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低位能供热技术应用

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成果主要完成人

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项目概况

国家能源集团吉林江南热电有限公司(以下简称江南公司)在2011年2台机组投产后,供热面积逐年增加,当地民用住宅市场高速发展,到2014年江南公司已达到最大供热能力。为增加供热能力,抢占供热市场,江南公司进行供热能力提高可行性研究,认为在现有2台机组的基础上增加供热能力,只有进行低位能余热利用改造,利用低位能供热技术手段才能够增加江南公司的供热能力

江南公司低位能供热技术有两种,一是利用吸收式热泵回收机组排汽余热,二是对汽轮机低压转子及凝汽器改造,以热网循环水作为排汽冷却水、直接引至汽轮机凝汽器,经表面换热将机组的大量低品位乏汽废热转换为供热热量。热网循环水被机组的低品位乏汽余热基础加热后,供热不足部分再送至热网首站内的热网加热器,由中排抽汽进行尖峰加热

低位能供热技术的优点突出,主要有以下特点

“变废为宝”,将机组的大量乏汽余热转变为供热热量,不仅显著提升了机组的供热能力,而且大幅降低了供热能耗成本,具有显著的节能效益和经济效益

改造后以机组的大量低品位乏汽余热替代减少高位能中排抽汽供热,在扩大机组供热能力的同时,增加了高位能蒸汽在汽轮机的做功比例,提高了机组发电出力,实现热电并重

在2015年,江南公司完成余热利用改造项目,新建6台53.3MW热泵机组,热网水通过吸收2号机组循环水余热加热后供给热用户。在2018年,江南公司实施1号机组低位能供热节能改造项目,在冬季供热期1号机组运行中排汽余热全部由热网水吸收。两次改造后,江南公司热网回水经过热泵机组回收余热后再进入1号机组凝汽器吸收排汽余热,根据热用户需要可继续进入热网加热器进行尖峰加热后供给热用户,江南公司2台机组的排汽余热得到最大利用,当供热面积达到1850万平米时,全厂可回收乏汽比例将达到到74%,是全国火力发电厂余热利用率最高的电厂

低位能供热技术利用能源梯级利用的节能技术思路,尽可能将高位能蒸汽在汽轮机内做功完成发电任务后,再将机组大量的低品位乏汽余热回收供暖,完成了不同能源等级的合理匹配利用。江南公司通过低位能供热技术应用,不仅有效降低了供热耗能成本,而且实现了机组供热能力和发电出力的双提升,使江南公司进一步转型为热电并重的综合性供能企业,为今后提高市场竞争力打好了有利基础

江南公司两次低位能供热改造后,结合2号机组热泵吸收余热供热进行全厂供热运行方式优化,有效提升全厂乏汽供热比例,发挥改造效益。按吉林市目前发展情况,江南公司供热面积将持续逐年增加,目前以100万平方米/年的速度保持供热面积增长。当供热面积达到1850万平米时,全厂可回收乏汽比例将达到74%,全厂平均供热煤耗仅11.3kg/GJ,在提高能源利用效率的同时也获得了可观的经济效益

江南公司2010年投产时设计供热面积1060万平方米,通过两次低位能余热供热改造后全厂供热面积可达到1850万平方米 ,供热面积增加790万平方米、年供热量增加344万GJ

体现在企业经济效益方面:在供热量增加344万GJ的同时,采暖期全厂燃煤量减少1.64万吨,发电量增加0.04亿kW.h,经济效益增长10773.7万元。采暖期电厂平均发电煤耗下降60.42g/kW.h