对比分析｜热电联产机组热网加热器换热方式

  摘  要：某300MW热电联产机组的供热抽汽在供热首站与热网循环水进行换热，常规设计是采用单级抽汽进行换热，本文探讨了采用两级抽汽进行梯级换热的方案。通过计算分析，采用两级抽汽进行梯级换热可以显著提升换热效率，增加机组出力，降低发电标煤耗，在考虑了初期投资所需成本增加的情况下，其综合经济收益仍然高于传统单级换热方案。

  在我国北方地区，由于冬季采暖需求较大，热电联产机组占有较大的比例。同时，由于热电联产机组的热效率大大高于纯凝式火力发电机组，在煤炭资源日益紧张且节能减排压力与日剧增的今天，全国新建电厂中热电联产机组的比例也慢慢变得高。

  对于常规用于采暖供热的热电联产机组，一般是将汽轮机的某级抽汽引至热网加热器对采暖供热循环水进行单级换热。根据传热学理论可知，如果将单级换热改为梯级换热，热效率会有一定的提升。相应地，梯级换热引起的工程初期投资也会相应增加。因此，对不同换热方式来进行热效率和经济性比较，找出最优化的设计方式，对提高机组的经济效益有着重大的意义。

  以某300MW热电联产机组为例，常规设计的具体方案为：从五段抽汽抽取一定量的蒸汽通往热网加热器，在对采暖供热循环水进行换热后，蒸汽凝结成疏水经疏水泵送往主机除氧器进行回收。本文将常规设计的具体方案中的单级换热改为抽取两种不同参数的蒸汽进行梯级换热，并对两种换热方式来进行对比分析，以期对热电联产机组热网加热器换热方式的选择提供依据。

  以该300MW热电联产机组为例，常规单级抽汽换热方案（方案一）的优点是系统相对简单，占用厂房面积较小，缺点是换热过程中温差较大，降低了换热效率。若改为两级抽汽进行梯级换热（方案二），可提升换热效率，且能增加汽轮机的出力，缺点是占用厂房面积较大，且要增加初期投资。

  如图1所示，从汽轮机五段抽汽抽取330t/h的蒸汽通往热网加热器，给热网循环水加热后，蒸汽凝结成疏水，由疏水泵送往除氧器进行回收。3290t/h的热网循环水回水经热网加热器升温后，送往厂外供热。本方案的工作参数如下：五段抽汽压力为0.4MPa，温度为249.7℃；疏水经升压后压力为1.2MPa，温度为143.6℃；热网回水压力为0.4MPa，温度为65℃；热网供水压力为1.0MPa，温度为120℃。

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