基于大温差热电联产供热技术的汽轮机乏汽余热利用

☆项目详细内容

本项目主要特色是拉大供回水温差，实现能源的梯级利用。降低热网回水温度主要通过在热力站设置吸收式换热机组实现。吸收式换热机组是一种新的换热设备，利用吸收式热泵原理，实现热量由一次网热水转移至二次网热水。为了降低一次网回水温度，结合管网和热力站的实地调研，外网共计安装吸收式热泵机组104 台。其中新建热力站53 座，安装58 台，改造原有热力站44 座，安装吸收式热泵46 台。对于不具备改造条件的既有热力站采用增加板式换热器面积的改造方式，改造完成后云冈热电一次网综合回水温度控制在39℃。

本项目对一期2×220MW 机组和二期2×300MW 四台直接空冷机组，同时进行乏汽回收改造，每台主机对应一台热泵，每台热泵均单独设置余热回收机房。设计的乏汽余热回收原则性热力系统（以一期机组为例说明）。每期两台供热机组的设计背压不同，2#、4#机组背压高于1#、3#机组，前置换热器采用串联形式，吸收式热泵采用并联形式，热网水依次通过前置换热器—吸收式热泵—尖峰加热器三级加热后送至城市热网，实现了能源的梯级利用。

☆主要技术创新

1、本项目首次在多热源联网复杂管网中成功应用大温差供热技术，提高管网热力输送能力。

2、首次在大型直接空冷供热机组上采用三段梯级加热一次热网循环水。

3、厂内热网循环水流程上首次采用串并结合的方式。4、通过分析大温差系统参数的匹配关系，提出了本项目大温差供热系统性能优化的方向。重点考虑提高机组背压，适度优化一次网回水温度。并应用与工程实践从而获得更高的经济性。

☆项目应用情况

本项目是在原有集中供热基础上改造，适用于集中供热热源不足，不新建热源增加排放的前提下实施，该项目投运后可增加供热能力480MW，增加市区供热面积889 万㎡。

按锅炉效率93%计算，折合年可节约标准煤23.2 万吨，减排二氧化碳59.9 万吨，减排二氧化硫0.81 万吨，减排烟尘3.47 万吨，减排灰渣1.4 万吨。针对我国城市集中供热面临的主要问题，一是城市建筑不断增加，供热需求不断增长，但是热源严重不足，受环境容量因素的制约，不能扩建和新建大容量的热电厂；二是城市热力管网输送能力不足，扩建和新建热力管网投资巨大。本项目成果对进一步推广基于吸收式热泵的大温差供热技术应用起到积极的示范作用。

研究成果已于2012 年应用于大同市城市集中供热，结果表明：

1、系统运行安全、稳定可靠。

2、2013 年实际节约标煤11.9 万吨，实现余热供热452 万GJ，增加供热面积500 万㎡。

3、供电煤耗较改造前下降20g/kWh，供热煤耗下降3kg/GJ。

4、性能测试结果：在一次热网的供水温度没有达到设计值情况下，各热力站回水温度均可降至32℃以下，验证了安装的吸收式换热机组可以达到预想的降低一次网回水温度的效果。

☆企业效益情况

由于电力生产受用户需求决定，本改造后生产过程不需增加生产原材料如：煤、水、油等，而销售收入受市场决定，销售收入变化按原设计供热量与改造后实际供热量增加统计，如实际供热量小于原设计供热能力按未增加销售收入计算。2013 年受暖冬季节供热量需求小影响，供热量虽然较改造前增加了万GJ，但仍小于原电厂原设计供热量，按未增加产能能力统计。节煤量11.9 万吨，标煤单价498 元/吨，节约成本498×11.9=5926.2 万元。

2014 年按与2013 年发展类推，按节煤量15 万吨，标煤单价465 元/吨计算，新增利润465×1=6975 万元，供热量仍然不超过原设计供热量，不产生销售收入。