热电联产集中供热系统的节能技术分析与环保效益评价

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摘 要：近年来，我国热电联产集中供热事业得到迅速发展，并且在设备材料以及设计施工等各方面都取得了很大的进步。这种集中供热方式在很大程度上使得系统供热质量和电力供应的综合效益都得到大幅度提升，并且在节约能源和改善环境方面也具有明显的效果。

关键词：热电联产 节能技术 集中供热系统

与传统的分散供热相比，热电联产集中供热采用能量梯级利用的方法，在为城市供应稳定可靠热源、保证供热质量和电力供应综合效益的同时，还具有节能环保的优势，是治理城市空气污染的重要手段之一，是响应国家可持续发展战略的基础性公益设施。

一、热电联产集中供热系统的的节能技术

热电联产集中供热系统一般包括锅炉、汽轮发电机组、凝汽器、回热加热器、给水泵、锅炉排污扩容器以及除氧器等，各个装置之间通过管道相连，形成一个汽水循环体统。

1.热电联产节能系统的效益通常应用效率法进行分析，一般用热经济指标来加以表征。热电联产集中供热系统的热经济指标主要包括热电联产的总热效率ηrd、热电比β、热电成本分摊比βr、热化发电率ω等。

其中，热电联产的总热效率计算公式为：

式中：P（α）表示热电机组全年的发电量，单位是kWh/a；Qα表示热电厂全年的供热量，单位是GJ/a；Bα表示热电厂全年的标准煤耗量，单位是t/a；0.0036、29.308均表示换算系数[1]。

热电联产热电比β根据国家规定的计算公式为：

式中：P（α）代表热电机组全年的发电量，单位是kWh/a；Qα表示热电厂全年的供热量，单位是GJ/a。

热电成本分摊比βr是指热电站供出的热量占锅炉总有效热量的百分比，其表达式为：

式中：Qgr表示在单位内热电站的供热量，单位是GJ/h；Dog表示在单位时间内锅炉产出的新蒸汽量，单位是t/h；DR表示单位时间内的再热蒸汽量，单位是t/h；IR表示再热焓升，单位是kJ/kg； 表示汽轮机进汽比焓值，单位是kJ/kg； 表示锅炉给水比焓值，单位是kJ/kg。

热化发电率ω又称热电比，表示的是供热汽轮发电机组的热化发电量以及供热量之间的比，其表达式为：

ω=Pr/Q（T） （4）

式中：Pr供热汽轮发电机组的热化发电量，单位是kWh；Q（T）表示供热汽轮机的供热量，单位是GJ。

上述的四种热电联产集中供热系统的热经济指标中，热化发电率ω数值越高，就表示在该机组将热量转换成电功的能量越大，热电联产集中供热系统的经济效益也就越好[2]。

通过分析热电联产集中供热系统的热经济指标，可以得出，为了增加热量转换成电功的效率，提高系统的节能效益，不仅要做到热能供需满足用户的需求，而且在质量上也要避免浪费，供热蒸汽轮正向着高参数、大容量和环保型方向发展。

2.电站锅炉的合理选择以及供热管网布置的原则。目前，国际上兴起的一种低污染和高效率的循环流化床锅炉脱硫效率良好，且能达到降低氮氧化物排放的效果，且具有广泛的燃料适用性，因而被广泛应用于在我国热电联产系统当中。

供热管网的布置一般坚持经济节约、技术可靠、与环境和谐以及保温节能等等多方面的原则[3]。

二、热电联产集中供热系统的的环保效益

1.由于原有的分散型供热房需要存储大量的煤和灰等，而且这些供热放大多数都散落分部在居民区之中，非但浪费了大量的城建用地，同时，煤和灰等在运输时还会在空气中留下大量的飞灰而造成空气的二次污染。然而当热电联产集中供热系统投入应用之后，可以将大量的煤、灰等吸收利用并转化为绿化地，在除去污染源的同时，还能起着环保的效果[4]。

2.由于原有的分散型供热房的烟囱偏低，排放的烟尘大多在居民区周围飘荡，严重影响居民的日常生活。而热电联产集中供热系统中的热电站采取的是高空排放方式，在除尘环保和降低烟尘污染方面均取得良好的效果，对居民的健康也起着一定的保障作用。

此外，热电联产集中供热还在很大程度上降低了原有的分散型供热房产生的噪声对环境的污染。

3.热电联产集中供热在投入使用后，还可以通过采取高热效和高脱硫的循环流化床锅炉、高效除尘器等有效的环保设备，增加炉内脱硫率和降低锅炉烟尘的排放浓度，确保二者均能达到国家的要求标准。同时还可以在管道安全阀排气口或者锅炉排气口等位置安装小孔消声器，以及将隔声罩装在噪声较大的机械设备上等等，来达到防止供热装置产生较大噪声污染的目的[5]。

三、结束语

伴随科技的不断发展以及人们对环保意识的逐渐增强，环境治理和减少有害气体以及工业废物的排放越来越引起人们的重视。而热电联产集中供热系统在保证系统供热质量和电力供应的综合效益的同时，具有环保和节能等方面的优势，正符合贯彻落实我国科学发展观的基本要求，是保证公众利益的一项基础性公益措施。

参考文献

[1] 晏黎，邱大雄，刘德顺.我国热电联产的发展道路[J].科技导报，1995，（02）：15-17.

[2] 谭艺辉.电力市场化条件下热电联产企业的对策与出路[J].科技进步与对策，2002，（07）：23-25.

[3] 王永庆，付健，刘琰.热电联产和资源综合利用机组在线监测方案研究[J].陕西电力，2009，（08）：26-29.

[4] 马海英，王风军，孙艳杰，任红娟.组态软件在某热电联产改造中的应用[J].软件，2008（02）：33-35.

[5] 祝平.对热电联产的再思考[J].科技情报开发与经济，2000（04）：55-57.