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1、供熱熱源能耗評價 及應用方式分析 吳彥廷 2019年3月31日 目錄目錄 1. 熱電聯產評價方法熱電聯產評價方法 2. 熱電聯產供熱方式比較熱電聯產供熱方式比較 3. 熱源的評價與應用分析熱源的評價與應用分析 熱電聯產評價方法 熱電聯產是我國集中供熱的主熱源 熱電聯產占集中供熱熱源比例的50% 熱電聯產同時產生電力和熱力兩種產品 熱電品味不同，分析供熱與發電的能耗水平需要科學的評價方法 熱電聯產評價方法 好處歸電法 供熱視為燃煤鍋爐供熱，單位供熱量煤耗37.9kgce/GJ 電廠耗煤量扣除供熱煤耗后視為發電煤耗 該方法將鍋爐產生的高參數蒸汽等同于供熱所使用的低參數蒸汽，沒有考慮兩者 的能量品味2、差異 好處歸熱法 發電煤耗按全國火電機組供電標準煤耗計算 電廠耗煤量扣除發電煤耗后視為供熱煤耗 該方法沒有考慮不同機組性能的差異 焓差法 按輸出的焓值分攤煤耗，此時熱和電相同，無法體現熱電品味的差異 這3個方法都沒有客觀地體現熱和電的品味差異 熱電聯產評價方法 分攤法 按照熱電輸出的分攤法分攤煤耗 按折算系數將熱折算為 熱電 聯產 燃煤 1份 發電0.3份 折算 系數0.256 供熱0.5份 折算 系數1 發電 0.3 供熱 0.128 發電分攤煤耗 0.7 供熱分攤煤耗 0.3 熱網供熱網供/回水溫度回水溫度折算系數折算系數 130/600.256 60/450.161 130/200.203、9 熱電聯產與熱泵方式比較 熱電變動法 熱電變動法是用于比較熱電聯產改造前和改造后熱與電的變化狀況，用電的減少 量與熱的增加量相除，得到等效于熱泵的COP的參數，用來評價改造的合理性 等效COP可用于評價改造的合理性，并且可以和電熱泵進行比較 熱電 聯產 純凝 發電 電熱 泵 等效 = 等效為純凝電廠+電熱泵 目錄目錄 1. 熱電聯產評價方法熱電聯產評價方法 2. 熱電聯產供熱方式比較熱電聯產供熱方式比較 3. 熱源的評價與應用分析熱源的評價與應用分析 熱電聯產供熱方式的評價 熱電聯產各供熱方式分攤法和熱電變動法計算結果 高背壓換轉子技術 吸收式熱泵技術 切除低壓缸供熱技術 高背壓低壓轉子 凝4、汽器 抽汽加熱器 90 采暖季更換高背壓 低壓缸轉子 排汽 75kPa 抽汽 0.5MPa 130 60 中壓缸 低壓缸 抽汽加熱器 切斷低壓缸 進汽管道 抽汽 0.5MPa 130 60 中壓缸 低壓缸 抽汽加熱器 90 排汽 15kPa 抽汽 0.5MPa 130 60 吸收式熱泵 中壓缸 供熱分攤煤耗：20.4kgce/GJ 發電分攤煤耗：285gce/kWh 等效COP：6 總熱效率：81% 供熱分攤煤耗：20.0kgce/GJ 發電分攤煤耗：280gce/kWh 等效COP：6 總熱效率：84% 供熱分攤煤耗：20.7kgce/GJ 發電分攤煤耗：290gce/kWh 等效COP：45、.3 總熱效率：81% 常規抽凝供熱 供熱分攤煤耗：20.7kgce/GJ 發電分攤煤耗：289gce/kWh 等效COP：4.5 總熱效率：73% 低壓缸 抽汽加熱器 130 60 中壓缸 抽汽 0.5MPa 冷卻塔 熱電聯產供熱方式的評價 源網荷一體化 60 130 60 45 二次網 20 130 60 45 二次網 一次網 一次網 常規水水換熱吸收式換熱 熱用戶 吸收式 換熱機組 20 熱用戶 吸收式 換熱機組 20 60 45 130 130 60 45 一次網 二次網二級網 采暖抽汽 汽輪機 汽輪機 多級凝汽器 串聯梯級加熱 130 20 120 采暖抽汽 一次網熱水 Q 20 16、號機組 乏汽 熱網加熱器 T 2號機組 乏汽 n號機組 乏汽 中間機組 熱網溫度 （130/20） 發電煤耗 （gce/kWh） 供熱煤耗 （kgce/GJ） 單臺機組27816.3 兩臺機組27215.9 四臺機組26515.5 降低熱網回水溫度，并在電廠采用多級串聯梯級加熱方式 供熱煤耗從20kgce/GJ降低到了15.5kgce/GJ 發電煤耗從280gce/kWh降低到了265gce/kWh 目錄目錄 1. 熱電聯產評價方法熱電聯產評價方法 2. 熱電聯產供熱方式比較熱電聯產供熱方式比較 3. 熱源的評價與應用分析熱源的評價與應用分析 供熱熱源的評價 對各種常見供熱熱源的供熱煤耗進行比7、較 電采暖的供熱煤耗按所消耗電力乘以全國平均供電煤耗310gce/kWh 熱電聯產供 熱煤耗最低 電鍋爐煤耗最 高，不宜推廣 供熱熱源的評價 采用熱電變動法計算得到的等效COP與各電熱泵供熱方式相比較 純凝機組改造為熱電廠并全部回收乏汽后，供熱系統的等效COP可達到7-9，高于各 類熱泵方式 熱電聯產在各種清潔供暖方式中供熱能耗最低，是最節能的方式。熱電聯產應該得 到足夠的重視，成為北方供熱發展的主要方向 供熱方式供熱方式 改造后等效改造后等效COP 或熱泵或熱泵COP 改造電廠改造電廠回收回收余熱余熱供熱（供熱（130/20）79 水源熱泵（水源熱泵（60/45）45 地源熱泵（地源熱泵（68、0/45）45 集中空氣源熱泵（集中空氣源熱泵（60/45）12 分戶空氣源熱泵（分戶空氣源熱泵（40/30）23 熱電聯產承擔北方城鎮供熱基礎負荷 燃煤火電的供熱潛力 300MW600MW燃煤機組回收全部余熱后的供熱 能力與銘牌發電功率的比例約為1.7 600MW以上燃煤機組供熱能力與銘牌發電功率的 比例約為1.4 各地火電廠的供熱能力 北京在充分挖掘現有熱電廠供熱潛力的基礎上，將 河北、天津及內蒙古靠近北京的部分電廠余熱長距 離輸送至北京供熱 山西、內蒙古、新疆及寧夏燃煤火電廠較多，僅需 將熱負荷附近的部分火電廠改為熱電廠 山東和遼寧未來將有大量核電裝機，將核電和燃煤 火電的余熱用于供熱，9、即可承擔基礎供熱負荷，并 且山東可不用300MW以下小機組 黑龍江和吉林的熱電聯產供熱能力不足，應在充分 利用燃煤火電的乏汽余熱供熱能力的基礎上提高調 峰熱源比例，并發展生物質能等其他清潔供熱方式 青海雖然熱電聯產供熱能力較低，但有大量的可再 生能源電力，利用可再生能源產生的電力結合各種 電熱泵供熱 北方地區燃煤火電的供熱潛力 省、市、省、市、 自治區自治區 2050年年 供熱面積供熱面積 熱電聯產熱電聯產 供熱能力供熱能力 熱電聯產供熱能力熱電聯產供熱能力 億GWW/可承擔熱負荷比例 北京北京12.712.39.731% 天津天津6.012.520.867% 河北河北21.254.125.610、82% 山東山東34.9106.730.699% 河南河南26.070.227.091% 山西山西11.051.647.1大于100% 陜西陜西11.726.222.564% 內蒙古內蒙古9.964.665.0大于100% 遼寧遼寧19.563.532.589% 吉林吉林10.117.317.146% 黑龍江黑龍江15.717.711.331% 新疆新疆9.255.060.0大于100% 寧夏寧夏2.827.496.1大于100% 青海青海1.72.011.934% 甘肅甘肅7.613.818.252% 合計合計200533.1 熱電聯產需承擔熱電聯產需承擔56%以上供熱基礎負荷以上供熱基礎負荷 供熱熱源應用方式分析 形成以電廠余熱為集中供熱基本負荷，以具有優質低溫熱源的電熱泵為 補充，以分布式燃氣鍋爐為調峰熱源的供熱體系 火力發電廠 余熱回收 電熱泵 熱用戶 熱網 電廠余熱承擔 供熱基本負荷 工業余熱 污水源 地熱源 燃氣鍋爐 分布式燃氣鍋爐 承擔調峰負荷 合理利用優質 低溫熱源發展 電熱泵 謝謝！謝謝！ 清華大學建筑節能研究中心清華大學建筑節能研究中心 吳彥廷吳彥廷