热电厂与区域热水锅炉联合供热的可行性分析

热电厂与区域热水锅炉联合供热的可行性分析

杨志军,，王俊

华能酒泉发电有限公司   甘肃酒泉市 735000

摘要：本文主要目的是分析热电厂与区域热水锅炉联合供热的可行性。文章通过介绍热电厂与区域热水锅炉的基本概述，基于热电厂与区域热水锅炉联合供热的目的和意义，并从技术和经济两个角度具体分析热电厂与区域热水锅炉联合供热的可行性，从而为社会大众提供更为节能、环保、高效、安全的供热，满足广大人民群众的基本供热需求。基于此，通过对上述内容进行简单的分析，希望给其他工作人员提供一定的理论参考和借鉴。

关键词：热电厂；区域热水锅炉；联合供热；可行性；分析

前言

所谓的热电厂与区域热水锅炉联合供热，指的是在同一电厂中将供热系统和发电设备紧密的结合在一起，将普通发电厂本来废弃的热量充分利用，采用蒸汽轮机驱动的发电机进行发电，将废气对现有的锅炉装置进行补充加热，为工业单位和家庭输送大量的热源，从根本上提高供热的质量和效率。同时，热电厂与区域热水锅炉联合供热作为一种新的能源综合利用技术，有效的提高供热的经济效益和环境效益，为城市的发展创造更有利的条件。

1. 热电厂与区域热水锅炉的基本概述分析

1.1热电厂

1.1.1概念

热电厂指的是在发电的同时，还能借助汽轮机的抽汽、排汽为用户供热的电厂，其基本工作原理是借助火力发电厂发电后的热水，经过再次加热后集中供暖。但是，它和火电厂的主要差别在于热电厂不仅可以发电，同样还可以发热，而火电厂却仅仅只能发电。

1.1.1功能特点

从能源利用效果来进行分析，热能分产对于能源资源过度的使用，一方面，热功转换过程中，凝汽式机组发电会造成低品位热能的减少；另外一方面，高品位热能比低品位热能的效率更低。在热电联产中燃料化学能可以转化为高品位热能，并将其用于发电，之后利用低品位热能为广大人民群众供热，符合其综合性原则[1]。因此，热电厂的基本特征是：科学、合理的利用一次性能源资源，尽可能的做到按质供能、梯级用能、物尽其用，促使地区的整个能量供应系统有效的节省能源资源。

1.1.3供热方式

热电厂的供热手段有两种：一种是分散供热；另外一是集中供热。在用户处就地分散供热，受到供热规模的束缚，一般都是使用参数较小、热效率较低的小型锅炉，但是热电厂供热一般都是建立地区式集中供热，因为供热规模较大，一般都是利用参数更大的大型锅炉，有效的提高能源资源的利用效率，便于节约更多的燃料。

针对污染自然环境来说，因为热电厂集中供热使用少量的媒，自然而然就会降低排污量，大大减少在失去内部运煤除灰的麻烦；而且，大容量的锅炉一般都自带高效除尘器和高烟囱，不会对生态环境造成严重的污染，符合我们国家制定的可持续发展理念。

1.2区域热水锅炉

按照热源的不同，将供暖系统分为热电厂供暖、区域热水锅炉房供暖、集中供暖。

区域热水锅炉房作为集中供热的主要热源，具有效率低、经济效益较低的特征。热水锅炉房不需要过高的压力和温度，容量比较小，不管是工业企业还是采暖空调用户，对蒸汽一般都是利用蒸汽凝结释放出的热量，或者直接利用热水所蕴含的热量，对此，大部分的热水锅炉房都是生产饱和蒸汽或者高温热水。

在城市集中供热过程中以采暖供热负荷为主，通常都是采用在区域热水锅炉房对系统采用稳定压力的手段。为了促使区域热水供热系统可以正常、稳定的工作，在区域热水锅炉房内，对供热系统采用稳定压力的措施，比如：补给水泵定压、蒸汽定压、荡气定压等等。而这其中，补给水泵定压主要是借助电动补给水泵为网络补给水源，稳定网络压力[2]。它的设备比较简单操作、容易上手，消耗的动力比较低，在目前城市供热系统中使用较多。但是，它也存在一定的缺点，如果处于停电的状态，就会减少定压的作用，所以，在电力供应较差的地区，应该考虑水泵停止运行过程中防止系统产生气化或者水击的方法。

2. 热电厂与区域热水锅炉联合供热的目的和意义分析

2.1目的

近些年来，随着人们环保理念的增强，对于能源供应是否安全以及能源效益问题越来越关注，在一定程度上促使热电厂与区域热水锅炉联合供热受到广泛的关注。能源资源、自然生态环境和国民经济三者之间协调、稳定的发展是人们共同追求的目标。截止到现在，大部分地区都是采用热电厂与区域热水锅炉联合供热，其工作原理是结合能源的多级利用，燃料在通过热电厂发电之后，转变为低品位的热能，并将其用于采暖、生活供热[3]。利用热电厂与区域热水锅炉联合供热这样的手段，最大限度的节约能源资源，在能源转换效率方面具有明显的优势，所以，在我们国家的供热系统中占据重要的优势地位。除此之外，在我们国家的《中华人民共和国能源法》、《中华人民共和国大气污染防治法》中，明确的表示鼓励热电厂与区域热水锅炉联合供热，并将其作为可持续发展战略规划的重要内容之一，在相应的税收层面也给予一定的优惠、补贴政策。

2.2意义

通常来说，普通的锅炉房，尤其是用于供热的大型工业锅炉，其热效率可以达到80%左右，锅炉房总体来说热效率还是很高的，但是，因为市场上不只有大型锅炉房，也存在小型锅炉房，不仅效率低下，也会给环境带来严重的污染，因此，热电厂与区域热水锅炉联合供热符合当前时代社会的发展趋势。

热电厂与区域热水锅炉联合供热是一种既可以发电同时又可以供热的系统，它的发展进程具体可以分为以下几步：首先，区域热水锅炉进行供热，在达到一定程度规模后采用热电厂与区域热水锅炉联合供热的手段；其次，在采用热电厂与区域热水锅炉联合供热的过程中，促使区域热水锅炉得到高质量的发展；最后，转变为热电厂负责主要热负荷，区域热水锅炉仅仅负责调峰[4]。

热电厂与区域热水锅炉联合供热的意义主要表现为以下几个方面：

（1）减少能源资源的消耗力度；

（2）改善当地城市的空气质量；

（3）提高供热的质量；

（4）减少危险事故的发生；

（5）提升城市的社会形象；

（6）及时的补充电源；

（7）节省城市的土地资源；

（8）综合利用效果更佳。

对于大型热电厂来讲，基本上都可以满足广大人民群众在冬季的供热供暖需求，但是在北方地区，特别是黑龙江、吉林、辽宁地区，因为冬天的气温很低，供热所需要的热量远远大于热电厂的实际供热能力，因此，为了让广大居民群众安心、满意，就需要采用热电厂与区域热水锅炉联合供热的方式，解决每家每户供热不足的问题。

3. 热电厂与区域热水锅炉联合供热可行性分析

3.1技术性分析

热电厂一次热网管是 1100 mm，集中供热一次热网管是 1200 mm，两条管道之间距离12 m，具备管道连接并安装计量装置的条件。热电厂建设4台热网换热器，单台换热器水侧最大工况流量可以达到2494 t/h；4台热网循环水泵，单台热网循环水泵流量1870 t/h，设计循环水总量为6800 t/h；基本上满足热网最低设计CJJ 34-2010《城镇供热管网设计规范》流量的基本需求。

热网运行一般都是借助并联的手段，在供热初级阶段，由热电厂接带热负荷，在此过程中，热负荷比较小，全部热网水量都是由热电厂提供的，向集中供热输送的热量按照连接点安装的计量为基本结算凭证。如果热电厂不能满足基本供热需求，集中供热按照热负荷的实际情况，采用热水炉和热网循环泵，有效补充热负荷以及热网水量[5]。集中供热的部分热网如果是处于地势较高的区域，避免高区回水管路存在真空问题，所以其回水压力更大；而热电厂补水泵扬程是0.5 MPa，回水压力低于0.4 MPa，导致回水压力存在不契合的问题。

对于以上问题的解决，在高区供水管道入口位置安装增压泵，在回水管道低处安装减压阀门，保证回水管道内正压，实现热网回水压力低于0.4MPa；在高区位置之前建设大型二级换热站，换热器热源侧是一次热网，和热电厂的热网压力互相契合，负荷侧是二次热网，将换热之后的采暖热水送到高区三级换热站，有效的实现分级供热。

热电厂与区域热水锅炉联合供热可以保证二者设备互为备用，如果热电厂出现设备问题，区域热水锅炉可以作为备用热源进行有效的补充，提高供热质量，保证供热的安全性。

结束语

综上所述，热电厂与区域热水锅炉联合供热，在技术上、经济层面具有一定的可行性，不断对资源、能源进行优化配置，减少粉尘、二氧化硫等污染物的排放。特别是当前煤炭价格稳定不下、区域锅炉房供热亏损的状态下，不断对热源进行科学、合理的分配，保证热电厂获得最大化的经济效益、社会效益，在一定程度上对供热安全提供稳定的保证。

参考文献

[1] 杨雪秀, 赵薇, 满鑫香. 基于TRNSYS的北方农村太阳能与生物质锅炉联合供暖系统优化分析[J]. 辽宁工业大学学报：自然科学版, 2021, 41(1):6-7.

[2] 贺冬辰, 陈宗帅, 孙智冬,等. 太阳能-第二类吸收式热泵联合供热系统性能的数值研究[J]. 可再生能源, 2021, 39(5):8-10.

[3] 杨俊、潘晓磊、蔡龙海、张大全、朱冲、姚勇. 9F级联合循环供热机组停用保护系统设计技术方案研究[J]. 发电技术, 2020, 41(4):8-9.

[4] 裴玥瑶、杜欣慧、李钢、刘浩洋. 考虑需求响应和风电供热的电热联合优化调度[J]. 太原理工大学学报, 2020, 51(6):7-8.

[5] 杨锡运, 张洋, 谢志佳,等. 基于风电-蓄热式电锅炉联合供暖的风电消纳多目标双层优化调度[J]. 太阳能学报, 2020, 41(1):9-11.