【技术】热电厂乏汽余热回收集中供暖解决方案（附案例）-第3页-北极星节能网

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2.1.2 热电联产在供热中的地位

热电联产相比热电分产能节约 1/3 左右燃煤消耗，是目前我国北方集中供热的主要方式，供热量约占北方集中供热一半以上。热电联产机组发电量占全国火力发电比例已经超过 20%，总装机容量超过 1 亿千瓦。

热电联产作为采暖热源，其供热能耗甚至低于目前市场上热议的水源热泵等方式。因此，大力发展热电联产并大幅提高其在供热热源中的比例应该是我国集中供热系统热源节能改造的主要方向。

各种采暖方式比例图

2.1.3 热电联产集中供热面临的突出矛盾

(1) 大型热电联产机组排放大量低温余热难以利用

电力工业为了实现“十一五”能源消耗和主要污染物排放总量控制目标实施“上大压小、节能减排”的能源政策，积极鼓励建设大容量、高参数抽凝式热电机组。但是，这一类热电联产机组为保证安全运行必须通过冷却塔向热电厂周围环境排放大量低温余热，该余热数量巨大，可占到机组额定供热量的30%以上。以北京市的现状为例，接入市政大热网的四大主力热电厂可白白排放的循环水余热量达1000 MW以上，如配备相应容量的调峰热源，则可增加供热面积到4000~5000万平米，相当于目前市政大热网供热面积的35%以上，每年将为北京市减少采暖用燃料耗量约60余万吨标煤，减少电厂循环水蒸发损失80万吨。

(2) 城市热网输送能力成为集中供热发展瓶颈

热网建设具有投资巨大和周期长的特点。由于近年来我国城市发展速度过快，城市热网供热半径不断加大，现有热网的输送能力已严重不足。以北京市的现状为例：市政大热网覆盖范围内的供热面积达到近3亿平米，但热网极限输送能力只能负担约1.3亿平米供热面积。缺口部分则不得不采用其他低效、污染严重以及高成本的供热方式填补。另一方面，大型热电机组成为热电联产发展的主流趋势下，配套超大规模热网投资也已严重影响到大型热电联产集中供热的经济性。因此，通过技术创新大幅提高热网输送能力，对于整个供热节能意义重大。

(3) 热电联产热源和城市热网夏季利用率较低

热电联产热源夏季供热负荷需求较小，造成热电厂热效率下降，热电厂的余热大量排放。城市热网夏季也大多处于闲置状态或低负荷低效率运行状态。另一方面，近几年由于空调电耗猛增而造成的电力负荷的季节差和日夜峰谷差不断加大，严重影响城市供电安全。据统计，空调高峰电负荷已占城市夏季负荷的 40%左右，而空调用电受气温的影响很大，其实际用电量只有 6%，为满足电空调用电需求而增加的电力设施投资巨大，利用率却很低，造成设备闲置浪费。

2.2 吸收式热泵换热技术介绍

通过深入研究和分析目前热电联产集中供热系统存在的问题及其节能潜力，2007 年，清华大学在世界上首次提出吸收式换热的概念并提出“基于吸收式换热的新型热电联产集中供热技术”。完整的基于吸收式换热的新型热电联产集中供热技术由以下两个核心技术环节构成：

(1)基于吸收式换热的超大温差供热技术

充分利用了一次网高温热水中蕴藏的高位热能的做功能力，借助核心设备——设置在用户热力站处的吸收式换热机组(专利号：ZL 200810101064.5)显著降低一次网回水温度。如图所示，在保持二次网运行参数不变的情况下，一次网供回水温度由传统的 130℃/70℃变为 130℃/20℃，供回水温差由60℃提高至110℃。该技术的应用具有如下突出优点：

一次网供回水温差由 60℃增加到 110℃，可提升既有热网输配能力80%;

减小新建大型热网管径、免除回水管网的保温措施，大幅降低管网投资;

一次网回水温度降至 20℃左右，为高效回收电厂循环水余热创造了条件;

吸收式换热机组在夏季通过简单切换可做吸收式制冷机使用，以城市热网水驱动，产生 12～7℃冷水，为空调提供冷源。如果再配置溶液除湿装置和生活热水加热系统，一次网回水可降低至 50℃左右，为大量回收热电厂夏季循环水余热创造条件。

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