低真空循環水供熱分析

摘要:火電聯產企業采用低真空循環水供熱(將冷凝器作為熱網加熱器使用，利用機組排汽加熱采暖供熱循環水)，可充分利用電廠熱能，既節約了能源，又減少了環境污染，社會效益以及經濟效益明顯。本文以銀川熱電公司實例對低真空循環水供熱的可行性進行了探討，并分析了其節能減排的效果。

關鍵詞:循環水 供熱 節能減排

0 引言

隨著國家《能源法》的頒布實施和世界能源的日益短缺，企業的節能工作顯得越來越重要了。銀川熱電有限責任公司是一個熱電聯產，以供熱為主的小型熱電廠，機組小、熱效率較低，廠內的綜合熱效率僅為45%。大量熱能損失，最為嚴重的就是凝汽器的冷源損失，約占總損失的55%(冷源損失率約為30%)。如何降低冷源損失，提高全廠熱效率，達到節能挖潛的目的，是目前急待解決的問題。

銀川市采暖負荷大，部分采暖熱用戶的熱負荷由自備小鍋爐供給。這些小鍋爐獨立分散、容量小、熱效率低，煙塵、SO2排放超標，嚴重污染城市環境，給城市環境造成了很大的危害。

銀川熱電有限公司采用低真空循環水供熱，對電廠及熱網進行改造后，供熱半徑加大，供熱能力提高，工況穩定，既可以緩解蒸汽供熱的壓力，又可以取締小區采暖鍋爐。低真空循環水供熱的改造，可充分利用電廠熱能，既節約了能源，又減少環境污染，社會效益以及經濟效益明顯。

1 熱負荷調查及分析

1.1 采暖熱用戶采暖負荷調查 根據電廠熱源的供熱能力，對現有部分采暖用戶的供熱改為低真空循環水供熱(采暖用戶的現供面積是熱電廠的現有汽輪機抽汽蒸汽通過加熱器換熱所帶采暖負荷)，并擴大供熱規模，擴展新的采暖熱用戶調查情況見表1:

結合現場對現有采暖用戶的用熱負荷情況調查和當地的實際建筑結構，根據《銀川市集中供熱規劃》、銀川市已實施的供熱工程的運行實踐及銀川熱電有限公司一期汽機低真空循環水供熱的供熱能力，本工程所采用的建筑物綜合采暖熱指標為60W/m2。

1.2 本期工程的熱負荷分配

根據熱負荷表內的分析，已接入目前集中供熱管網的供熱面積為76.4萬平方米，熱負荷為41.8MW，其中熱水參數為60/45℃的供熱面積為28.9萬平米，熱負荷為17.34MW，熱水參數為45/35℃的供熱面積為47.8萬平方米，熱負荷為24.48MW。

1.3 熱負荷計算分析 本期工程計劃改造2×12MW汽機低真空循環水供熱運行，是 2000年投運的青島捷能動力集團生產設備，主要技術參數見表3。

采暖期汽機低真空循環水供熱運行，冷凝器作為熱網加熱器使用，利用機組排汽(參數為0.025MPa、65℃)加熱采暖供熱循環水;非采暖季汽機真空運行，冷卻循環水通過原設計循環水系統上塔冷卻。

若凝汽汽循環水出口溫度加熱到55℃，排汽溫度為65℃，排汽壓力為0.025Mpa，凝器汽最小蒸汽流量為35t/h，每臺凝汽器的最小供熱量為:

Q1=G*(hc-hc′)=35*(2500-272.11)*1000=77.976Gj/h÷3.6=

21.66MW

兩臺凝器汽的供熱量為Q小=2XQ1=2x21.66=43.32MW

若凝汽器循環水出口溫度加熱到55℃，排汽溫度為76℃，排汽壓力為0.045MPa，凝器汽最大排汽量為51.7t/h。每臺凝汽器的最大供熱量為:

Q1=G*(hc-hc′)=51.7*(2637-317)*1000=119.944Gj/h÷3.6=

33.3MW

兩臺凝器汽的供熱量為Q大=2XQ1=2x33.3=66.6MW

2×12MW汽機低真空運行供熱量為43.32-66.6MW。以采暖熱指標為60W/m2計算，可供最小的采暖面積為72.2×104m2，可供最大的采暖面積為111×104m2，通過計算近期將熱負荷確定在76.4×104m2是合適的。

1.4 節能減排分析

1.4.1 供熱節約標煤量:TG標

Th標=S×q×3.6÷Q標

=76.4×104×60÷106×3.6÷29.308=5.68 噸/小時

S (實際供熱面積)=76.4×104m2

q (采暖熱指標)=60W/m2

Q標(標煤發熱量)=29.308MJ/Kg

一個供暖期5個月按150天計算，一年可節約標煤為:

TG標=5.68×24×150=20448噸

1.4.2 少發電增加標煤量:TF標

由于循環供熱回水溫度在30℃-40℃，引起凝汽器真空降低62Kpa-70Kpa，造成電負荷平均降低1.5MW。

Th標=P×3.6÷Q標=1.5×3.6÷29.308=0.19噸/小時

P (有功功率)=1.5MW

Q標(標煤發熱量)=29.038MJ/Kg

TF標=0.19×24×150=684噸

1.4.3 少產生固廢量:G (4347 Kg)

G=T標×Q標÷Q×A=19764×29.308÷19.8×15%=4347噸

T標(標煤)=19764Kg

Q標(標煤發熱量)=29.308MJ/Kg

Q (原煤發熱量)=19.8MJ/Kg

A (原煤灰含量)=15%

1.4.4 減少SO2排放量

S=1600×T標×Q標÷Q×S=1600×19764×29.308÷19.8×0.69%=319.996 噸

T標(標煤)=19764Kg

Q標(標煤發熱量)=29.308MJ/Kg

Q (原煤發熱量)=19.8MJ/Kg

S(原煤含硫量)=0.69%

通過以上分析，銀川熱電公司2×12MW汽機采用低真空循環水供熱，年可節約標煤19764噸。減少SO2產生量319.996噸，減少固廢產生量4347噸。

3 結束語

銀川熱電公司循環水供熱于2008年10月28日正式投用，目前循環水供熱系統熱用戶投入40萬平方米，機組電負荷為11-12MW、真空為62-70Pa、主氣壓力4.9MPa、主氣溫度470℃、主氣流量75-80t/h;循環水供熱溫度為53-56℃、回水溫度為40-45℃、供水壓力維持<0.5MPa，回水流量1798-1819t/h、供熱量76.3Gj/h。通過計算08-09年供暖期年可節約標煤9774噸，減少SO2產生量158.2497噸，減少固廢產生量2150.1噸。由此可見#1、#2機組循環水供熱改造達到了預期節能減排的效果。