浅析热电联产综合节能解决方案

 引言

热电联产节能一直是行业比较重视的问题，随着社会的发展，技术 的进步，传统的、单一的节能方式已经不能满足行业发展的需要，基于 此，本文提出采用多种技术并行的热电联产综合节能解决方案。工艺流 程详见图1，下面对具体技术做简要阐述：
    1 烟气余热回收技术
  热电联产企业锅炉实际燃烧煤种和设计煤种存在偏差，另外投产时 间较早设备陈旧，这就导致锅炉排烟温度升高，增加煤耗，降低了能源 利用率。锅炉烟气余热回收技术采用集中式烟气余热回收站串联加装在 锅炉尾部烟气系统中，其中站内包括分体—双路可调式热管换热器、加 压泵、配电柜、PLC 控制柜和控制操作台。
  分体—双路可调式热管换热器包括上部和下部，上部为冷源工质 侧，下部为烟气侧，在烟气侧与冷源工质侧之间设有蒸汽连通管和冷凝 水回流连通管；在烟气侧，设有用于与增压风机连接的烟气侧入口、用 于与脱硫塔连接的烟气侧出口、以及与分体—双路可调式热管换热器冷 源工质侧配合连接的蒸汽连通管；在冷源工质侧，设有用于输入冷源工 质的冷源工质侧入口、用于输出冷源工质的冷源工质侧出口、以及冷源 工质侧出入口之间的旁通管路，在所述旁通管路上，设有调节阀；同时 设有与分体—双路可调式热管换热器烟气侧配合连接的冷凝水回流连 通管，在所述冷凝水回流连通管上，设有调节阀。
  该技术能够应用于汽机回热系统、除盐水系统、供热系统、空气预 热系统以及生活用水加热系统等。
  2 低温余热回收技术
  该技术主要采用吸收式热泵，它以蒸汽、废热水为驱动热源，把低 温热源的热量提高到中、高温，从而提高了能源的品质和利用效率。吸 收式热泵技术，是工业余热利用领域，实现能源梯级利用的主要技术手 段。
  吸收式热泵原理，以汽轮机抽汽为驱动能源Q1，产生制冷效应， 回收余热Q2，加热热水。得到的有用热量为消耗的蒸汽热量与回收余 热量之和Q1+Q2。
  吸收式热泵包括蒸发器、吸收器、冷凝器、发生器、热交换器、屏 蔽泵和其他附件等。它以蒸汽为驱动热源，在发生器内释放热量Qg， 加热溴化锂稀溶液并产生冷剂蒸汽。冷剂蒸汽进入冷凝器，释放冷凝热 Qc 加热流经冷凝器传热管内的热水，自身冷凝成液体后节流进入蒸发 器。冷剂水经冷剂泵喷淋到蒸发器传热管表面，吸收流经传热管内低温 热源水的热量Qe，使热源水温度降低后流出机组，冷剂水吸收热量后 汽化成冷剂蒸汽，进入吸收器。被发生器浓缩后的溴化锂溶液返回吸收 器后喷淋，吸收从蒸发器过来的冷剂蒸汽，并放出吸收热Qa，加热流 经吸收器传热管的热水。热水流经吸收器、冷凝器升温后，输送给热用 户。
  3 吸收式大温差换热技术
  该技术利用第一类吸收式热泵技术，以一端的大温差传热为吸收式 热泵提供驱动力，实现局部由低温向高温的换热，由此形成了吸收式换 热概念，并在此基础上构建了吸收式换热机组。吸收式换热突破了传统 的“由高温向低温换热”的思维，也打破了以往吸收式制冷机仅用于制 冷或制热的局限。吸收式换热理论适用于热能工程中各种存在能级不匹 配的大温差换热过程，可降低这些环节的不可逆损失。通过吸收式换热， 降低集中供热系统一次管网回水温度，一方面可大幅提高热力管网的输 送能力、热力站供热能力，降低管网的建设投资，节约输送泵电耗；另 一方面可为低品位余热回收提供有利条件，进而大幅提高系统的能源效 率。机组由热水型吸收式热泵和水-水板式热交换器以及连接管路组成。 机组内板式换热器可以在吸收型溴化锂故障时独立控制、运行，使用时 其换热量不低于机组设计供热量的70%。
  4 集中供热全网平衡自动控制技术
  该技术以各换热站二次网供回水平均温度彼此一致为热网的调节 目标，对各换热站供水阀进行调节，可以保证各换热站间的均匀供热， 避免由于冷热不均，为了保证偏冷用户达到要求而造成过热用户的浪 费。因此是保证供热要求条件下的最节能的调节方式，也是可以使热电 联产企业获得最大经济效益的调节方式。
  该技术一般不会导致系统振荡。由于各换热站所承担的供热面积不 会经常改变，并且各建筑物的负荷主要由外温所决定，因此随外温变化 各换热站的热负荷同步升高或降低，各换热站间热负荷之比基本不变。 因此，在热源优先调节的情况下，系统一旦调节均匀，就基本能够保持， 不需要随温度变化进行调节，因此阀门调节的频繁程度较前述方式都要 小的多，这样，系统可以长期稳定运行。随着外温的变化，为保证供热 效果，热源需统一进行调节，这时可以随外温降低而升高供水温度，也 可提高总的循环流量。无论采用哪种方式，都是全面地升高或降低各换 热站的采暖效果，不会改变其均匀性。只有当个别换热站二次管网发生 变化，新增添或关闭一些用户，庭院管网做某种调节和转换等，才需要 对相应换热站及相邻几个换热站的供水阀进行调节。该技术可将热网的 调节与热源的调节分为两个独立环节分别单独进行，相互之间基本互不 干扰。
  结语
  热电联产企业作为一次能源消耗大户，其节能降耗工作对国家一次 能源利用战略和“十三五”节能减排目标的实现有着重大影响。热电联 产综合节能解决方案广泛推广实施后，必将极大辅助行业的快速发展， 对切实推进城市集中供热、节能减排、保护环境等有着深远的现实意义， 并将大幅度提高城市居民供热的舒适性、可靠性及安全性。