楊賽青+苗魯真+丁天富+蔣玲
摘 要 往復(fù)式內(nèi)燃燃?xì)怆娬荆ê喎Q燃?xì)怆娬荆俅笮颓鍧嵏咝Оl(fā)電領(lǐng)域。目前燃?xì)獍l(fā)電效率約為30%,而通過熱電聯(lián)產(chǎn),能源利用率可達(dá)70%以上。由于熱電聯(lián)產(chǎn)具有節(jié)能減排、低碳綠色等優(yōu)點,因此我國燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)具有廣闊的發(fā)展前景。文章就燃?xì)怆娬居酂崂孟到y(tǒng)設(shè)計進(jìn)行初步探討,以期為其設(shè)計提供參考。
關(guān)鍵詞 燃?xì)怆娬?;余熱利用;設(shè)計
中圖分類號:TK11 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-7597(2014)05-0026-02
20世紀(jì)70年代,西方國家曾經(jīng)面臨過一次空前的能源危機(jī),因為石油輸出國家的聯(lián)合禁運,導(dǎo)致北美和西歐出現(xiàn)嚴(yán)重的能源危機(jī),這次能源危機(jī)后,西方國家痛定思痛,決定提高能源利用效率,擴(kuò)大能源供應(yīng)品種,特別是鼓勵開發(fā)天然氣資源,并制定相關(guān)法律推動熱電聯(lián)產(chǎn)。我國政府近年也下發(fā)了《關(guān)于發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的規(guī)定》,明確國家鼓勵發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)、熱電冷聯(lián)產(chǎn)項目的政策。目前,不論是國際上還是國內(nèi),利用燃?xì)獾氖走x技術(shù)是分布式能源系統(tǒng),它先利用燃?xì)獍l(fā)電,將發(fā)電后的余熱用于供熱、制冷,再將更低溫的廢熱供應(yīng)生活熱水。世界一些發(fā)達(dá)國家的熱電綜合效率已經(jīng)能達(dá)到95%以上,幾乎將燃?xì)獾乃心芰坑帽M。燃?xì)怆娬居捎谄鋵θ細(xì)夤?yīng)能力的要求低、投產(chǎn)快和投資少等特點,正在大規(guī)模建設(shè)。目前,我國已建有兆瓦級燃?xì)怆娬?00多座,同時,隨著我國逐步建成“三縱、三橫”天然氣輸氣工程,天然氣非常充足,我國燃?xì)怆娬緹犭娐?lián)產(chǎn)將具有廣闊的發(fā)展前景。
我國燃?xì)怆娬居酂崂玫难芯恳延卸嗄甑臍v史,但是基于電站的余熱利用系統(tǒng)工藝設(shè)計、電氣設(shè)計、安全要求、計量要求等系統(tǒng)的研究至今仍處于起步階段。最近幾年中國石油集團(tuán)濟(jì)柴動力總廠與煤炭工業(yè)太原設(shè)計研究院、青島依科節(jié)能環(huán)保設(shè)備有限公司等合作,開始加強(qiáng)這一領(lǐng)域的研究。本文就燃?xì)怆娬居酂崂孟到y(tǒng)設(shè)計進(jìn)行探討,以期為其設(shè)計提供參考,也可為工程建設(shè)提供設(shè)計計算模式。
1 燃?xì)怆娬居酂崂迷O(shè)計
燃?xì)怆娬居酂崂孟到y(tǒng)設(shè)計主要包括設(shè)計原則、余熱容量確定、余熱設(shè)備要求、計量方法等。
1.1 設(shè)計原則
1)燃?xì)怆娬竟こ探ㄔO(shè)當(dāng)中,機(jī)組發(fā)電應(yīng)放到首要地位,當(dāng)用戶有余熱需求時,可允許一定影響,但影響應(yīng)在燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組制造商允許范圍內(nèi)。
2)結(jié)合當(dāng)前國家能源發(fā)展法律、法規(guī)和部分地方政府鼓勵新能源利用補(bǔ)貼政策,燃?xì)怆娬居酂崂孟到y(tǒng)宜對燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組缸套水和煙氣熱量進(jìn)行聯(lián)合利用,其燃?xì)饫錈犭娐?lián)產(chǎn)總效率應(yīng)不小于70%。
1.2 余熱容量的確定
余熱容量的確定是燃?xì)怆娬居酂崂孟到y(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ),它的計算準(zhǔn)確度直接決定了整個電站的效率。根據(jù)熱力學(xué)熱量基本計算公式Q=CM△T和相關(guān)余熱設(shè)備廠家產(chǎn)品配套特點,以及華北油田電站余熱利用工程實踐和尼日爾阿加德姆(AGADEM)油田應(yīng)用特點??偨Y(jié)出如下公式(1)、(2)是相關(guān)工程設(shè)計中常用的設(shè)計方案計算方法。燃?xì)怆娬居酂崛萘繎?yīng)依據(jù)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組發(fā)電裝機(jī)容量計算確定,燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組缸套水余熱應(yīng)按公式(1)計算,煙氣余熱應(yīng)按公式(2)計算。
(1)
式中:Qk-單位時間內(nèi)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組缸套水余熱總和,單位為千瓦(kW);
Wk,i-燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組缸套水流量,單位為立方米每小時(m3/h);
Ck,i-燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組缸套水比熱,單位為千焦每立方米攝氏度(kJ/(m3·℃);
Tk1,i-燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組缸套水出口溫度,單位為攝氏度(℃);
Tk2,i-燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組缸套水進(jìn)口溫度,單位為攝氏度(℃)。
(2)
式中:Qr-單位時間內(nèi)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的煙氣余熱總和,單位為千瓦(kW);
Ei-燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組煙氣流量,單位為立方米每小時(m3/h);
Cp1,i、Cp2,i-余熱利用設(shè)備煙氣平均定壓比熱,單位為千焦每立方米攝氏度(kJ/m3℃);
Tp1,i-余熱利用設(shè)備煙氣進(jìn)口溫度,單位為攝氏度(℃);
Tp2,i-余熱利用設(shè)備排氣溫度,單位為攝氏度(℃)。
1.3 工藝選型和設(shè)備要求
根據(jù)用戶需求和市場特點,當(dāng)前余熱利用系統(tǒng)主要應(yīng)用為制熱余熱系統(tǒng),用來制冷或同時用來制熱、制冷的系統(tǒng)由于設(shè)備投資較大,產(chǎn)出比不高,目前市場上應(yīng)用較少。
1.3.1 余熱鍋爐與煙氣系統(tǒng)
制熱余熱利用系統(tǒng)通常使用熱交換器利用燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組缸套水余熱,使用余熱鍋爐利用煙氣余熱,用來生產(chǎn)熱水或水蒸汽。圖1所示為典型燃?xì)怆娬局茻嵊酂嵊嗄芟到y(tǒng)工作原理圖,燃?xì)膺M(jìn)燃?xì)獍l(fā)動機(jī),燃燒做工帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電,產(chǎn)生約600℃煙氣進(jìn)入余熱鍋爐,同時,穿過燃?xì)獍l(fā)動機(jī)本體的約90℃的冷卻水通過熱交換器將熱量傳遞給余熱管路。水通過熱交換器換熱再進(jìn)入余熱鍋爐加熱,產(chǎn)生高溫?zé)崴蛘羝U羝捎米鞴I(yè)生產(chǎn),熱水可用作供暖和生活用熱水。在這一工作過程中,可以發(fā)電、供熱,從而實現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn),最終向外界排放的只有低于150℃煙氣。當(dāng)前,國內(nèi)的燃?xì)獍l(fā)動機(jī)技術(shù)已經(jīng)很成熟,比如濟(jì)柴、淄柴生產(chǎn)的燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組,應(yīng)用于電站可實現(xiàn)發(fā)電效率30%以上,配套的余熱鍋爐或制冷機(jī)組,可實現(xiàn)約30%的熱吸收率,同時通過熱交換器可吸收約20%的熱量,從而實現(xiàn)整個電站綜合能源利用率達(dá)到75%以上。
圖1
余熱鍋爐現(xiàn)已是比較成熟的行業(yè),其產(chǎn)品技術(shù)條件應(yīng)符合GB/T 28056的要求。在電站余熱利用工程建設(shè)中,余熱鍋爐使用應(yīng)不影響機(jī)組發(fā)電,這是電站設(shè)計的輕重原則,在不影響電站發(fā)電要求的前提下,應(yīng)滿足用戶的用熱要求。所以,余熱鍋爐參數(shù)的選擇應(yīng)滿足用戶要求,當(dāng)設(shè)計熱負(fù)荷和最大熱負(fù)荷相差較大時宜選用補(bǔ)燃型余熱鍋爐,選用的余熱鍋爐其煙氣阻力應(yīng)滿足燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組允許背壓的要求。
現(xiàn)有電站工程應(yīng)用中,余熱鍋爐使用過程中,水是主要載體,從安全角度出發(fā),煙氣管道防水處理和鍋爐制熱管路防缺水尤為重要,因此,在余熱利用煙氣系統(tǒng)設(shè)計過程中,各段煙道底的設(shè)計均應(yīng)向余熱鍋爐方向設(shè)置一定傾斜度,最低點設(shè)置排水口,并對保溫結(jié)構(gòu)采取防水措施,每隔一定距離應(yīng)設(shè)置溫度補(bǔ)償裝置。余熱鍋爐前后端煙氣系統(tǒng)應(yīng)符合如下要求。endprint
1)在余熱鍋爐煙氣管道進(jìn)口端應(yīng)設(shè)置旁通管道,旁通管直徑應(yīng)不小于燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組排氣主管道直徑。
2)當(dāng)使用補(bǔ)燃余熱鍋爐時,在鍋爐出口處應(yīng)額外設(shè)置一條排煙管道,其排煙能力應(yīng)滿足補(bǔ)燃燃料燃燒后的最大排煙要求。
3)在鍋爐進(jìn)氣口前煙氣管道上應(yīng)設(shè)置防爆閥。
4)在鍋爐進(jìn)氣口前與旁通煙道相連處三通管上應(yīng)設(shè)置煙量調(diào)節(jié)裝置,余熱利用煙道閥門與旁通煙道閥門應(yīng)有可靠的連鎖。
1.3.2 熱交換器
如圖1中所示,發(fā)動機(jī)缸套水余熱利用通常利用熱交換器換熱,在工程應(yīng)用過程中,根據(jù)燃?xì)怆娬局懈髟O(shè)備的主次地位和安全要求,燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組缸套水余熱利用宜采用間接交換系統(tǒng),熱交換器應(yīng)與燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組一對一配置,缸套水側(cè)換熱系統(tǒng)的阻力應(yīng)小于燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組冷卻系統(tǒng)允許阻力。熱交換器前后應(yīng)設(shè)置溫度監(jiān)控系統(tǒng),溫度監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)確保熱交換器的使用不影響燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的性能。
1.4 能源綜合利用率
燃?xì)怆娬居酂崂孟到y(tǒng)建設(shè)的宗旨在于提高能源綜合利用率,各地政府的政策引導(dǎo)也集中反映在對效率的計量上,燃?xì)怆娬纠錈犭娐?lián)產(chǎn)能源綜合利用率當(dāng)前比較合適的計算方法如公式(3)。
(3)
式中: -電站熱(冷)電聯(lián)產(chǎn)能源綜合利用率,單位為1,以百分?jǐn)?shù)表示;
Pe,i-燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的發(fā)電功率,單位為千瓦(kW);
Qy-單位時間內(nèi)余熱利用總量,熱水型余熱利用系統(tǒng)按公式(4)計算,蒸汽型余熱利用系統(tǒng)按公式(5)計算,單位為千瓦(kW);
Mf,i-燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組進(jìn)氣口燃?xì)饬髁?,單位為立方米每小時(m3/h);
Hu,i-燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組進(jìn)氣口燃?xì)獾牡蜔嶂?,單位為千焦每立方米,(kJ/m3)。
(4)
式中:Qy-單位時間內(nèi)余熱利用總量,單位為千瓦(kW);
Ci、Cj-介質(zhì)的比熱,單位為千焦每立方米每攝氏度(kJ/(m3·℃));
Gw,i-余熱熱交換器水流量,單位為立方米每小時(m3/h);
Tw,i-余熱熱交換器進(jìn)出水溫差,單位為攝氏度(℃);
Gr,j-熱水型余熱鍋爐介質(zhì)流量,單位為立方米每小時(m3/h);
Tr,j-余熱鍋爐進(jìn)出口水溫差,單位為攝氏度(℃)。
(5)
式中:Qy-單位時間內(nèi)余熱利用總量,單位為千瓦(kW);
Ci、Cj-介質(zhì)的比熱,單位為千焦每立方米每攝氏度(kJ/(m3·℃));
Gw,i-余熱熱交換器水流量,單位為立方米每小時(m3/h);
Tw,i-余熱熱交換器進(jìn)出水溫差,單位為攝氏度(℃);
Dj-蒸汽產(chǎn)量,單位千克每小時(kg/h);
Is,j一定壓力和溫度下蒸汽型余熱鍋爐出口蒸汽的熱焓,單位千焦每千克(kJ/kg);
Iw,j-蒸汽型余熱鍋爐進(jìn)口的水的熱焓,單位為千焦每千克(kJ/kg)。
2 結(jié)束語
綜上所述,燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組技術(shù)發(fā)展已非常成熟,產(chǎn)出的缸套水和煙氣性質(zhì)都比較穩(wěn)定,具有非常好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。余熱制熱的相關(guān)的換熱設(shè)備已比較成體系,基本都能滿足用戶的使用要求。而余熱制冷的相關(guān)技術(shù)尚未完全被社會接受,同時相關(guān)的工程設(shè)計尚存在著許多經(jīng)驗不足。究其主要原因:一是以前沒有行業(yè)協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)來制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展規(guī)劃;二是也無燃?xì)怆娬居酂崂脟覙?biāo)準(zhǔn)體系作為行業(yè)發(fā)展的技術(shù)支撐。從而造成燃?xì)怆娬居酂崂眉夹g(shù)、相關(guān)配套技術(shù)研究落后于國外,嚴(yán)重制約了民族燃?xì)怆娬居酂崂迷O(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。目前,相關(guān)標(biāo)委會正在加快具有我國民族知識產(chǎn)權(quán)的燃?xì)怆娬居酂崂迷O(shè)備創(chuàng)新技術(shù)研究,同時制定相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn),從而滿足燃?xì)獍l(fā)電余熱利用設(shè)備行業(yè)快速發(fā)展對標(biāo)準(zhǔn)的需求。
參考文獻(xiàn)
[1]吳德榮.化工工藝設(shè)計手冊第四版[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2009.
[2]馬鳴.最新熱電聯(lián)產(chǎn)工程設(shè)計與生產(chǎn)技術(shù)工藝及應(yīng)用實例指導(dǎo)手冊[M].北京:電力科學(xué)出版社,2007.
[3]趙欽新.余熱鍋爐研究與設(shè)計[M].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2010.endprint
1)在余熱鍋爐煙氣管道進(jìn)口端應(yīng)設(shè)置旁通管道,旁通管直徑應(yīng)不小于燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組排氣主管道直徑。
2)當(dāng)使用補(bǔ)燃余熱鍋爐時,在鍋爐出口處應(yīng)額外設(shè)置一條排煙管道,其排煙能力應(yīng)滿足補(bǔ)燃燃料燃燒后的最大排煙要求。
3)在鍋爐進(jìn)氣口前煙氣管道上應(yīng)設(shè)置防爆閥。
4)在鍋爐進(jìn)氣口前與旁通煙道相連處三通管上應(yīng)設(shè)置煙量調(diào)節(jié)裝置,余熱利用煙道閥門與旁通煙道閥門應(yīng)有可靠的連鎖。
1.3.2 熱交換器
如圖1中所示,發(fā)動機(jī)缸套水余熱利用通常利用熱交換器換熱,在工程應(yīng)用過程中,根據(jù)燃?xì)怆娬局懈髟O(shè)備的主次地位和安全要求,燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組缸套水余熱利用宜采用間接交換系統(tǒng),熱交換器應(yīng)與燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組一對一配置,缸套水側(cè)換熱系統(tǒng)的阻力應(yīng)小于燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組冷卻系統(tǒng)允許阻力。熱交換器前后應(yīng)設(shè)置溫度監(jiān)控系統(tǒng),溫度監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)確保熱交換器的使用不影響燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的性能。
1.4 能源綜合利用率
燃?xì)怆娬居酂崂孟到y(tǒng)建設(shè)的宗旨在于提高能源綜合利用率,各地政府的政策引導(dǎo)也集中反映在對效率的計量上,燃?xì)怆娬纠錈犭娐?lián)產(chǎn)能源綜合利用率當(dāng)前比較合適的計算方法如公式(3)。
(3)
式中: -電站熱(冷)電聯(lián)產(chǎn)能源綜合利用率,單位為1,以百分?jǐn)?shù)表示;
Pe,i-燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的發(fā)電功率,單位為千瓦(kW);
Qy-單位時間內(nèi)余熱利用總量,熱水型余熱利用系統(tǒng)按公式(4)計算,蒸汽型余熱利用系統(tǒng)按公式(5)計算,單位為千瓦(kW);
Mf,i-燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組進(jìn)氣口燃?xì)饬髁?,單位為立方米每小時(m3/h);
Hu,i-燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組進(jìn)氣口燃?xì)獾牡蜔嶂?,單位為千焦每立方米,(kJ/m3)。
(4)
式中:Qy-單位時間內(nèi)余熱利用總量,單位為千瓦(kW);
Ci、Cj-介質(zhì)的比熱,單位為千焦每立方米每攝氏度(kJ/(m3·℃));
Gw,i-余熱熱交換器水流量,單位為立方米每小時(m3/h);
Tw,i-余熱熱交換器進(jìn)出水溫差,單位為攝氏度(℃);
Gr,j-熱水型余熱鍋爐介質(zhì)流量,單位為立方米每小時(m3/h);
Tr,j-余熱鍋爐進(jìn)出口水溫差,單位為攝氏度(℃)。
(5)
式中:Qy-單位時間內(nèi)余熱利用總量,單位為千瓦(kW);
Ci、Cj-介質(zhì)的比熱,單位為千焦每立方米每攝氏度(kJ/(m3·℃));
Gw,i-余熱熱交換器水流量,單位為立方米每小時(m3/h);
Tw,i-余熱熱交換器進(jìn)出水溫差,單位為攝氏度(℃);
Dj-蒸汽產(chǎn)量,單位千克每小時(kg/h);
Is,j一定壓力和溫度下蒸汽型余熱鍋爐出口蒸汽的熱焓,單位千焦每千克(kJ/kg);
Iw,j-蒸汽型余熱鍋爐進(jìn)口的水的熱焓,單位為千焦每千克(kJ/kg)。
2 結(jié)束語
綜上所述,燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組技術(shù)發(fā)展已非常成熟,產(chǎn)出的缸套水和煙氣性質(zhì)都比較穩(wěn)定,具有非常好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。余熱制熱的相關(guān)的換熱設(shè)備已比較成體系,基本都能滿足用戶的使用要求。而余熱制冷的相關(guān)技術(shù)尚未完全被社會接受,同時相關(guān)的工程設(shè)計尚存在著許多經(jīng)驗不足。究其主要原因:一是以前沒有行業(yè)協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)來制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展規(guī)劃;二是也無燃?xì)怆娬居酂崂脟覙?biāo)準(zhǔn)體系作為行業(yè)發(fā)展的技術(shù)支撐。從而造成燃?xì)怆娬居酂崂眉夹g(shù)、相關(guān)配套技術(shù)研究落后于國外,嚴(yán)重制約了民族燃?xì)怆娬居酂崂迷O(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。目前,相關(guān)標(biāo)委會正在加快具有我國民族知識產(chǎn)權(quán)的燃?xì)怆娬居酂崂迷O(shè)備創(chuàng)新技術(shù)研究,同時制定相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn),從而滿足燃?xì)獍l(fā)電余熱利用設(shè)備行業(yè)快速發(fā)展對標(biāo)準(zhǔn)的需求。
參考文獻(xiàn)
[1]吳德榮.化工工藝設(shè)計手冊第四版[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2009.
[2]馬鳴.最新熱電聯(lián)產(chǎn)工程設(shè)計與生產(chǎn)技術(shù)工藝及應(yīng)用實例指導(dǎo)手冊[M].北京:電力科學(xué)出版社,2007.
[3]趙欽新.余熱鍋爐研究與設(shè)計[M].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2010.endprint
1)在余熱鍋爐煙氣管道進(jìn)口端應(yīng)設(shè)置旁通管道,旁通管直徑應(yīng)不小于燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組排氣主管道直徑。
2)當(dāng)使用補(bǔ)燃余熱鍋爐時,在鍋爐出口處應(yīng)額外設(shè)置一條排煙管道,其排煙能力應(yīng)滿足補(bǔ)燃燃料燃燒后的最大排煙要求。
3)在鍋爐進(jìn)氣口前煙氣管道上應(yīng)設(shè)置防爆閥。
4)在鍋爐進(jìn)氣口前與旁通煙道相連處三通管上應(yīng)設(shè)置煙量調(diào)節(jié)裝置,余熱利用煙道閥門與旁通煙道閥門應(yīng)有可靠的連鎖。
1.3.2 熱交換器
如圖1中所示,發(fā)動機(jī)缸套水余熱利用通常利用熱交換器換熱,在工程應(yīng)用過程中,根據(jù)燃?xì)怆娬局懈髟O(shè)備的主次地位和安全要求,燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組缸套水余熱利用宜采用間接交換系統(tǒng),熱交換器應(yīng)與燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組一對一配置,缸套水側(cè)換熱系統(tǒng)的阻力應(yīng)小于燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組冷卻系統(tǒng)允許阻力。熱交換器前后應(yīng)設(shè)置溫度監(jiān)控系統(tǒng),溫度監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)確保熱交換器的使用不影響燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的性能。
1.4 能源綜合利用率
燃?xì)怆娬居酂崂孟到y(tǒng)建設(shè)的宗旨在于提高能源綜合利用率,各地政府的政策引導(dǎo)也集中反映在對效率的計量上,燃?xì)怆娬纠錈犭娐?lián)產(chǎn)能源綜合利用率當(dāng)前比較合適的計算方法如公式(3)。
(3)
式中: -電站熱(冷)電聯(lián)產(chǎn)能源綜合利用率,單位為1,以百分?jǐn)?shù)表示;
Pe,i-燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的發(fā)電功率,單位為千瓦(kW);
Qy-單位時間內(nèi)余熱利用總量,熱水型余熱利用系統(tǒng)按公式(4)計算,蒸汽型余熱利用系統(tǒng)按公式(5)計算,單位為千瓦(kW);
Mf,i-燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組進(jìn)氣口燃?xì)饬髁浚瑔挝粸榱⒎矫酌啃r(m3/h);
Hu,i-燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組進(jìn)氣口燃?xì)獾牡蜔嶂?,單位為千焦每立方米,(kJ/m3)。
(4)
式中:Qy-單位時間內(nèi)余熱利用總量,單位為千瓦(kW);
Ci、Cj-介質(zhì)的比熱,單位為千焦每立方米每攝氏度(kJ/(m3·℃));
Gw,i-余熱熱交換器水流量,單位為立方米每小時(m3/h);
Tw,i-余熱熱交換器進(jìn)出水溫差,單位為攝氏度(℃);
Gr,j-熱水型余熱鍋爐介質(zhì)流量,單位為立方米每小時(m3/h);
Tr,j-余熱鍋爐進(jìn)出口水溫差,單位為攝氏度(℃)。
(5)
式中:Qy-單位時間內(nèi)余熱利用總量,單位為千瓦(kW);
Ci、Cj-介質(zhì)的比熱,單位為千焦每立方米每攝氏度(kJ/(m3·℃));
Gw,i-余熱熱交換器水流量,單位為立方米每小時(m3/h);
Tw,i-余熱熱交換器進(jìn)出水溫差,單位為攝氏度(℃);
Dj-蒸汽產(chǎn)量,單位千克每小時(kg/h);
Is,j一定壓力和溫度下蒸汽型余熱鍋爐出口蒸汽的熱焓,單位千焦每千克(kJ/kg);
Iw,j-蒸汽型余熱鍋爐進(jìn)口的水的熱焓,單位為千焦每千克(kJ/kg)。
2 結(jié)束語
綜上所述,燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組技術(shù)發(fā)展已非常成熟,產(chǎn)出的缸套水和煙氣性質(zhì)都比較穩(wěn)定,具有非常好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。余熱制熱的相關(guān)的換熱設(shè)備已比較成體系,基本都能滿足用戶的使用要求。而余熱制冷的相關(guān)技術(shù)尚未完全被社會接受,同時相關(guān)的工程設(shè)計尚存在著許多經(jīng)驗不足。究其主要原因:一是以前沒有行業(yè)協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)來制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展規(guī)劃;二是也無燃?xì)怆娬居酂崂脟覙?biāo)準(zhǔn)體系作為行業(yè)發(fā)展的技術(shù)支撐。從而造成燃?xì)怆娬居酂崂眉夹g(shù)、相關(guān)配套技術(shù)研究落后于國外,嚴(yán)重制約了民族燃?xì)怆娬居酂崂迷O(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。目前,相關(guān)標(biāo)委會正在加快具有我國民族知識產(chǎn)權(quán)的燃?xì)怆娬居酂崂迷O(shè)備創(chuàng)新技術(shù)研究,同時制定相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn),從而滿足燃?xì)獍l(fā)電余熱利用設(shè)備行業(yè)快速發(fā)展對標(biāo)準(zhǔn)的需求。
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