热电联产汽轮机的节能应用

摘要：随着时代的发展，技术水平的突飞猛进，在当下热电联产已经成为人类，在使用燃料上最经济的利用方式之一。热电联产不仅是能源的阶梯利用的方式，也是能源匹配的最理想在使用，符合按质利用热能的原则，有效提高能源转换效率和经济效益，因此热电联产汽轮机不仅可以有效的节约能源，也提高汽轮机的运行水平。本文根据热电联产的情况结合汽轮机的特点及应用效果，并在应用中存在的问题，并提出改进和节能措施。

关键词：热电联产汽轮机；节能；应用

随着我国改革开发经济的腾飞，科技水平的提高，对能源的需要也越来越大，在当代科技水平的支持下，热电联产已经成为现代最经济利用燃料的方式之一 。热电联产不仅是能源“梯级利用”的一种方式，也基本做到了“能质匹配”，符合按质利用热能的原则，能有效提高能源转换效率和经济效益，这样不仅可以完善热电联产汽轮机运行条件，也提高了汽轮机运行水平，最大限度的充分利用能源，减少“废热”流失，提高能源的转换效率，实现节能降耗，具有十分重要的意义。在我国自“一五”规划起,便开始对热电联产汽轮机的广泛应用，从1997年11月我国就制定了《中华人民共和国节约能源法》，国家鼓励对热电联产、集中供热、提高热能机组的利用效率，对发展热能梯级利用技术和热电冷联产技术等，都有明确解释和说明。 到2000年，为了更好的落实这个政策，国家发展计划委员会等四委部局联合印发了《关于发展热电联产的规定》，成为了实现转变和实施可持续发展战略的重要举措，同时还明确了国家鼓励发展热电联产汽轮机的具体办法等。到目前为止，热电联产已经成为利用能源的有效手段，不仅为国家节约了能源，也减少了环境污染，最大限度的提高了经济效率。

一、热电联产汽轮机

热电联产是指可以同时生产电能和热能的一种工艺过程，比过去只能生产电能或者热能，更加可以节约能源、保护环境、提高经济效率。热电联产汽轮机也可以称为以热电联产方式运行的汽轮机组，主要由抽汽背压式和抽汽冷凝式汽轮机为主，是以热、电负荷适应性好，可以节约能源为主要特点。在热负荷很小时，热电联产汽轮机组只需要部分负荷下运行，这样汽轮机组经济性就下降，使得整体机组造价提高，这样就适用于热负荷变化频繁的场合。热电联产汽轮机组的最大输出功率是随着热负荷而变化的，这样发出的电功率可以达到最大值，同时内热、电负荷都可以分别进行调整，这样可以随着热负荷增大或者减小，对热电联产汽轮机组输出功率的大小进行调节，不仅经济性好、造价低、节约能源、减少污染等，也适用于民用和工用的各种场合。

二、热电联产汽轮机的节能性

热电联产汽轮机的节能性与汽轮机的技术密不可分，包括需要选择合理的可供热面积、汽轮机的凝汽器上的改造、汽缸排汽口加装喷水减温装置、射水抽汽器等这些参数的高低都关系到热电联产汽轮机的节能性能。

1、选择合理的可供热面积，最佳的排汽温度是60℃~70℃,而汽轮机的排汽热量为排汽压力下的饱和蒸汽焓与饱和水焓的差值与排汽质量流量的乘积，这样可供热面积的大小就需要与循环水热量有密切联系，只有选择合理的可供热面积，才可以体现热电联产汽轮机的节能性能。

2、汽轮机的凝汽器上的改造，是对外供热的加热器。系统循环水供热的回水管道上的静压力全部作用在凝汽器上,只有将凝汽器水室的承压能力提高，才能达到节能，因此只有对凝汽器进行改造,提高其水室的承压能力，才能满足节能的要求。

3、汽缸排汽口加装喷水减温装置，是提高排汽温度,使排汽比体积减小,特别是低负荷时容积流量减少, 使排汽产生过热度。因此,在汽缸排汽口加装喷水减温装置,以降低排汽温度,提高机组负荷，减少热量的流失，已达到节能的目的。

4、射水抽汽器，是凝结水温度提高,使射汽抽汽器工作条件恶化。因此,进行低真空运行循环水供热技术，用高压水的喷射虹吸作用抽取凝汽器内的不凝结气体,维持凝汽器的真空，这样不仅减少水资源的浪费，也为环保做出了贡献。

三、热电联产汽轮机节能应用

热电联产汽轮机的节能性已经获得了国家的大力推广，成为我国发展经济、建设、环保等重要保证。我国在2004年就出台了关于《节能中长期专项规划》，将热电联产汽轮机作为国家重点工程，不仅收到了明显的成效，也使得国家从根本上实现了节能降耗的要求。目前在节能应用上主要考虑了一下几点：

1、热电联产汽轮机的热效率

根据热电联产汽轮机有关资料分析，理想汽轮机组在循环时，其参数越高且终压越低,则循环的热效率越高。这样就可以推论出，热电联产汽轮机组在耗能和供热上，只要条件许可的前提下，可以提高蒸汽压力和温度，或降低排汽压力,这样可有效提高热效率。而热电联产汽轮机组参数的提高,或抽汽压力的降低,以及排汽压力的降低,均可以起到提高热效率，达到节能的作用。

2、热电联产汽轮机加大抽汽量

热电联产汽轮机加大抽汽量，需要在抽汽压力不变的前提下，这样就等于也增加了机组的供热负荷。而在保持汽量不变的情况下，热电联产汽轮机组发电量减少,热电比就相对上升,这样机组热耗率下降,热效率同时也就上升。在发电量保持不变的情况下，热电联产汽轮机必须增加，这样耗率上升, 热耗率也会上升,这时候热效率相应也就下降，同时也就节约了能源。

3、热电联产汽轮机抽汽口后使用喷嘴配汽方式

热电联产汽轮机抽汽口相对于，可调抽汽口后使用节流配汽的方式, 喷嘴配汽方式不仅提高了，也提高了下抽汽口后的汽轮机内效率,同时降低了热电联产汽轮机组的汽耗率和热耗率,这样就可以提高电联产汽轮机热效率，减少热能的流失有重要的意义。

4、热电联产汽轮机利用非调抽汽

热电联产汽轮机在发电量、抽汽压力及流量均在许可范围内，就可以在用非调抽汽供热的方式,来取代可调抽汽供热，这样在前一个抽汽口的压力许可下，可达到最大供热压力,而后一个抽汽口为最小供热压力, 通过切换抽汽阀,改变供热抽汽的位置,来保证在较大的工况变化范围内,满足供热需求，这样的方式不仅可以把普通汽轮机改造成为热电联产汽轮机，也可以达到节约能源的目的。

5、热电联产汽轮机供暖

在我国许多地方尤其是北方，天气比较寒冷，需要大量的供暖和热水，而普通的汽轮机往往只能单一的提供供暖或者供热，这样不仅浪费了能源也不经济环保。而热电联产汽轮机在保证机组安全的前提下，可以降低真空度，在适当程度进行运行,这样可以将排汽作为供暖热源使用，不仅避免出现热能的损失,大大提高热效率来节约能源使用。

6、热电联产汽轮机设置回热系统

热电联产汽轮机是抽汽冷凝式汽轮机为主，利用锅炉给水回热系统，这样不仅可以提高热效率，也可以减少热量的损耗。热电联产汽轮机的回热系统，其热源来自汽轮机上各级非调抽汽,在合理设置这些非调抽汽的压力和抽汽级数后，可在最大程度地提高热效率，节约能源的损耗。

目前热电联产汽轮机的生产方式已经占我国主导地位,不仅可以用于工业生产，也可用于民用建设，成为节能环保最为经济的方式之一。热电联产汽轮机既供热又可以发电,在供热少的情况下可以多发电,而在供热多的情况下可以少发电多供热等特点。这样既减少了排放量,又可以避免生产不足引起的的浪费。热电联产汽轮机在结构上简单，而体积又小，实现变速调节等特点，这样不仅节约资源,也保护了环境,具有明显的经济效益和社会效益。

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