第三章热电联产介绍
热电联产工艺
热电联产工艺概述第一部分热电联产主要工艺方式一．热电联产的提出电力工业的主要能源为水能，燃料热能和原子能，利用燃料热能发电的工厂叫火力发电厂，而在火力发电厂的生产工程中，汽轮机排汽的热量在冷源中损失过大，为了尽量减少冷源损失，在火力发电厂中除了供应电能以外，还可以利用作过功的蒸汽来供应热用户。
这样既供电又供热的火力发电厂称为热电厂或热电联产工程。
在热电联产工程中，建设原则主要有两种，既通常所讲的以热定电和以电带热，其中以电带热的原则只适用于对区域电负荷要求高的情况，目前，为了更合理地节能，对热电联产项目国家要求必须执行以热定电的原则。
热电联产工程主要工艺方式有两种，以汽轮发电机组选用的不同方式来划分，分别是背压式汽轮机组和抽汽凝汽式汽轮机组。
除此之外，还有高参数背压式汽轮机叠置设备改造电厂、改造中小型凝汽式机组为供热机组、利用企业工业锅炉的裕压发电等形式。
二．热电联产的几种主要工艺流程1．背压式汽轮机组背压式汽轮机组是相对与凝汽式汽轮机组而言的，其差别在于，凝汽式汽轮机组中汽轮机的排汽被冷凝成水再送回到锅炉系统，而背压式汽轮机组中汽轮机的排汽是直接供给了热用户。
在两者的系统中，凝汽式机组的排汽参数要求在保证汽轮机安全运行的条件下尽可能的低，而背压式汽轮机组的排汽参数则取决于热用户的要求。
在热用户存在多种并有较大差别的参数要求情况时，也可采用抽汽背压式汽轮机组。
背压式汽轮机组的主要流程如下：2．抽汽凝汽式机组凝汽式汽轮机组在适当的级后开孔抽取已经部分做功发电后的合适参数蒸汽供热，就成为抽汽凝汽式机组。
其抽汽有可调整抽汽和非调整抽汽两类，可调整抽汽提供给热用户，非调整抽汽为系统自用。
根据实际供热需要，也可以采取两段可调整抽汽的方案，也就是双抽机。
采用双抽机的条件是低参数供热负荷具有相当的比重，增加的发电效益综合评价超出投资增大的不利经济因素。
抽汽凝汽式机组典型的主要流程如下：三．两种热电联产工艺的适用性两种热电联产工艺的选择是根据热负荷特性来确定的。
热电联产用途
热电联产用途全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：热电联产是一种高效能源利用技术，通过一套设备同时生产电力和热能。
这种技术在各个领域都有着广泛的应用，可以为工业、商业和居民提供可靠、经济、环保的能源解决方案。
接下来我们就来看看热电联产的主要用途。
1. 工业应用在工业生产中，热电联产可以提高能源利用效率，降低生产成本。
通过联合生产电力和热能，可以减少能源浪费，提高工厂整体能源利用效率。
工业用途中的热电联产系统通常会采用余热回收技术，将生产过程中的热量转化为电力或热能，达到能源的高效利用。
热电联产系统还可以提供稳定可靠的动力，确保工厂生产运行的持续性和稳定性。
商业建筑通常有着较高的能耗，而热电联产技术可以为商业建筑提供可靠的能源解决方案。
通过安装热电联产系统，商业建筑可以自己生产所需的电力和热能，不仅可以降低能源采购成本，还可以减少对传统电网的依赖。
在冷暖季节切换的商业建筑中，热电联产系统还可以提供稳定的供暖和制冷，确保建筑内部的舒适度和环境质量。
3. 居民社区应用在城市社区或住宅区，热电联产技术也可以为居民提供稳定可靠的能源供应。
通过在社区内建设集中式热电联产系统，可以为居民提供电力和热水等能源服务，同时减少对传统能源的消耗。
热电联产系统还可以在社区内建设微型电网，实现电力的分布式生产和共享，提高能源利用效率。
4. 医疗与教育机构应用在医疗与教育机构中，热电联产技术可以确保机构的正常运行和服务质量。
通过安装热电联产系统，可以为医院和学校等机构提供稳定的电力和热能，确保医疗设备和教学设备的正常运行。
热电联产系统还可以提供灾难时期的备用电力，确保重要设施的运行和服务。
第二篇示例：热电联产是一种高效能源利用方式，即通过一台设备实现同时生产电力和热能。
这种技术在工业、商业和住宅领域都有广泛的应用，可以节约能源、减少排放并降低能源成本。
在工业领域，热电联产常常被用于生产过程中的余热利用。
许多工厂生产过程中会产生大量的废热，在传统能源利用方式下这些废热会直接排放到大气中，造成环境污染且造成能源浪费。
冷热电联产
在技术开发与研究方面，欧盟国家在
1991年就开始实施旨在提高能源效率的 SAVE计划，许多热电联产与区域供热的
研发示范项目得到了该计划的资助。
二．热电（冷）联产的主要形式 2.1热电联产系统
锅炉加供热汽轮机 由于煤燃烧形成
的高温烟气不能直接做功，需要经锅炉 将热量传给蒸汽，由高温高压蒸汽带动 汽轮发电机组发电，做功后的低品位的 汽轮机抽汽或背压排汽用于供热。锅炉 加供热机热电联产系统适应于以煤为燃 料。
为了促进热电联产事业的发展，欧洲
委员会在财政、税收、科研、政策等方 面作出了大量工作。
1977年，成立了专门的咨询机构，对 如何提高供热效率、加快热电联产的发 展进行探讨。
1988年出台了有关条文协调热电联产 业主与电力部门之间的关系，要求电力 部门必须以合理的价格购买热电联产厂 多余的电，减少热电联产厂家的后顾之 忧。
但是，由于内燃机的润滑油和气缸冷
却放出的热量温度较低（一般不超过 90℃），而且该热量份额很大，几乎与 烟气回收的热量相当，因而这种采暖形 式在供热温度要求高的情况下受到了限 制。
内燃机的生产厂家有总部这在瑞士 的WARTSILA NSD公司、德国的
MANB&W公司以及美国的 CATERPILLAR公司等。
可向外供电。燃料电池种类不少， 根据使用的电解质不同，
主要有磷酸燃料电池（PAFC）、 熔融碳酸盐型燃料电池（MCFC）、 固体氧气物燃料电池（SOFC）和质 子交换膜燃料电池（PEMFC）等。
燃料电池具有无污染、高效率、 适用广、无噪声和能连续运转等优 点。它的发电效率可达40％以上， 热电联产的效率也达到80％以上。
燃料电池 它是把氢和氧反应生
成水放出的化学能转换成电能的装 置。
热电联产
2、实际焓降法——原则是：热电厂分配给供热的热耗量是按 照联产供热汽流在汽轮机中少做的内功占新汽的所做内功的 比例来分配。
Qtp ,h Qtp Dh (hh hc ) Do (ho hc )
特点： 1）上式仅适用于非再热机组。 2）考虑了供热抽汽品质方面的差别，可鼓励热用户降低供 热参数，提高热化的节能效果。 3）令冷源损失全部划分为发电方面，属好处归热法，热电 厂发电方面得不到好处，反而多耗煤。
影响热电比的主要因素： 1）热电机组的新汽参数（P0，t0）。 2）热电机组的供热（抽、排汽）参数（ Ph，th ）。 3）汽轮机相对内效率。 特点： 1）热电比只是个“量”的指标，不能作为“质”的指标。 2）虽然对热电比有底线要求，但不应片面提高热电比，否则 将对鼓励节能，率或节能经济效果， 其值不易作为热电机组之间的横向比较。
hfw H1 H CY h'h Dh hh, Dh Dc
抽汽式供热汽轮机系统图
) /106 Qh Dh (hh hh
①外部热化发电率：
Wh,o Dh (h0 hh )mg / 3600
Wh ,o h0 hh 0 278 mg Qh hh hh
②内部热化发电率
纯供热循环的背压机的热电厂发电煤耗量为：
0.123 btp 0.147 kg (kW h) 0.88 0.95
由此可见发电的煤耗量大大降低。
③对于抽汽凝汽式机组，可视为背压式机组与凝汽式机组复合而
成，其中供热汽流是完全没有冷源热损失，它的ηth仍为1。但是 它的凝汽汽流仍有被冷却水带走的冷源热损失，该凝汽流的绝对 内效率ηic不仅不等于1，而且还比相同循环参数、同容量的凝汽式 汽轮机(即替代电厂的汽轮机)的绝对内效率ηi要低，这是在热电联
热电联产原理
热电联产原理热电联产（Cogeneration）是指利用一种能源，如燃气、石油、煤等，在发电过程中产生的废热继续被利用，用于其他工业或生活用途。
热电联产的原理是基于热力学第一定律，即能量守恒定律。
在传统的发电方式中，一般只有约30%的能源被转化为电能，而剩余的70%则以废热的形式排放到大气中。
而热电联产系统则可以利用这部分废热，使得能源的利用效率大大提高。
热电联产系统主要由以下几部分组成：1. 热源：热电联产系统的燃料来源，可以是天然气、石油或煤等。
燃料燃烧时会产生高温的燃烧气体，同时也会释放出大量的热能。
2. 发电机：热电联产系统中的核心设备，将燃烧产生的热能转化为电能。
发电机通过燃烧气体的高温带动涡轮旋转，从而将热能转化为机械能，再经过发电机的作用，将机械能转化为电能。
3. 废热回收装置：热电联产系统中的关键部件之一，用于回收并利用发电过程中产生的废热。
废热回收装置通常包括余热锅炉和余热蒸汽发生器等，通过余热回收装置，废热可以再次被利用，例如用于供暖、供热水等。
4. 热能利用设备：热电联产系统中的另一重要组成部分，用于将废热转化为热能，供给其他工业或生活用途。
常见的热能利用设备包括蒸汽锅炉、热水锅炉、空调系统等。
热电联产系统的优势在于提高了能源的利用效率，同时减少了对环境的负面影响。
通过回收废热进行供热、供暖等应用，可以节约大量的能源消耗，并减少二氧化碳等温室气体的排放量。
这使得热电联产在可持续发展和节能减排方面具有重要意义。
总之，热电联产利用废热进行发电和热能利用，有助于提高能源利用效率，减少能源浪费和污染，是一种重要的可持续发展方案。
热电联产管理办法2016年
关于印发《热电联产管理办法》的通知发布时间：2016-04-18来源：国家发展改革委关于印发《热电联产管理办法》的通知发改能源[2016]617号各省、自治区、直辖市及计划单列市、新疆生产建设兵团发展改革委（经信委、工信委、工信厅）、能源局、国家能源局各派出机构、财政厅、住建厅、环保厅，国家电网公司、南方电网公司，华能、大唐、华电、国电、国电投集团公司，神华集团、国投公司、华润集团，中国国际工程咨询公司、电力规划设计总院：为推进大气污染防治，提高能源利用效率，促进热电产业健康发展，解决我国北方地区冬季供暖期空气污染严重、热电联产发展滞后、区域性用电用热矛盾突出等问题，特制定《热电联产管理办法》，现印发你们，请按照执行。
特此通知。
附件：《热电联产管理办法》国家发展改革委国家能源局财政部住房城乡建设部环境保护部2016年3月22日附件热电联产管理办法第一章总则第一条为推进大气污染防治，提高能源利用效率，促进热电产业健康发展，依据国家相关法律法规和产业政策，制定本办法。
第二条本办法适用于全国范围内热电联产项目（含企业自备热电联产项目）的规划建设及相关监督管理。
第三条热电联产发展应遵循“统一规划、以热定电、立足存量、结构优化、提高能效、环保优先”的原则，力争实现北方大中型以上城市热电联产集中供热率达到60%以上，20 万人口以上县城热电联产全覆盖，形成规划科学、布局合理、利用高效、供热安全的热电联产产业健康发展格局。
第二章规划建设第四条热电联产规划是热电联产项目规划建设的必要条件。
热电联产规划应依据本地区城市供热规划、环境治理规划和电力规划编制，与当地气候、资源、环境等外部条件相适应，以满足热力需求为首要任务，同步推进燃煤锅炉和2落后小热电机组的替代关停。
热电联产规划应纳入本省（区、市）五年电力发展规划并开展规划环评工作，规划期限原则上与电力发展规划相一致。
第五条地市级或县级能源主管部门应在省级能源主管部门的指导下，依据当地城市总体规划、供热规划、热力电力需求、资源禀赋、环境约束等条件，编制本地区“城市热电联产规划”或“工业园区热电联产规划”，并在规划中明确配套热网的建设方案。
什么是热电联产？
热电联产1、我一转就有电2、有人吹我就转3、行！我来吹！ 4、锅炉内压力大，想回去就得变成水，就得散热降温。
、大筒子不是烟囱是冷却塔，冒的不是烟是水蒸气。
6上面的大筒子就是散热用的，把热量白白释放到大气中，造成了严重的浪费。
显然科学家和工程师们也注意到了这一点，于是就想着把这部分热量送到大楼里，由于效果显著，后来就想着整个城市都用发电厂供热多好啊，于是就有了城市热力管网，我们公司就是城市热力管网的施工单位，是不是瞬间觉得自己高大上了，我们干的是关乎民生的大事业，为社会做着贡献呢。
那有人就说了，直接把热水送到楼上不就行了，干嘛还要搞热力站啊。
那咱们接着上面说，把发电厂的热量送到城市，如果城市很小，就十栋八栋楼的话，那还真行，关键是现在这城市太大，如果都直接供的话，需要的管径比地铁隧道还大，是不是不现实了啊！想要缩小管径减小投资，就得用少量的水运送大量的热，就得加大供回水温差，要么提高供水温度，要么降低回水温度，咱们是靠热水向冷屋散热取暖，所以回水温度不能降低，否则屋里就冷了，那就得提高供水温度。
大家都知道高压锅炖肉比较烂，不是因为压力高肉才烂，而是压力高的情况下锅里的水温度高，超过了100℃，所以炖的肉才烂。
经计算，城市热力管网的压力设计为1.6MPa，温度150℃，解决了如何把管径变小的问题。
但这又带来另一个问题，就是压力太大，温度太高，如果直接供到楼里面，散热器可能就崩了，跑冒滴漏也会带来巨大伤害，平时碰一下也得烫个泡，所以啊，还得把温度降下来。
外线要升温，室内要降温，哪一个都妥协不了，所以只能想高招啦，设计一个换热站，用高温水加热低温水，间接换热各自循环，就解决了这个温度难题，这就是换热站的由来。
高温高压低温低压通过这篇文章，大家应该明白了热电联产和换热站咋回事了。
不必怀疑，现在仍然很多人一提供热就是锅炉，你现在已经比他们高一截了。
在进步的同时，我们也要为我们的事业感到骄傲，为公司的前途努力奋斗！。
第三章热电联产介绍
式中,Wh为热电联产的热化发电量；Qh为热电联产的热化供热量。 热化发电率的意义是表明供热机组每单位GJ供热量的发电量。
2）
3.3 热电厂的热经济性(续)
图3－6抽汽式汽轮机的系统图。图中供热抽汽量Dh在热用户处放出热量后以h’.h 返回除氧器。然后经H2、H1加热到hfw进入锅炉，产生蒸汽再进入到汽轮机，这部分 蒸汽完成一个供热循环，相当一个背压机循环。该循环的发电量由Dh在汽轮机中膨胀 电能Wh0和其回水引入加热器的各级回热抽汽产生的电能Whi组成，即Wh=Wh0+Whi。 (1)外部热化发电率ω 0 只考虑抽汽Dh在汽轮机的膨胀做功称为外部热化发电率。
第三章 热电联产
3.1 热电联产的意义
电能和热能联合生产称为热电联产 ，如利用汽轮机中作过功的蒸汽对外供热，它 是将燃料的化学能转化为高品位的热能用以发电，同时将已经在汽轮机中作了部分功 （即发了电或热化发电）后的低品位热能，对外供热。电能是在供热的基础上进行生 产的。
热电联合能量生产符合按质利用热能原则，达到了“热尽其用”之目的 。 实现热电联产必须具备的基本条件是： 1、有热用户，而且要保证热用户所需要的参数（压力和温度）和流量； 2、在供热的同时还要保证必须数量的电能。
3.3 热电厂的热经济性
3.3.1 热电厂的总指标
热电厂总指标有两个。 一、热电厂的燃料利用系数η tp 3600Pe Q tp Btp q L
（ 3－ 1）
式中：Pe为热电厂的总发电量；Q为热电厂的供热量；Btp为热电厂的煤耗量。 二、供热机组的热化发电率 1、 热化发电率的定义为：
3.2 热电联产的基本形式(续)
MPa MPa
MPa
MPa
MPa/525
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
进行热电联产的主要优点有： 1．节约能源 2．减轻大气污染，改善环境 3．提高供热质量，改善劳动条件 4．其它经济效益
3.2 热电联产的基本形式
根据热电联产所用的能源及热力原动机型式的不同，热电联产可以分为下列几种 基本形式：蒸汽轮机热电联产、燃气轮机热电联产、核电热电联产、内燃机热电联产。
3.2.1蒸汽轮机热电联产
第三章 热电联产
3.1 热电联产的意义
电能和热能联合生产称为热电联产 ，如利用汽轮机中作过功的蒸汽对外供热，它 是将燃料的化学能转化为高品位的热能用以发电，同时将已经在汽轮机中作了部分功 （即发了电或热化发电）后的低品位热能，对外供热。电能是在供热的基础上进行生 产的。
热电联合能量生产符合按质利用热能原则，达到了“热尽其用”之目的 。 实现热电联产必须具备的基本条件是： 1、有热用户，而且要保证热用户所需要的参数（压力和温度）和流量； 2、在供热的同时还要保证必须数量的电能。
图3－1国产200MW凝汽－采暖两用机示意图
3.2 热电联产的基本形式(续)
四、低真空供热的凝汽机组 该机组在冬季采暖期时，提高机组背压，用循环水供热。由于提高了排汽压力也会 使电功率减少。
3.2.2燃气轮机热电联产
燃气轮机热电联产系统是利用燃气轮机的排气提供热能，来对外界供热或制冷， 其系统图见图3-2。燃气轮机的排气在余热锅炉中加热水，产生的蒸汽直接作为生产 用汽或居民生活供热。 燃气—蒸汽联合循环热电联产，将余热锅炉产生的高温、高压蒸汽在供热式汽轮 机中做功发电，压力降到0.8～1.2MPa左右的蒸汽作工艺用热和生活用热，也可以将 余热锅炉设计成双压式，低压蒸汽主要用作供热。 燃气—蒸汽联合循环被用于热电联产目的时，它可以分为几大类型，即： ① 向工厂提供工业用汽的工业动力站； ② 向工厂提供工业用汽和热水的热电站； ③ 向地区供热系统提供热能的热电站； ④ 与海水淡化设备配套的动力装置。
3.2 热电联产的基本形式(续)
MPa MPa
MPa
MPa
MPa/525
1-发电机 2-压气机 3-燃烧室 4-燃气透平 5-烟气旁通阀 6-余热锅炉的补燃室 7-余热锅炉 8-汽包 9-水泵 10-除氧器 11-给水泵 12-蒸汽用户 13-蒸汽旁路阀 14-发电机 15-背压式蒸汽轮机
图3-3 供给工业用汽的热电联产的联合循环
3.2 热电联产的基本形式(续)
废热150摄氏度 排烟500摄氏度 蒸汽 燃料空气 水 锅炉 电能
发电机
燃气轮机
图 3-2 燃气轮机热电联产系统图
3.2 热电联产的基本形式(续)
在燃气—蒸汽联合循环型的热电联产机组中，燃气轮机的作功能量占主导地位， 因而功率系数(机组的供电量与供热量的比值)比较高，这种类型的热电联产机组比较 适宜于在相对需要较多电能的场合使用，蒸汽循环中所用的供热式汽轮机为供热式汽 轮机，可以是背压式或抽汽式。 在运行中，如果热负荷不足，可以在余热锅炉中补燃 ；如果要提高整个联产系统 的发电量，则可以采用注蒸汽的方式（将余热锅炉中产生的部分蒸汽回注到燃气轮机 的燃烧室 ），就能摆脱常规的热电联产机组中“以热定电”的负荷调节模式 。 燃气轮机联产系统的主要特点是启动块、运行灵活。目前的发展方向是降低成本、 进一步减少环境污染。 图3-3中给出了一个供给工业用汽的联合循环热电联产的实例 。该热电联产联合循 环的主要技术参数如表3-1所示。
3.2 热电联产的基本形式(续)
燃气-蒸汽联合循环热电联供应用的作用： 1.提高城市居民生活品质。 2.天然气管线调峰。 3.热力调峰。 4.电力调峰。 燃气—蒸汽联合循环热电厂是典型的能量梯级利用装置，具有很高的热效率，可 达70%～85%左右，接近燃气锅炉。提高能源利用率，不但节约了燃料成本，更重要的 是在人口稠密地区少用能源，间接的减少了污染。 燃气—蒸汽联合循环供热系统的规划建设必须考虑城市的天然气的供应、供热经 济范围等方面，同时兼顾燃气轮机、供热设备效率及投资等。从目前我国城市的建设 考虑，一般认为燃气—蒸汽联合循环供热系统发电功率为40～70MW，供热面积为 100～200万m2的小区最为合适。
3.2 热电联产的基本形式(续)
二、抽汽式汽轮机(C型，CC型) C型表示汽轮机带有一级调整抽汽：抽汽可供工业用汽，压力调整范围一般为 0.78～ 1.23MPa；可供采暖用汽，压力调整范围一般为0.118～0.245MPa。 抽汽式汽轮机的特点是：①热电负荷可独立调节，运行灵活。②抽汽式汽轮机有 最小凝气流量，以保证低压缸有通风冷却蒸汽。③凝汽汽流存在着节流损失，凝汽流 的绝对内效率比同参数的凝汽机组低 。 三、凝汽采暖两用机组(简称两用机) 该机组在采暖期供热，在非采暖期或暂无热负荷时仍以凝汽机组运行。 两用机的特点是：①它的高压缸通流容积是按凝汽流设计，当抽汽供热时，电功 率减少。②由于在导汽管上蝶阀压损的影响，在非采暖期虽为凝汽机组，热经济性仍 会下降约0.1％～0.5％。③在抽汽运行时具有抽汽式汽轮机的特点，但它的设计、制 造简单，成本低 。
3.2 热电联产的基本形式(续)
表3-1 联合循环热电联产的主要技术参数
燃料 燃气轮机功率 背压式汽轮机功率 厂用电率 机组净功率输出 燃气轮机输入热能(LHV) 余热锅炉补燃输入热能 工业用汽流量 工业用汽压力 工业用汽热功率 燃料的利用率 功率系数 发电效率 总能量转换效率 天然气 69.1MW 44.7MW 1.23 112.4MW 230.0MW 79.6MW 65.3kg/s 0.35MPa 152MW 85.4% 0.74 36.8% 79.9%