熱電聯(lián)產(chǎn)機組供熱蒸汽余壓發(fā)電節(jié)能技術

蒸汽余壓發(fā)電技術是指通過改進工藝結構、增加節(jié)能裝置等措施，將企業(yè)在生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的部分蒸汽富裕勢能直接轉化為電能，用于動力設備供電或沖減廠用電，是一項變廢為寶的高效節(jié)能技術，其在化工、冶煉行業(yè)應用較多，也較為成熟。在電力行業(yè)，特別是大型機組上應用還不多。

問題提出：受城市供熱管網(wǎng)建設、供熱需求以及熱網(wǎng)加熱器布置方式等客觀因素影響，熱電聯(lián)產(chǎn)機組供熱蒸汽進入熱網(wǎng)加熱器后往往成微負壓狀態(tài)。以某300 MW供熱機組為例，供熱蒸汽壓力范圍在0.245～0.688 MPa。據(jù)此推算供熱蒸汽從供熱機組抽汽口到熱網(wǎng)加熱器之間存在著0.145～0.588 Pa的壓差能量浪費。如果對這部分蒸汽的余壓進行利用，則會存在著極大的節(jié)能空間。

推薦方法：推薦在供熱蒸汽自供熱機組抽汽口至熱網(wǎng)加熱器入口之間加裝超低壓小汽輪機，利用供熱蒸汽的壓差能量驅(qū)動超低壓小汽輪機做功，將勢能轉化為機械能，并驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電，實現(xiàn)能量的轉換并輸出電能。供熱蒸汽經(jīng)小汽輪機做功后，排汽再進入熱網(wǎng)加熱器，加熱熱網(wǎng)水用于城市供熱，從而實現(xiàn)供熱蒸汽能量的梯級利用。

應用示例：以某300 MW亞臨界供熱機組為例，采用超低壓小汽輪機直接拖動高壓異步電動機實現(xiàn)異步發(fā)電，直接與廠用電系統(tǒng)連接，發(fā)出的電量沖減廠用電。設計工況下，超低壓小汽輪機主要參數(shù)為：額定輸出功率3 500 kW、進汽流量50 t/h、進汽壓力/溫度0.38 MPa/250 ℃、排汽壓力/溫度0.10 MPa、120 ℃。按照上網(wǎng)電價0.42元/kWh統(tǒng)計，扣除超低壓小汽輪機排汽溫度降低導致機組供熱蒸汽量增加等能量泄漏部分，采暖期內(nèi)節(jié)能收益約250萬元，效益巨大。

建議：利用熱電聯(lián)產(chǎn)機組供熱蒸汽余壓發(fā)電，可以實現(xiàn)供熱蒸汽能量的梯級利用，具有較好的節(jié)能效益。在具體應用中以下兩個因素需要著重考慮，一是超低壓小汽輪機參數(shù)選型及其在系統(tǒng)的接入位置設計；二是供熱機組供熱能力的富裕程度。另外合理的節(jié)能量檢測方法研究，也是促進這一節(jié)能技術大規(guī)模推廣應用的重要保障。

撰稿：

國網(wǎng)河北省電力公司電力科學研究院郭江龍