1、- 1 - 火力发电厂电厂高背压供热 技术简介 时间：二一四年十二月 - 2 - 火力发电厂电厂高背压供热技术简介 一、电厂高背压供热的概念及分类 电厂高背压供热及我们常规所说的电厂低温循环水供热，通 过降低电厂凝汽器的真空度，提高排汽压力和温度，以提高通过 冷却塔的循环水温度，达到直接供热或者经过尖峰二次加热后供 热的目的。由于这种方式不增加机组规模的前提下，回收冷源损 失（即冷却塔热量），增加了供热量及供热面积，电厂效益大为 增加。随着电厂余热利用规模及范围的增加，逐渐分成以下两种 情况： 1、100MW以下机组背压供热： 常常采用低真空循环水供热，机组一般可把真空值从 10KPa，提高到
2、22-23KPa，循环水出水温度达到60度，回水温 度50度。机组几乎不作大的改动。1台12MW机组改造可以直 接供热50万平米左右，提供28MW的热量。由于降低电厂凝汽 器的真空度，所以一般情况下会造成8%左右的发电损失。 2、100MW以上300MW以下机组背压供热： 由于机组较大，供热面积大，热网都有二级站，需要的热 水温度在90-110度之间，热网回水温度在55度左右，仅仅把背 压提到20几个千帕，温度达不到要求，同时发电量的影响对以 发电效益为主的大规模电厂来说损失较大。我院所经历的大电厂 循环水余热改造方式主要有以下两种： - 3 - (1)采用溴化锂热泵技术提取电厂循环水余热：
3、蒸汽型吸收式热泵，是以水作为制冷剂，溴化锂作为载冷剂，蒸 汽为驱动热源，把低品位热源的热量从蒸发器提取到中品位热源中冷 凝机器中去，从而提高了能源的利用效率。 溴化锂吸收式热泵应用原理是在电厂首站内设置蒸汽型吸收式 热泵。见下图，以汽轮机抽汽为驱动能源Q1，驱动机内溴化锂溶剂 循环做功，产生制冷效应，回收循环水中的余热Q2。消耗的驱动蒸 汽热量Q1与回收的循环水余热量Q2一同加入到热网水中，即：热网 得到的热量为Q1+Q2。 供热系数COP=（Q1+Q2）/Q2=1.7 电厂汽轮机凉水塔中排入大气的余热，通过高效蒸汽型吸收式热 泵回收，将热网回水由60加热至90，通过热网加热器（高效汽 - 4
4、 - 水换热器）进一步提高至110，供给热用户（小区换热站）。达到 冷源损失为零。 优点：电厂内部改造工作量少，供热温差差大，不影响电厂 发电量。 缺点：溴化锂热泵投资巨大。溴化锂制冷机相对寿命较短， 维护工作量较大。 （2）低压转子互换技术 ：为了解决排气温度高和叶片颤振， 采用供热期用专门设计的供热低压转子，供热结束后换回到纯凝 低压转子。这就是我们常说的30万发电机组高背压换轴供热改 造技术。 优点：在设计工况下排气温度不高，不会产生颤振。安全性 高。 缺点：投资偏大，变工况时，温度略有增加（85度左右）， 本身抽汽量达不到要求的温度，需要其它几组抽汽提温。每年需 要例行更换转子一次。
5、由于循环水量的限制，高背压改造在满负荷情况下运行，因 此考虑到热负荷发展的不平衡，机组不能全部改造，需要预留一 台做调峰用。 二、低压转子互换技术 概念：低压缸双背压双转子互换，即：供热期间使用动静叶 片级数相对减少，效率较高的低压转子，机组高背压运行；非供 - 5 - 热期恢复至原纯凝工况运行。如果不换转子效率下降很多，发电 量少，排气温度上升很多，叶片容易产生颤振，影响安全。 非供热期间汽轮机叶轮见下图：（纯凝运行，发电为主） 供热期间汽轮机叶轮见下图：（低压转子，排汽压力及温度 提高） 一台机组300MW机组经高背压改造后，供热量达到 513MW以上，按每平方米45瓦计算，供热面积可达到1140万 - 6 - 平方米以上。 高背压换轴时间约为30 天，影响发电量而造成相应发电损 失；若保证电厂全年发电小时数，该部分成本可以不计。 2014-12-04
