天然气热电联产采暖运行方式的节能分析 energy-saving analysis of heating operation mode of natural gas-fired cogeneration.pdfVIP

2008年6月 电力设备 Jun．2008 Electrical 第9卷第6期 Equipm鲫t V01．9NO．6 天然气热电联产采暖运行方式的节能分析 葛成用，郝文野 (吉电股份有限公司四平热电分公司，吉林省四平市136001) 摘要：天然气热电联产有着较高的发电和供热效率，从能源利用效率的角度看，天然气热电联产是一种更先进的采暖 方式。文中将天然气热电联产调峰运行在整个采暖季节简化为3种情况，分别介绍了3种情况的运行方式。并对天然气 热电联产的效益加以分析，得出以电力调峰方式运行的燃气热电厂具备节能、环保、经济性好的结论。 关键词：热电联产；采暖：节能 1．3l 中图分类号：TM61 而使热电厂参与电力调峰成为可能。 0弓I言 (2)增设蓄热装置。当采暖负荷的变化与电力 天然气是一种清洁燃料，以天然气为燃料的热电 负荷不一致时，要实现更好的调峰目的，更彻底的方 联产方式采暖符合国家经济和环保政策。天然气热电 法是增没蓄能装置。在电力负荷高峰时段，燃气轮机 联产方式的能源利用效率远大于锅炉采暖，燃气轮机 组除了满足采暖负荷外，向蓄热器蓄热。在电力负荷 或燃气一蒸汽联合循环装置构成的热电厂在满足采暖供 低谷期，燃气轮机组停运，这时的采暖负荷可由蓄热 热的同时，发电效率可高达40％以上，从能源利用效率 装置放热来承担。这样，通过改变蓄热装置热量的蓄 的角度看，燃气热电联产是一种更先进的采暖方式。 放量来调整供热机组_1：况，从而改变机组不同时间的 随着经济的发展，我国电力负荷增长迅速，同时， 发电量，最终实现电力凋峰优化运行。 电力负荷的峰谷差也不断拉大，目前最小负荷率(日 (3)配置适当容量的燃气锅炉。一般热电联产 最小负荷与最大负荷之比)已达0．58。电力调峰平衡系统中的锅炉是在严寒期作为尖峰锅炉使用的。而 原则是“就地平衡”，因此北方大城市附近应建有具有 当热电厂参与电力调峰时。热电联产机组供热量无法 一定调峰能力的发电厂。如果一个燃气电厂既能起 满足采暖负荷要求时，则可以投入锅炉补充热量来满 到上述电力调峰作用，又能利用发电时所产生的余热 足该时段采暖负荷的要求。 向市区供热，则这种热电厂必然具有强大的生命力。 以下结合一个燃气轮机热电联产采暖系统的例 在环保方面，有害气体排放量也将大幅度减少。因 子对上述电力调峰方式运行加以分析。 此，这种以调峰方式运行的热电厂对国家，对电力部 门，对热用户均有利，必然是一种可以市场化的先进 采暖方式。 1 实现燃机热电厂电力调峰运行的途径 燃气轮机热电厂参与电力调峰就要在电力负荷 图1 以调峰方式运行的燃气热电联产示意图 高峰期运行，电力负荷低谷期停运。对于采暖用户来 讲，全天需要供热，而在电力负荷低谷期燃气轮机组 如图1所示，一个燃气热电厂主要由燃气轮机 因停机而无法供热，形成了电网负荷和供热负荷之间 组、燃气锅炉和蓄热罐组成。燃气轮机组的形式为燃 相互耦合，解决了燃气轮机组因停机这段时间影响供 气一蒸汽联合循环。最大抽汽工况下发电和供热容 热的问题，就可实现燃气轮机热电厂调峰的应用。以 量均为100MW。燃气锅炉的容量为60Mw(80t／h)。 下几种途径可实现燃气轮机热电厂电力调峰运行。 000 蓄热形式为分层水蓄热。蓄热罐容积为8 Ill3。取 (1)利用房间和建筑物的热惯性。在采暖供热蓄热效率为85％，蓄热温差为40℃(55—95℃)，则