以背压机组为主的热电联产

常涛

【摘要】本文分析了抽气式供电机组的耗能问题，并阐述了利用背压供热机组进行发热能够有效的进行节能减排。因此，应对背压式供热机组进行大力发展，实现以热定电。

【关键词】热电联产；以热定电；背压式供热机组

为了能够有效的达到节能减排的效果，国家三部委所发布的《热电联产和煤矸石综合利用发电项目建设管理暂行规定》（国家发改委、建设部 发改能源源[2007]141号）规定“热电联产项目中，优先安排背压型热电联产机组”、“限制新建并逐步淘汰次高压参数及以下燃煤（油）抽凝机组”。许多省市的地方法规中，淘汰拆除链条炉、抛煤炉和中压及以下机炉。明确提出关停单纯供热的机组。同时关停减少机组效率低的凝汽机组。这在一定程度上代表着，我国的发电煤耗领域，已经进入了全新的时代。

一、分析比较

就目前看来，我们将背压发电机组，看成是供热机组与发电机的组合，以浙江省热电联产为例，2013年以后单位供热标准煤耗≤40.5 kg/GJ，单位供电标准煤耗≤270g/kW·h，综合热效率>70%。低于国内200MW发电机组的供电标煤耗率的要求。

一台12兆瓦的工业背压发电机组，在气量充足、压力正常的情况下，其发电标煤耗只有252g/kw，虽然看起来较为节能，但是与300兆瓦的凝气机组相比，在同样的发电量下，供热采用凝气发电则需要多浪费146t/h煤。

就600兆瓦的抽气凝气机组来讲，与凝气式机组相比，其节约煤耗约为27.8t/h，而凝气式发电部分的净节标煤耗却只有244g/kw，这也就是说，有41.7%的煤被浪费在了凝气发电上，并没有达到有效的节能效益。

就300兆瓦的凝气式机组来讲，在采暖供气量为550t/h的情况下，热电联产节约的标准煤约为23.7t/h，从平均的煤耗上看，并没有达到以热定能所达到的最高效果。

根据一些列的实验我们发现，在抽气凝气式供热机组当中，其发电的“尾巴”往往会形成对资源的浪费，抽气凝气式供热机组发电量越大，也就会在实际的发电过程当中浪费更多的资源，经过上述对比我们发现300mw节约的煤多600mw，这是由于后者的凝气发电量为265mw，而300mw的凝气发电量只有56.1mw。

另外在一般的情况下，抽气凝气式供热机组的发电煤耗要比容量的纯凝气式供热机组高出10%以上，就单纯的供热机组来讲，大型抽气凝气式供热机组则有着更高的煤耗，要将近高出16%。这是由于大型抽气式供热机组难以采用较多的调节阀或者是转隔板，只能采用蝶阀来进行调节，这就会使得在大型抽气凝气式供热机组当中，造成更大的节流损失。

三、热电联产机组

根据实际的研究我们发现，想要成功的达到最优的节能效益，就需要在热电联产或者是以热定电的情况下去进行满足。

在实际的工作当中，应该对什么是背压式供热机组进行明确，我们应该在实际的工作当中正确的认识到，只有背压式供热机组才能够算得上是热电联产机组，背压式供热机组有结构简单、投资低、操作方便等多种优点，最主要的是，背压式供热机组能够有效的实现节能效益的最大化。

在供热过程当中，单纯的使用抽气式供热机组并不能算作是热电联产，这只是一种利用纯发电而形成的生产方式，与纯凝气机组进行比较我们发现，抽气凝气式供热机组的能耗要高出10%以上，如果是比较大型的抽气凝气供热机组，其能耗则要高出16%以上，因此，在工作当中我们也需要认识到，抽气凝气供热机组是重要的浪费能源的途径。

利用以背压机组为主的热电联产进行发电，是一种比较科学的配置，同时也能够有效的实现最大化的节能。

四、背压机组

在实际的供热过程当中，或者是日常生活当中，一些人认为在热负荷不足的情况下，背压机组是难以进行运行的，由于受制于热负荷，因此电负荷难以受到调节，而在负荷过低时，还会出现不经济、工作效率差等问题。其实在背压式供热机组当中，产生这些问题的原因并不是背压机组自身，这是人们观念上形成的一种错误。

4.1供热机组的选择

在实际的热电厂建设过程当中，要对供热机组进行选择不能单纯取决于机组热负荷的大小，还应了解能够反应该机组的热负荷曲线，热负荷曲线能够有效反应该机组的热负荷波动，从而起到决策的参考作用。在传统的电厂建设工程过程当中，由于对热负荷的不重视，因此往往并不存在实际的热负荷，在这种背景下也就更不用说热负荷曲线了，但是同时我们也应该真实的看到，很多的热负荷其实都是人为生产的，之所以要产生热负荷，其根本的目的就是想要保证良好的经济效益，便于项目的审批。但是由于热负荷并没有完全的可靠性，这就会使得在实际的规划过程当中，无法将热负荷作为建设电厂的依据，而只能利用热负荷作为电厂建设或者是机组选择的一种参考。我们应该认识到，只有已经存在的热负荷才有比较稳健的可靠性能。在传统的热电厂建设过程当中，由于热负荷的兴建都是在计划当中一次建成的，因此在区域性的热电厂当中，对于热负荷的设计往往要等8年甚至是10年，这就会造成大量的资源受到浪费。

因此，对于电厂的建设已经供热机组的选择，正确的步骤应该是在建设调峰锅炉的基础上，确定其实际运行当中的真是热负荷曲线，并在热负荷成功上升到供热能力的60%左右时，对第一台机组进行实际的建设，这种建设方法，能够有效的解决机组热负荷不够，或者是热电机组不够节能等诸多问题，与此同时，遵循这种原则进行电厂的建设，能够有效的解决资金过早投入的问题，使得机组的投运能够有效的满足经济效益的发展。

4.2以热定电

要保证最为合理的分工，并真正的节约能源，就需要将以热定电与热电联产的背压式供热机组实行对热负荷的供给，而电负荷的供给，则需要有大型凝气式发电厂进行生产。

4.3背压式机组低负荷运行的效率

从内效率的角度来看，背压机组本身就有着对负荷的一定的敏感性，但是这并不能表明在实际的生产工作活动当中，背压机能够代表整个系统的供热效率。尽管背压机组在负荷较低时并没有优秀的生产效率，但是，其排出的热量直接给了热用户，而并没有在这一过程当中受到损失，依然受到了用户的利用，并没有人们传统观念当中形成的对热量的浪费。效率的降低会在一定程度上对机组进行影响，从而使得机组的发电量降低，并导致机组的节煤量也不断降低。

五、背压机组的负荷调节

现在背压机组，热平衡都是建立在平均外供热量的基础上，但是在最低负荷的外供蒸汽情况下，汽轮机汽耗量增加，节能效果比较差。

下面以某厂12MW高温高压，外供蒸汽压力0.98MPA，温度265℃，通过对附近热用户的调研，得出热负荷如下：

工程设计热负荷表

表2 工程设计热负荷表

通过调研发现，在凌晨2点至7点时段，外供蒸汽量最小。汽轮机背压汽耗升高至11kg/kw.h，而在平均状态下运行，背压汽耗8 kg/kw.h，为了解决这种矛盾，通过以下几点：

1.增加更大的除盐水水箱，对外供热，一般不进行凝结水回收，采用背压蒸汽对除盐水进行加热，通过计算12t除盐水，可消耗掉1t背压蒸汽，所以建造2000M3的除盐水箱，背压汽可增加33t/h。

2.采用背压蒸汽做为汽动给水泵的汽源，能够更高效的综合热效率。

表1 经济分析表

3.取消汽机抽汽对锅炉给水进行加热，改为背压蒸汽进行加热，下表为实际运行的三种工况下的经济分析。

通过上述改造，在不影响机组效率的情况下，完美的实现了背压机组的平稳运行。

参考文献

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[2]白培烁，伏亚萍，李鱼.背压式机组燃煤热电站项目对节能减排与环境保护的影响[J].中国电力教育，2010（S2）

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