淺談火電廠(chǎng)供熱改造技術(shù)摘要：火力發(fā)電向來(lái)是我國(guó)電能來(lái)源的主要渠道，在國(guó)家“雙碳”目標(biāo)下，火電廠(chǎng)迫切需要向熱電聯(lián)產(chǎn)的方向轉(zhuǎn)型，火電機(jī)組供熱改造則成為滿(mǎn)足熱電聯(lián)產(chǎn)轉(zhuǎn)型需要的重要舉措。在熱電聯(lián)產(chǎn)供熱改造技術(shù)實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，還需要結(jié)合能源使用需求推動(dòng)我國(guó)清潔供熱、零碳城市發(fā)展?；诖?，本文簡(jiǎn)要概述了火電廠(chǎng)供熱改造的起因，研究了具體的火電廠(chǎng)供熱改造技術(shù)，旨在為火電機(jī)組的供熱改造提供理論方面的參考，使得火電廠(chǎng)在供熱改造工作中獲得可觀(guān)的環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)收益。關(guān)鍵詞：火電廠(chǎng)；供熱；改造技術(shù)引言火力發(fā)電需要以大量煤炭燃料為支撐，但煤炭資源屬于不可再生資源，現(xiàn)階段我國(guó)正面臨著嚴(yán)峻的能源危機(jī)和環(huán)境污染問(wèn)題，社會(huì)各界對(duì)電能的需求又與日俱增。基于以上原因，火電廠(chǎng)需要從資源、環(huán)境、產(chǎn)能三個(gè)方面出發(fā)，結(jié)合自身實(shí)際情況選擇適合的供熱改造技術(shù)，以達(dá)到節(jié)能減排、清潔供熱、提高效益的目的。1火電廠(chǎng)供熱改造的起因1.1資源方面我國(guó)現(xiàn)有的煤炭資源處于急劇短缺的狀態(tài)，而火力發(fā)電普遍以煤炭為主要燃料，隨著社會(huì)對(duì)電能的需求與日俱增，煤炭資源也將會(huì)被大量耗用，使得我們面臨更嚴(yán)重的資源危機(jī)。針對(duì)于此，在當(dāng)前發(fā)展階段必須采取有效措施提高煤炭資源的利用率?；痣姀S(chǎng)在供熱改造過(guò)程中可以將熱能用于其他方面，從而起到提高煤炭資源利用率的目的，最大限度地降低能源損耗。此外，在煤炭?jī)r(jià)格不斷提高的背景下，火電廠(chǎng)還需要考慮盈利方面的問(wèn)題，只有對(duì)火電廠(chǎng)供熱機(jī)組進(jìn)行優(yōu)化改造，才能充分利用火電機(jī)組產(chǎn)出的熱能，并為火電廠(chǎng)創(chuàng)造可觀(guān)的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)有效促進(jìn)火電廠(chǎng)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。1.2環(huán)境方面在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的新形勢(shì)背景下，為滿(mǎn)足火力發(fā)電的現(xiàn)實(shí)需要，勢(shì)必需要在自然界中大量開(kāi)采煤炭資源，但這也使得周邊生態(tài)環(huán)境遭到了一定的破壞。與此同時(shí)，社會(huì)公眾在日常生產(chǎn)生活中同樣需要大量的熱能支撐，如北方冬季氣候寒冷，在惡劣的天氣狀態(tài)下必須通過(guò)燃煤持續(xù)供熱或燃燒天然氣供熱，但在煤炭燃燒過(guò)程中很可能產(chǎn)生大量有害氣體、二氧化碳等，使得自然環(huán)境面臨嚴(yán)重的污染問(wèn)題。因此在當(dāng)前發(fā)展形勢(shì)下，必須將節(jié)能減排政策落到實(shí)處，推動(dòng)火電廠(chǎng)供熱改造也是順應(yīng)新時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)的必然選擇。1.3產(chǎn)能方面近年來(lái)我國(guó)已針對(duì)節(jié)能減排、生態(tài)環(huán)境保護(hù)、資源利用率的提高等工作的落實(shí)頒布了系列落后產(chǎn)能淘汰政策，其中煤炭產(chǎn)業(yè)為該政策實(shí)施的重點(diǎn)對(duì)象。近年來(lái)我國(guó)已針對(duì)火電廠(chǎng)的運(yùn)行作出了明確要求，如火電機(jī)組經(jīng)過(guò)供熱改造后必須將平均耗煤控制在300克/千瓦時(shí)以?xún)?nèi)，且改造后的污染物排放量必須符合相關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)及時(shí)淘汰產(chǎn)能低于30萬(wàn)千瓦的純凝火電機(jī)組。這一政策的落實(shí)對(duì)產(chǎn)能較低的大中型火電廠(chǎng)構(gòu)成了嚴(yán)重的危機(jī)與挑戰(zhàn)，火電廠(chǎng)若想在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中得以生存和發(fā)展，就必須通過(guò)供熱改造提高產(chǎn)能、滿(mǎn)足社會(huì)發(fā)展需要。2火電廠(chǎng)供熱改造技術(shù)2.1打孔抽汽供熱改造技術(shù)打孔抽汽供熱技術(shù)是將抽汽孔設(shè)置在純凝火電機(jī)組的中、低壓缸連通管處，利用打孔外接蒸汽管道抽出高溫蒸汽，為居民供暖或工業(yè)供汽。該技術(shù)可將純凝火電機(jī)組轉(zhuǎn)化為熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，在減少火電廠(chǎng)煤耗的同時(shí)還能整體提高火電廠(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益，體現(xiàn)出了良好的經(jīng)濟(jì)環(huán)保效益。該技術(shù)的蒸汽品質(zhì)和數(shù)量主要與火電機(jī)組的大小、發(fā)電負(fù)荷有關(guān)。其中600MW以上的火電機(jī)組普遍有著較高的改造難度，因其抽汽壓力達(dá)到了0.8MPa以上，這個(gè)參數(shù)的蒸汽在居民供暖這類(lèi)低品位熱負(fù)荷方面，會(huì)產(chǎn)生大量不必要的能源浪費(fèi)，而對(duì)于這種機(jī)組，可以嘗試安裝后置式汽輪機(jī)來(lái)提高能源利用率。因此，打孔抽汽供熱改造技術(shù)對(duì)300MW和600MW火電機(jī)組有著較高的適用性，在1000MW火電機(jī)組抽汽供熱的應(yīng)用上相對(duì)較少。在長(zhǎng)輸管網(wǎng)、大溫差供熱技術(shù)不斷發(fā)展與普及的背景下，火電機(jī)組的供熱半徑逐漸擴(kuò)大到了50km左右，而原本不屬于供熱半徑范圍內(nèi)的純凝機(jī)組也可以向城市供熱，極大地推動(dòng)了打孔抽汽供熱技術(shù)的發(fā)展與普及。2.2高背壓供熱改造技術(shù)高背壓供熱技術(shù)可以有效提高汽輪機(jī)排汽壓力，使得凝汽器的真空度得以顯著下降，同時(shí)保證冷卻水溫的適宜度，利用熱網(wǎng)水冷卻，以此達(dá)到加熱熱網(wǎng)水的目的。該技術(shù)可以通過(guò)凝汽式機(jī)組排汽的汽化潛熱功能對(duì)熱網(wǎng)水進(jìn)行加熱，使得冷源損失控制為零，從而大幅度提升火電機(jī)組的循環(huán)熱效率。與此同時(shí)，高背壓供熱改造技術(shù)還可以在控制火電機(jī)組發(fā)電容量的基礎(chǔ)上，使得供熱抽汽量得以顯著增加，進(jìn)一步擴(kuò)大供熱面積。該技術(shù)最顯著的優(yōu)點(diǎn)在于工期短、經(jīng)濟(jì)效益高，但該技術(shù)與熱網(wǎng)串聯(lián)運(yùn)行時(shí)具有一定的難度，特別是在供暖期和非供暖期還需要更換兩次低壓轉(zhuǎn)子，以免純凝期運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益過(guò)低。目前我國(guó)高背壓供熱改造技術(shù)愈發(fā)趨于完善和成熟，越來(lái)越多火電廠(chǎng)嘗試引進(jìn)了高背壓供熱改造技術(shù)，在節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)等方面取得了一定的成效。在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)水平不斷提高的背景下，高背壓改造技術(shù)逐漸適用于135MW、200MW、300MW等類(lèi)型的汽輪機(jī)型號(hào)，但在600MW的汽輪機(jī)中應(yīng)用的較少。2.3光軸供熱改造技術(shù)光軸供熱改造技術(shù)即是在采暖期將低壓缸轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)換為無(wú)葉片光軸，光軸連接發(fā)電機(jī)、中低壓缸轉(zhuǎn)子來(lái)傳遞扭矩，中壓缸排汽直接引入新增的熱網(wǎng)加熱器中進(jìn)行換熱；在非采暖季再將光軸換成原有的低壓缸轉(zhuǎn)子，恢復(fù)純凝機(jī)組的運(yùn)行。光軸供熱改造技術(shù)與傳統(tǒng)高背壓技術(shù)相比具有明顯優(yōu)勢(shì)，尤其體現(xiàn)在改造工作量小、經(jīng)濟(jì)成本低等方面，但該技術(shù)的適用條件較為苛刻，只有在充足的供熱面積下才能使用該技術(shù)，并且其對(duì)火電機(jī)組的發(fā)電量也有著較大的影響。該技術(shù)主要適用于135MW、150MW、200MW等機(jī)組改造。例如，某火電廠(chǎng)在200MW的機(jī)組中應(yīng)用光軸改造技術(shù)后，其發(fā)電量損失主要控制在31.9MW左右，而標(biāo)煤量總共可節(jié)省2.3萬(wàn)噸左右。結(jié)合當(dāng)前現(xiàn)有的火電調(diào)峰形式，該技術(shù)在調(diào)峰收益和初投資等方面均體現(xiàn)出了良好的經(jīng)濟(jì)適用性。2.4熱泵供熱改造技術(shù)在供熱形勢(shì)、電廠(chǎng)節(jié)能形勢(shì)不斷變化的前提下，熱泵供熱技術(shù)逐漸成為火電廠(chǎng)最重要的節(jié)能技術(shù)之一，且該新能源技術(shù)在世界范圍內(nèi)也有著廣闊的應(yīng)用前景。將熱泵供熱技術(shù)應(yīng)用到火電廠(chǎng)，可以有效回收汽輪機(jī)冷端損失，通過(guò)再次利用無(wú)法直接使用的熱量來(lái)提高品質(zhì)，在降低原有抽汽使用量的同時(shí)加大供熱能力，從而整體提高火電廠(chǎng)能源的綜合利用率，進(jìn)一步減少火電廠(chǎng)煤耗、提高經(jīng)濟(jì)效益。熱泵供熱改造技術(shù)主要包括吸收式和壓縮式兩種，其中吸收式熱泵技術(shù)目前已得到了廣泛應(yīng)用，而壓縮式熱泵又可根據(jù)驅(qū)動(dòng)能源形式進(jìn)一步分為電壓縮式熱泵和透平壓縮式熱泵兩種。結(jié)語(yǔ)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展、節(jié)能減排需求不斷增長(zhǎng)的前提下，火電機(jī)組可供使用的時(shí)長(zhǎng)正不斷下降，某些地區(qū)甚至還存在嚴(yán)重的發(fā)電與供熱供需矛盾，而純凝火電機(jī)組在供熱期間的發(fā)電空間也隨之不斷下降，這也使得越來(lái)越多火電廠(chǎng)加入到了供熱改造行列。在保證燃煤排放量的基礎(chǔ)上對(duì)火電機(jī)組進(jìn)行供熱改造，采用抽汽或回收余熱等改造手段提高能源利用率也成為火電廠(chǎng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效的必然選擇。在此過(guò)程中火電廠(chǎng)還需要結(jié)合實(shí)際情況選擇適合的供熱改造技術(shù)，切實(shí)推動(dòng)火電廠(chǎng)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展、提高當(dāng)?shù)丨h(huán)保社會(huì)效益。參考文獻(xiàn)[1]寇相斌,楊涌文,李琦芬.火電廠(chǎng)耦合吸收式熱泵的供熱系統(tǒng)優(yōu)化[J].汽輪機(jī)技術(shù),2020,62(04):295-299.[2]趙耀華,周托,黃智,王瓊.火電廠(chǎng)采用大型壓縮式空氣源熱泵的供熱系統(tǒng)研究[J].節(jié)能,2020,39(12):49-53.[3]韓國(guó)強(qiáng),韓子赫.