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1、热电厂循环冷却水供热探讨摘要：本文介绍电厂利用循环冷却水增加供热能力的方案。详细阐述了方案的设计思路。认为循环冷却水供热是可行的，可以提高电厂热电联产的供热效率，达到节能减排的目的。1 引言当前，在节能减排、保护环境政策的要求下，各城市都在积极建设热电联产工程达到节能减排、保护环境的目的。同时，电厂也在不断通过技改，提高供热效率，增加对外供热量。本文以工程实例，阐述电厂利用循环冷却水增加供热量的技术方案。望得到广大同仁指正。2 工程项目概况2.1 电厂概况哈密二电厂位于新疆哈密市西北方向，直线距离约10kM。二电厂历史总装机容量344MW，分别为一期 212MW 汽机配 75t/h 锅炉，二期
2、 225MW 汽机配 130t/h 锅炉和三期 2135MW 汽机配 420t/h 锅炉。目前，电厂已拆除#1、#2、#4 机组，仅保留 3#机锅炉作为供热调峰热源。同时，#5、#6 机组供热抽汽量350t/h。一期厂房已改建成市区供热首站。目前，二电厂是哈密市热电联产工程唯一的供热电厂。前两个采暖季，市区供暖期最大抽汽量为260t/h 左右。2.2 项目建设背景位于二电厂东北方向、市区北部的石油基地，在石油系统主副业名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 6 页 -分离的改革要求下，决定将基地供热交由城市热电联产系统供热。石油基地供热负荷 180MW（含发展预留热负荷）
3、。为同时向哈密市区和石油基地供热，二电厂采用通过技术改造提高供热效率，增加对外供热能力的方式解决，并新建石油基地供热首站。3 工程方案3.1 设计参数 一次热网供回水温度根据石油基地多年实际供热运行数据，本工程确定一次热网供回水温度：125/55；二次热网供回水温度：75/50。电厂循环冷却水参数#5 机组循环冷却水系统为单元制。单台机组循环水量约为8000t/h，供回水温度：28/35。3.2 方案概述本案利用电厂供热蒸汽作为驱动热源，循环冷却水作为低温热源，采用蒸汽吸收式热泵机组+热网加热器制取高温热水为石油基地供热。改造前，#5 机组汽轮机乏汽余热通过循环冷却水系统，送入湿冷塔冷却，余热
4、散入大气。降温后循环冷却水再次进入汽轮机吸收乏汽余热，周而复始。改造后，利用蒸汽吸收式热泵机组，将循环冷却水中的乏汽余热提取对外供热，此部分循环冷却水不再进入湿冷塔冷却，直接进入汽轮机再次吸收乏汽余热，周而复始。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 6 页 -石油基地热网采用两级串联加热：第一级加热由蒸汽吸收式热泵机组加热，将回水温度从55提升到 85；第二级加热采用热网加热器，将热水从 85提升至 125后，送出供热。蒸汽吸收式热泵机组加热负荷约78MW，热网加热器加热负荷约102MW，共计 180MW。3.3 热力系统 蒸汽吸收式热泵机组设计热网供回水温度125/5
5、5，循环水量 2212t/h。设置 3 台蒸汽吸收式热泵机组，同时运行。每台按总负荷的40%选型。机组参数：制热量30MW，驱动蒸汽 0.6MPa饱和蒸汽，蒸汽耗量27.2 t/h，低温热源供回水温度35/28，流量 1566t/h，蒸汽吸收式热泵机组热效率为1.79。热网加热器设置 2 台热网加热器，同时运行。每台按总负荷的70%选型。热网加热器参数：制热量 75MW，加热蒸汽 0.15MPa/250蒸汽。加热蒸汽系统二电厂供热蒸汽汽源有三处，分别是：汽轮机抽汽，蒸汽压力0.15MPa，温度 220，两台机组抽汽共350t/h。锅炉冷段抽汽，蒸汽压力2.5MPa，温度 300，两台机组抽汽共
6、 26t/h。锅炉、汽轮机可同时抽汽。#3机组锅炉，蒸汽压力 3.83MPa，温度 450，单台供汽量 130t/h。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 6 页 -电厂循环冷却水系统本工程利用#5 机组循环冷却水作为低温热源对外供热。三台蒸汽吸收式热泵机组共需要约4700t/h 循环冷却水。3.4 供热首站运行工况下表是采暖期各室外温度下的热负荷。室外温度（）采暖热负荷（MW）一次网循环水量（t/h）一 次网回水温度（）一次网供水温度（）5 63.24 2212 55 80 2 77.84 2212 55 85 1 82.70 2212 55 87 0 87.57 2
7、212 55 89-10 136.22 2212 55 108-19 180.00 2212 55 125 从上表可以看出，从开始供热到室外温度降为2时，此期间可全由蒸汽吸收式热泵机组供热。蒸汽吸收式热泵机组驱动蒸汽由#5、#6 机汽轮机供汽。室外温度降至-10时，蒸汽吸收式热泵机组耗汽由：#5、#6 机锅炉抽汽 26t/h 和汽轮机抽汽 52t/h 供给。热网加热器耗汽由：#5、#6 机汽轮机抽汽 90t/h 供给。此时，#5、#6 机组汽轮机最大抽汽量为 350t/h，本工程用汽量 142t/h，剩余 208t/h 的抽汽，用于市区供热首站供汽，以满足该时段市区供热需求。因此，电厂#5、#
8、6 机组名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 6 页 -可满足室外温度-10时向市区和石油基地同时供暖。当室外温度降至-10以下时，开启#3 机组锅炉。本工程热网加热器加热蒸汽由#3 锅炉提供。两台热网加热器供热负荷102MW，耗气量为 155t/h。3#锅炉生产压力 3.83MPa，温度 450蒸汽 130t/h，通过减温减压后产生压力0.35MPa，温度 250的蒸汽 155t/h，供两台热网加热器。市区采暖热负荷达到最大值，由#5、#6 机组汽机抽汽供给 260t/h，同时#5、#6 机向热泵机组提供52 t/h 蒸汽，耗汽量共312t/h，#5、#6 机组汽机最
9、大抽汽量为350t/h 满足要求。由此得出，通过技术改造后，二电厂完全有能力同时向石油基地和市区供热，而且，电厂还有一定的供热余量，可以满足不断增长的热负荷需求。3.5 其它问题1）其它辅助系统改造工程还包括：蒸汽疏水系统，减温水系统，一次热网水处理系统以及各类管道在厂区的布置。本文不做详细阐述。2）改造场地二电厂一、二、三期机组为顺列建设，二期与三期主厂房脱开建设。石油基地供热首站利用二期4#机组场地建设。4 节能及环保4.1 节能蒸汽吸收式热泵机组热效率1.79。本工程蒸汽吸收式热泵机组供热量 78MW。提取循环冷却水热量为：78-78/1.78=34.4MW。电厂在名师资料总结-精品资料
10、欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 6 页 -不增加煤耗的情况下，对外供热量增加了34.4MW。湿冷机组循环冷却水进去湿冷塔后，有约1%的水随空气进入大气，造成损失。本工程约4400t/h 循环冷却水在热泵机组内降温后，不需要进入冷却塔。因而，节约水量44t/h。4.1 环保电厂热效率的提高，相当于煤耗的降低，从而减少电厂污染物的排放量，有利于当地环境保护。5 结束语电厂利用循环冷却水增加供热量，在技术上是可行的。其节能、环保效益明显，值得推广。但是，改造工程受电厂场地、各系统形式的影响，工程难度大。热泵机组造价高，共同推高了工程总投资。这就要求制定方案时，以科学、严谨的作风，使每个工程做到节能环保与经济效益的统一。参考文献1 汤惠芬范季贤.热能工程设计手册 M.北京：机械工业出版社，1999 2 城市热力网设计规范（CJJ34-2002）S.北京：中国建筑工业出版社，2002 3 热电联产项目可行性研究技术规定M.计基础 200126 号文，2001 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 6 页 -