基于綠色供熱的熱電聯(lián)產(chǎn)低溫直供模式研究.pdf

1、熱電聯(lián)產(chǎn)是實(shí)現(xiàn)煤炭能源高效利用和節(jié)能減排的重要途徑，在能效、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益等諸多方面均優(yōu)于熱電分產(chǎn)。如燃煤發(fā)電機(jī)組采用熱電聯(lián)產(chǎn)，能源熱利用效率可提高到80％左右，與現(xiàn)有超臨界機(jī)組310 g/kW·h的供電煤耗相比，熱效率提高了近一倍。然而，熱電聯(lián)產(chǎn)的理論節(jié)能潛力、能效評(píng)價(jià)、技術(shù)應(yīng)用等方面尚待進(jìn)一步研究，其節(jié)能降耗潛力依然很大。
　　本文從供熱系統(tǒng)的理論分析入手，基于熱力學(xué)第一、第二定律，進(jìn)行供熱系統(tǒng)的一般化分析，闡述供熱系統(tǒng)的

2、理想極限和理論最低單耗?；诳赡娴睦硐牍徇^程分析，本文提出了“綠色供熱”的概念:在科學(xué)計(jì)量的前提下，燃料單耗小于bImin（熱效率100％時(shí)的燃料單耗）的供熱稱為綠色供熱，相應(yīng)的供熱技術(shù)稱為綠色熱技術(shù)。同時(shí)，定義了綠色熱指數(shù)指標(biāo)，作為供熱系統(tǒng)“綠色”程度的量化表征，科學(xué)地指出供熱系統(tǒng)節(jié)能方向。
　　為完善綠色供熱單耗計(jì)算方法，提出了適用于不同種供熱系統(tǒng)的一般化能耗計(jì)算模型，并對(duì)不同供熱系統(tǒng)進(jìn)行能耗計(jì)算和綠色供熱評(píng)價(jià)，為不同類型供

3、熱系統(tǒng)的合理發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。綠色熱指數(shù)從低到高依次為電熱、鍋爐供熱、熱泵供熱和聯(lián)產(chǎn)供熱。
　　基于綠色供熱理念，提出熱電聯(lián)產(chǎn)低溫直供模式系統(tǒng)方案，充分利用汽輪機(jī)冷端(炯)損，采用熱網(wǎng)低溫水直供，提高聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)(炯)效率，做到能量的梯級(jí)利用。和傳統(tǒng)供熱模式相比，低溫直供模式具有較大的節(jié)能潛力。300 MW機(jī)組采用低溫直供模式，比傳統(tǒng)抽凝供熱模式在電廠側(cè)發(fā)電功率增加近31 MW，超過機(jī)組容量的10％。
　　探討低溫直供供熱系統(tǒng)的調(diào)

4、節(jié)方法。將熱用戶、熱網(wǎng)、熱電機(jī)組作為一個(gè)整體進(jìn)行研究，提出供熱系統(tǒng)在變熱負(fù)荷工況下二次熱網(wǎng)、一次熱網(wǎng)和電站的調(diào)節(jié)方法。以直連熱網(wǎng)低溫直供供熱系統(tǒng)為例，給出了熱負(fù)荷改變時(shí)，電站運(yùn)行調(diào)節(jié)曲線，并結(jié)合實(shí)際機(jī)組案例，進(jìn)行了低溫直供模式全供熱周期節(jié)能潛力分析。本文提出的低溫直供模式熱電聯(lián)產(chǎn)實(shí)施方案對(duì)我國熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱的設(shè)計(jì)及改進(jìn)具有現(xiàn)實(shí)借鑒意義。
　　開發(fā)了低溫直供模式全系統(tǒng)變工況模擬平臺(tái)。建立熱網(wǎng)管道水力和熱力耦合計(jì)算數(shù)學(xué)模型，編制了相

5、應(yīng)軟件模塊。以某一熱負(fù)荷區(qū)為對(duì)象，建立城市熱力管網(wǎng)模型，并與所搭建的聯(lián)產(chǎn)電廠系統(tǒng)耦合，完成了熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱全系統(tǒng)全周期模擬平臺(tái)的搭建，分析熱用戶、熱網(wǎng)和聯(lián)產(chǎn)電站的設(shè)計(jì)和變工況特性。所搭建的模型為熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)及優(yōu)化提供可靠的軟件平臺(tái)。
　　進(jìn)行低溫直供模式設(shè)計(jì)和運(yùn)行參數(shù)的優(yōu)化。提出低溫直供模式系統(tǒng)的調(diào)控策略，對(duì)一、二次熱網(wǎng)設(shè)計(jì)供熱溫度進(jìn)行優(yōu)化研究;利用遺傳算法，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)一、二次熱網(wǎng)供熱溫度進(jìn)行尋優(yōu)計(jì)算，給出優(yōu)化的運(yùn)行曲