 充热量为：336X 106 234X 106= 132X 106KJ约折合的蒸汽44吨/ 小时。此时:总热利用效率：336X 106/ (175.5X 106+132X 106+585X 105) =91.8% 电热效能比：(585X 105+132X 106)/336X 106= 1: 1.8可以看出，随着蒸汽补入量的增加，供暖电热比下降。以上效率计算均没有考虑设备本身的能量损失即能量转换系数， 如果统一按设备能量转换系数为

11、0.85,其计算结果作相应修正后，各 种供暖方式的总热能利用效率和电热耗比不会发生变化。以上计算数据以各技术提供方资料为计算依据。计算中未考虑二级换热站的能量投入，也未考虑供热设备及管道的投资。3、 结论总上所述，无论哪一种供暖方式，可以回收利用的余热量有一个 最大值，即机组的最大排汽能量。在正好全部利用汽轮机排汽能量， 即带额定供暖面积时电热比最大，随着供暖负荷面积的增加，就要补充蒸汽，补充量越大供暖总电热效率就越低。为满未来几年供暖的发 展需要，最终达到300万平方米的供暖能力，如果以机组低真空供暖， 则必须建设二级换热站，达到供暖面积260万平方米时，机组低真空 供暖总电热比为1: 3.5,需补充蒸汽量38.8吨/小时。以水源热泵技 术供暖，260万平方米的供暖负荷，汽轮机排汽能量正好全部利用， 没有冷源损失，电热比