基于綠色供熱的熱電聯產低溫直供模式研究.pdf

1、熱電聯產是實現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、經濟社會效益等諸多方面均優(yōu)于熱電分產。如燃煤發(fā)電機組采用熱電聯產，能源熱利用效率可提高到80％左右，與現有超臨界機組310 g/kW·h的供電煤耗相比，熱效率提高了近一倍。然而，熱電聯產的理論節(jié)能潛力、能效評價、技術應用等方面尚待進一步研究，其節(jié)能降耗潛力依然很大。
　　本文從供熱系統的理論分析入手，基于熱力學第一、第二定律，進行供熱系統的一般化分析，闡述供熱系統的

2、理想極限和理論最低單耗。基于可逆的理想供熱過程分析，本文提出了“綠色供熱”的概念:在科學計量的前提下，燃料單耗小于bImin（熱效率100％時的燃料單耗）的供熱稱為綠色供熱，相應的供熱技術稱為綠色熱技術。同時，定義了綠色熱指數指標，作為供熱系統“綠色”程度的量化表征，科學地指出供熱系統節(jié)能方向。
　　為完善綠色供熱單耗計算方法，提出了適用于不同種供熱系統的一般化能耗計算模型，并對不同供熱系統進行能耗計算和綠色供熱評價，為不同類型供

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

4、節(jié)方法。將熱用戶、熱網、熱電機組作為一個整體進行研究，提出供熱系統在變熱負荷工況下二次熱網、一次熱網和電站的調節(jié)方法。以直連熱網低溫直供供熱系統為例，給出了熱負荷改變時，電站運行調節(jié)曲線，并結合實際機組案例，進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產實施方案對我國熱電聯產集中供熱的設計及改進具有現實借鑒意義。
　　開發(fā)了低溫直供模式全系統變工況模擬平臺。建立熱網管道水力和熱力耦合計算數學模型，編制了相

5、應軟件模塊。以某一熱負荷區(qū)為對象，建立城市熱力管網模型，并與所搭建的聯產電廠系統耦合，完成了熱電聯產集中供熱全系統全周期模擬平臺的搭建，分析熱用戶、熱網和聯產電站的設計和變工況特性。所搭建的模型為熱電聯產系統整體設計及優(yōu)化提供可靠的軟件平臺。
　　進行低溫直供模式設計和運行參數的優(yōu)化。提出低溫直供模式系統的調控策略，對一、二次熱網設計供熱溫度進行優(yōu)化研究;利用遺傳算法，對系統運行時一、二次熱網供熱溫度進行尋優(yōu)計算，給出優(yōu)化的運行曲