热电厂供热

联合生产热能和电能的城市集中供热方式。实行热电联合生产的发电厂称热电厂。它的凝汽机组的热效率一般不超过40%。根据热用户所需压力和温度,适当提高汽轮机排汽压力(或采用抽吸的方式),利用作过功的蒸汽(称乏汽)向发电厂周围用户供热,就可使汽轮机的冷源损失得到有效利用,从而显著提高热电合供系统的综合利用效率。典型热电联产和分产的热力系统热量平衡见图1。

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当采用联产方式时,获得相同数量电能和热能,理论上所耗燃料量比分产方式(由锅炉房供热,凝汽电厂供电)可减少1/3左右。

简况

由于资源条件和能源政策不同,世界各国热电联产发展很不平衡。苏联是目前热电联产最发达的国家,从20世纪20年代开始,苏联一直大力发展热电联产。到1980年苏联已有 800个左右的城市和居民点实现了热电厂供热,其中规模最大的是莫斯科。中国城市热电厂供热事业开始于50年代,当时主要是配合重点工程项目和工业区的建设。到1980年,全国500千瓦以上供热机组的总装机容量为4600兆瓦,约占火电总装机容量的11%。绝大多数热电厂采用矿物燃料。核热电厂还处于开始发展阶段,截至1980年只有瑞典、苏联和联邦德国等少数国家有建设和运行的经验。

供热机组类型

热电厂的供热机组绝大多数是汽轮机,燃气轮机和柴油机数量很少。目前,常用的供热式汽轮机主要有两种类型:

(1)背压式机组。其特点是以热定电,发电量取决于热负荷的大小,适用于担负大型区域供热系统的基本负荷或稳定的工业热负荷。背压式机组的原则热力系统见图2。

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(2)抽汽凝汽式机组。一般有一个或两个不同压力的可调节抽汽口,用以满足工业和民用供热需要。这种机组又可分为两种类型:一种是兼顾发电和供热,电、热出力互不牵制,因此运行比较灵活;另一种则以发电为主,供热时发电出力相应减少。抽汽凝汽式机组的原则热力系统见图3。

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其他类型供热式汽轮机大多是以上两种的变形,如抽汽背压式凝汽机和低度真空运行等。

热电联产的经济性

热电厂供热是城市集中供热的一种主要方式,目的主要是节能。与其他集中供热方式比较,热电联产通常需要更多的投资和较长的建设周期。影响热电联产经济性的主要因素有:

(1)所在地区电力系统的结构和特点;

(2)地区的能源平衡及能源价格;

(3)热负荷特性、分布密度及其增长趋势;

(4)热电厂和热网的建设条件;

(5)环境保护的要求。

提高热电厂供热的经济效果的措施通常有:

(1)在环境和设备许可的条件下,将城市内原有的凝汽式电厂改造成为热电厂;

(2)正确选择供热机组,尽量选用高参数的大型供热机组和背压式机组;

(3)将热电厂、热网和用户视为一个统一的供热系统,并据此确定最佳的供热参数;

(4)规划热电厂供热范围时,应考虑将来与区域锅炉房相结合的问题,尽可能做到既便于过渡又能避免重复建设

(5)在区域供热系统中设置高峰锅炉,担负季节性高峰负荷,供民用为主的供热机组,一般宜担负最大供热负荷的50%左右;

(6)建设工业热电厂,要考虑向附近居住区供热以及将来与城市热网连接的可能性。

城市发展热电厂供热,一般可减轻对大气的污染。但由于同时将发电用燃料引入了市区,有可能使城市燃料总消费量相应增加,所以在制订热电厂供热规划时,一定要对环境影响问题进行全面的预评价,并提出必要的治理措施。