大型火电厂余热深度利用技术分析研究

李丹 程仕刚 尚昆波 林森 滕林辉 朱祥君 宫贺冉

摘要：随着我国经济的快速发展，能源需求不断攀升，大型火电厂作为主要能源供应基地，其重要作用不言而喻。然而，传统的火电发电方式存在能量利用率低、环境污染严重等问题，已逐渐不能满足当今社会对高效、环保的需求。在这样的背景下，大型火电厂余热深度利用技术应运而生。因此，将针对大型火电厂余热深度利用技术进行分析研究，探讨其在我国火电行业发展中的应用前景。

关键词：大型火电厂；余热深度利用技术；策略

引言

火电厂作为我国能源体系的重要组成部分，其生产过程中产生的余热资源具有巨大的利用价值。随着节能减排理念的不断深入，火电厂余热深度利用技术得到了广泛关注。因此，将针对火电厂余热深度利用技术进行分类和分析，以期为火电厂的节能减排和可持续发展提供技术支持。

1火电厂余热深度利用技术的特点

1.1高效节能

火电厂余热深度利用技术具有高效节能的特点。通过采用先进的余热回收设备和技术，可以实现对锅炉尾部烟气、冷却塔废水等余热的全面回收。这将有助于提高火电厂的热效率，降低能源消耗，减少温室气体排放，为我国实现能源结构调整和绿色低碳发展做出贡献。

1.2减排环保

火电厂余热深度利用技术具有显著的减排环保特点。通过对余热的回收和利用，可以降低火电厂的煤耗和碳排放，减轻对环境的影响。同时，余热利用过程中产生的污染物处理技术也得到了不断优化，进一步降低了环境污染风险。

1.3系统优化与集成

火电厂余热深度利用技术强调系统优化与集成。通过整合各种余热回收技术，形成一个完整的余热利用系统，实现火电厂能源的优化配置。同时，采用先进的控制系统，对余热利用过程进行实时监测和调整，确保系统的高效稳定运行。

1.4灵活性与适应性

火电厂余热深度利用技术具有灵活性和适应性。针对不同类型的火电厂和工艺条件，可以采用合适的余热回收技术进行优化。此外，余热深度利用技术还可以与其他节能减排技术相结合，根据火电厂的实际需求进行调整和优化。

2火电厂余热深度利用技术分类

2.1余热发电技术

余热发电技术是利用火电厂生产过程中产生的低品位余热资源进行发电的一种技术。主要包括余热锅炉、余热发电机组、热力系统优化等环节。其中，余热锅炉将低品位余热转化为蒸汽，通过余热发电机组发电。热力系统优化主要针对火电厂的热力过程进行调整，提高余热资源的利用效率。

2.2余热制冷技术

余热制冷技术是利用火电厂产生的余热资源进行制冷的一种技术。通过制冷系统，将余热转化为冷量，用于空调、冷藏等领域。该技术可实现夏季火电厂的室内温度控制，提高生产效率。

2.3余热供暖技术

余热供暖技术是将火电厂产生的余热用于冬季取暖的一种技术。通过输送系统，将余热输送到居民区、企业等地方，满足冬季取暖需求。此技术可降低北方地区冬季燃煤小锅炉的数量，减轻雾霾天气，提高居民生活质量。

2.4余热回收技术

余热回收技术是利用火电厂生产过程中产生的废气、废水等低品位余热资源，通过热交换器等设备回收热能，提高热力系统的效率。该技术可有效减少火电厂的能源消耗和环境污染。

2.5余热储能技术

余热储能技术是将火电厂产生的余热转化为电能或热能储存起来，以便在需要时进行利用。储能技术可平滑火电厂的负荷波动，提高电力系统的稳定性。

2.6余热高效利用技术

余热高效利用技术是通过优化火电厂的热力过程、提高余热资源的利用效率，实现节能减排的目标。主要包括热力系统优化、燃烧优化、运行调整等方面。

3余热深度利用技术在大型火电厂的应用

3.1烟气余热回收技术在大型火电厂的应用

大型火电厂中，烟气余热回收技术已成为节能减排的重要手段。这种技术通过省煤器、烟气热水换热器等装置，对锅炉尾部烟气进行余热回收。在实际应用中，省煤器通过吸收烟气中的热量，使得排烟温度降低，从而提高锅炉的热效率。烟气热水换热器则利用高温烟气的热量加热水，产生热水供应火电厂的生产和生活用水。烟气余热回收技术的应用带来了显著的节能效果。一方面，降低排烟温度意味着锅炉的热量损失减少，提高了锅炉的热效率。另一方面，通过回收烟气中的余热，可以降低燃料消耗，从而减少二氧化碳等温室气体的排放。据研究，烟气余热回收技术可以将火电厂的能耗降低5%以上，二氧化碳排放减少10%以上。在我国，烟气余热回收技术得到了广泛关注和推广。随着环保政策的日益严格，火电厂需要寻求更加环保、经济的发展路径。烟气余热回收技术不仅有助于实现火电厂的节能减排目标，还有利于提高火电厂的竞争力。为此，我国政府出台了一系列政策措施，鼓励火电厂应用烟气余热回收技术。

3.2汽轮机排汽回收技术在大型火电厂的应用

首先，热力泵在汽轮机排汽回收过程中发挥着关键作用。热力泵是一种将低温、低压制冷媒压缩成高温、高压制冷媒的设备。在热力泵的工作过程中，排汽经过热力泵吸入，然后被压缩机压缩，压缩后的制冷媒温度升高，被送往热力膨胀阀。通过热力泵的工作，排汽得到了有效回收，提高了汽轮机的运行效率。其次，热力膨胀阀在汽轮机排汽回收系统中同样具有重要地位。热力膨胀阀是一种节流装置，主要用于调节制冷剂流量，使制冷剂在进入蒸发器之前，达到合适的温度和压力。当排汽经过热力膨胀阀时，阀门根据蒸发器出口的温度和压力自动调节，使制冷剂以适宜的流量进入蒸发器。这样一来，排汽的能量得到了充分利用，进一步降低了能源消耗。值得一提的是，汽轮机排汽回收技术不仅在我国得到了广泛应用，全球范围内也在逐渐推广。随着环保意识的不断提高，各国都在努力寻求降低能源消耗、减少碳排放的有效途径。汽轮机排汽回收技术正是应对这一挑战的重要举措。通过采用热力回收装置，企业可以降低生产成本，提高经济效益，同时为可持续发展作出了贡献。

3.3冷却水余热回收技术在大型火电厂的应用

冷却水余热回收技术在大型火电厂的应用为例，我们可以看到这项技术的巨大潜力。火电厂在发电过程中，循环冷却水会产生大量热量，过去这些热量被直接排放到环境中，造成了能源的浪费。而现在，通过引入冷却水余热回收技术，可以将这些废弃的热量转化为宝贵的能源，实现能源的循环利用。在冬季，大型火电厂可以利用冷却水余热回收技术为周边地区提供取暖用热。通过热交换器等装置，将循环冷却水中的热量传递给供暖系统，为千家万户送去温暖。这样既满足了冬季取暖需求，又实现了能源的节约。除了冬季取暖，冷却水余热回收技术还可以为火电厂提供工业用水。在火电厂的运行过程中，需要大量冷却水来降低设备温度。利用回收的冷却水余热，可以减少冷却水的消耗，降低运行成本。同时，回收的热水还可以用于火电厂内的卫生清洁、绿化等方面，进一步节约水资源。

结语

余热深度利用技术在大型火电厂具有广泛的应用前景。通过烟气、排汽和冷却水等多种余热资源的回收和利用，可以实现能源的高效利用，降低生产成本，减轻环境污染。针对大型火电厂的实际情况，选用合适的余热深度利用技术，有助于提高电厂的经济性和环保性能。在未来，随着余热利用技术的不断发展和创新，大型火电厂的余热利用效率将进一步提升，为我国能源事业的发展和环境保护作出更大贡献。

参考文献

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