热电联产

热电联产是指发电厂既生产电能，又利用汽轮发电机做过功的蒸汽对用户供热的生产方式，即同时生产电、热能的工艺过程，较之分别生产电、热能方式节约燃料。以热电联产方式运行的火电厂称为热电厂。对外供热的蒸汽源是抽汽式汽轮机的调整抽汽或背式汽轮机的排汽，压力通常分为0.78～1.28兆帕(MPa)和0.12～0.25MPa两等。前者供工业生产，后者供民用采暖。热电联产的蒸汽没有冷源损失，所以能将热效率提高到85%，比大型凝汽式机组(热效率达40%)还要高得多。

基本概况

简介

发电厂既生产电能，又利用汽轮发电机作过功的蒸汽对用户供热的生产方式。以热电联产方式运行的火电厂称为热电厂。对外供热的蒸汽源是抽汽式汽轮机的调整抽汽或背式汽轮机的排汽，压力通常分为0.78～1.28兆帕(MPa)和0.12～0.25MPa两等。前者供工业生产，后者供民用采暖。热电联产的蒸汽没有冷源损失，所以能将热效率提高到85%，比大型凝汽式机组(热效率达40%)还要高得多。热电联产不仅大量节能，而且可以改善环境条件，提高居民生活水平。但热电联产把电厂的发电与用户的用热紧密联系，降低了灵活性，同时也增加了电厂的投资。因此，只有对城市规划和集中供热区作统筹安排，在热负荷充分保证的条件下，确定合理的建设方案，才能收到良好的综合效益。

具体要求

热电联产它要求将热电站同有关工厂和城镇住宅集中布局在一定地段内，以取得最大的能源利用经济效益。西方和东欧国家发展热电联产已达较高水平，热电厂装机容量占电力总装机容量的30%，用于工业生产和分区集中供暖各占一半。造纸、钢铁和化学（包括石油化学）工业是热电联产的主要用户，它们不仅是消耗电热的大用户，而且其生产过程中所排出的废料和废气（如高炉气）可作为热电联产装置的燃料。城市工业区及人口居住密集区也是发展热电联产的主要对象，但要注意对当地热负荷进行分析，一般热化系数不得低于0.5（工业热负荷年利用小时数在3500小时以上，居民冬季采暖不小于3个月）。热电厂的供热距离通常不超过5～8公里。对热电联产的燃料质量（主要是含硫、磷量）有较高要求，同时厂址要选在城市盛行风的下风向，避免对城市环境的污染。

当热电联产时蒸汽过剩时，可以将空调、生活用水，用吸收式空调来解决问题。

锅炉产生的蒸汽在背压汽轮机或抽汽汽轮机发电，其排汽或抽汽，除满足各种热负荷外，还可做吸收式制冷机的工作蒸汽，生产6～8℃冷水用于空调或工艺冷却。

优点

（1）蒸汽不在降压或经减温减压后供热，而是先发电，然后用抽汽或排汽满足供热、制冷的需要，可提高能源利用率；

（2）增大背压机负荷率，增加机组发电，减少冷凝损失，降低煤耗；

（3）保证生产工艺，改善生活质量，减少从业人员，提高劳动生产率；代替数量大、型式多的分散空调，改善环境景观，避免“热岛”现象

工作原理

溴化锂吸收式

冷水在蒸发器内被来自冷凝器减压节流后的低温冷剂水冷却，冷剂水自身吸收冷水热量后蒸发，成为冷剂蒸汽，进入吸收器内，被浓溶液吸收，浓溶液变成 稀溶液。吸收器里的稀溶液，由溶液泵送往热交换器、热回收器后温度升高，最后进入再生器，在再生器中稀溶液被加热，成为最终浓溶液。浓溶液流经热交换器， 温度被降低，进入吸收器，滴淋在冷却水管上，吸收来自蒸发器的冷剂蒸汽，成为稀溶液。另一方面，在再生器内，外部高温水加热溴化锂溶液后产生的水蒸汽，进 入冷凝器被冷却，经减压节流，变成低温冷剂水，进入蒸发器，滴淋在冷水管上，冷却进入蒸发器的冷水。该系统由两组再生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、热交换 器、溶液泵及热回收器组成，并且依靠热源水、冷水的串联将这两组系统有机地结合在一起，通过对高温侧、低温侧溶液循环量和制冷量的最佳分配，实现温度、压 力、浓度等参数在两个循环之间的优化配置，并且最大限度的利用热源水的热量，使热水温度可降到66℃。以上循环如此反复进行，最终达到制取低温冷水的目 的。

溴化锂的利用

溴化锂吸收式制冷机以水为制冷剂，溴化锂水溶液为吸收剂，制取0℃以上的低温水，多用于空调系统。

溴化锂的性质与食盐相似，属盐类。它的沸点为1265℃，故在一般的高温下对溴化锂水溶液加热时，可以认为仅产生水蒸气，整个系统中没有蒸馏设 备，因而系统更加简单。溴化锂具有极强的吸水性，但溴化锂在水中的溶解度是随温度的下降而降低的。溶液的浓度不宜超过66%，否则运行中，因温度降低 容易将溴化锂结晶，破坏正常循环的运行。溴化锂水溶液的水蒸气分压，比同温度下纯水的饱和蒸汽压小得多，故在相同压力下，溴化锂水溶液具有 吸收温度比它低得多的水蒸气的能力，这是溴化锂吸收式制冷机的机理之一。

先发电式

锅炉蒸气先用于发电，用剩的蒸气热能再投入某种工业制程，同时发的电也投入工业制程，剩电卖给电网。

适合中等温度制程的产业：食品、造纸、化工、养殖、农业

丹麦的一个应用范例，生物柴油发电厂的废热刚好用来加热温室种花

现有系统：

燃气涡轮机外挂废热炉式

燃气涡轮机式

蒸气涡轮机式

复合循环式

柴油引擎式

后发电式

锅炉蒸气先用于某种工业制程，用剩的蒸气热能再投入发电，同时发的电也投入工业制程，剩电卖给电网。

适合高温度制程的产业：冶金、玻璃、水泥

现有系统：

蒸气涡轮机式

有机朗肯机式

国家前景

随着我国经济建设的飞跃，电力工业有了飞速的发展，全国装机容量和发电量居世界第二。据调查数据显示，2000年全国装机容量31932万kW，年发电量13685亿kWh；2005年预计4．3亿kW，27000亿kWh；安全、经济指标逐年提高，全国平均供电标煤耗6MW及以上机组电厂；1990年429g/kWh， 1998年404g/kWh，1999年399g/kWh，2000年392g/kWh，2001年降至385g/kWh，2002年为381g/kWh，上年为377g/kWh。

大型电站热电联产化将是未来大型火电站发展的一种趋势。大型电站热电联产化在保持蒸汽与发电的高效与大容量的基础上，能提供满足工业锅炉负荷的需求，取代工业锅炉，并可以保持热力供应的高效性。

大型热电联产电站产生的蒸汽在发电后，还可满足各种热负荷，甚至还可作为吸收式制冷机的工作蒸汽，生产6～8℃冷水用于空调或工艺冷却。

西方国家发展热电联产已达较高水平，其热负荷的用途已经扩张到冷热利用以及海水淡化等领域，大大扩展了热电联产的热利用范围。统计来看，西方国家热电厂装机容量占电力总装机容量的30%，用途大约为工业生产和分区集中供暖各占一半。在工业生产中，造纸、钢铁和化学工业都是热电联产的主要用户。

随着热电联产行业竞争的不断加剧，国内优秀的热电联产生产企业愈来愈重视对行业市场的研究，特别是对企业发展环境和客户需求趋势变化的深入研究。正因为如此，一大批国内优秀的热电联产品牌迅速崛起，逐渐成为热电联产行业中的翘楚!

“十一五”期间，全国新增供热机组装机容量约6000万千瓦，2011年我国热电联产装机规模为141.30GW，到2012年供热机组装机总容量达到156.93GW，约占同期全国火电机组装机总容量的19.16%。到2012年底，我国6000千瓦及以上热电联产装机已超过2.2亿千瓦，达22075万千瓦，占同口径火电装机容量的27.49%，占全国发电机组总容量的19.25%。