余热发电技术

一、火电厂（热电厂）余热利用背景

火力发电厂冷凝热通过凉水塔或空冷岛排入大气，形成巨大的冷端损失，是火力发电厂能源使用效率低下的主要原因，不仅造成能量和水的浪费，同时也严重地(热)污染了大气。火力发电厂冷凝热排空，是我国乃至世界普遍存在的问题，是浪费，也是无奈。然而，随着热泵技术的发展，特别是大型高温水源热泵的问世，使得发电机组冷凝热回收将成为可能。仟亿达科技拥有成熟的技术与工程师团队，可以为电厂实施余热回收利用工程。

二、吸收式热泵

吸收式热泵是一种利用低品位热源，实现将热量从低温热源向高温热源泵送的循环系统。是回收利用低温位热能的有效装置，具有节约能源、保护环境的双重作用。热泵由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器和热交换器等主要部件及抽气装置，屏蔽泵（溶液泵和冷剂泵）等辅助部分组成。

三、火电厂（热电厂）余热利用解决方案

利用吸收式热泵吸收汽轮机排汽中的冷凝热，将集中供热的50℃~60℃的回水加热到90℃以上，再用换热器将水温提高到热网要求的供水温度，对城市或小区进行集中供热。

热泵对电厂冷却水制冷，回收冷凝热，冷却水无需在冷却塔冷却，可显著降低能耗、水耗及其他运行费用。

四、举例说明

河北某热电厂装机规模为2×300MW机组，在实施热泵余热回收供热工程后，回收电厂循环冷却水余热用于城区供暖，总回收余热量102.3MW，年增加供热量106万GJ，在不增加新热源的情况下可增加供热面积200万㎡，每年可节约标煤3.87万吨，每年为电厂创收3000余万元，经济效益和节能减排效果显著。

余热发电，是利用生产过程中多余的热能转换为电能的技术。余热发电不仅节能，还有利于环境保护。余热发电的重要设备是余热锅炉。它利用废气、 废液等工质中的热或可燃质作热源，生产蒸汽用于发电。由于工质温度不高，故锅炉体积大，耗用金属多。用于发电的余热主要有：高温烟气余热，化学反应余热，废气、废液余热，低温余热（低于200℃）等。此外，还有用多余压差发电的；例如，高炉煤气在炉顶压力较高，可先经膨胀汽轮发电机继发电后再送煤气用户使用。

 60℃以上的工业余热就能稳定发电。近日，由天津大学和山西易通环能科技集团有限公司自主研发的低温余热发电机组经过一年多的工艺改进，实现产品大型化生产。专家称，这一产品技术填补了国际上60－70℃的余热发电空白，具有巨大节能潜力和应用前景。

    数据显示，中国总体能源利用率只有33%左右，单位GDP能耗是世界平均水平的1.9倍、发达国家的3倍至4倍，约67%的能源在工业生产中被直接排放。

    山西易通环能科技集团有限公司董事长赵保明说，在被排放掉的能源中，有一半是低品位的中低温热源，即200℃以下的烟道气和100℃以下的水、乏汽，包括电厂的冷却塔、钢厂的轧钢水、化工厂的冷却水等。由于缺乏技术、设备，长期以来，大量中低温热源被浪费。

    “降低发电温度，是获取工业余热利用最大化的关键。”天津大学热能学科带头人、博士生导师张于峰说，发电温度越低，余热利用越充分，发电量也就越大，经济效益就越明显。目前，美国、法国等国余热发电技术的最低温度为80℃。天津大学和山西易通集团自主研发的低温余热发电机组，通过提升热电转化介质的性能，将发电最低温度降至60℃，填补了中国在该领域中的技术空白。

    据了解，这一技术是天津大学承担的国家“九七三”项目的研究成果，现已进入产业化阶段，单机规模最高500千瓦。张于峰说，低温余热用来发电，可为企业节省电耗、变废为宝，在带来经济效益的同时，也是降低综合能耗、解决环境热污染的主要途径。

    据中国科学技术发展战略研究院测算，如果这项技术得到广泛推广，全国的工业余热都被有效利用，中国的综合能耗率有望下降5个百分点，相当于节约3亿吨标煤。

    以华北油田为例，目前华北油田在产油井共1470口，油井在枯油期需要注水挤油，每天都有大量的水排放。受地热影响，2000米深采出的油水分离后，水温在80℃左右，除回灌一部分之外，每天都有大量低温井水被排放。在这项技术支撑下，每口油井可装机100千瓦，整个华北油田可装机约15万千瓦，每年增加收入约3亿元。

    然而，部分单位安装这一发电设备后，却遭遇并网难，部分机组甚至被迫空转。赵保明说，他曾为东部沿海城市的一处地热井安装过100千瓦的低温余热发电设备，利用80℃的水温发电，排出65℃的水温用于居民取暖。但由于并网批复缓慢，发电机组无法正常工作。供暖季到来后，当地被迫提出“不用发电了，让机器空转给水降温就行”的要求。

    “低温余热发电项目投资回收期一般在3年左右，且初始投资额较大，一般几千万甚至上亿元，庞大的一次性投资对余热发电推广形成阻力。”赵保明说，随着国家节能减排政策的推进，高耗能产业和企业对节能装备和技术利用的重视程度越来越深。政府应积极落实节能环保的各项优惠政策，加大对企业低温余热利用项目的金融支持，确保节能补贴发放到位，解决低温余热发电并网难题。(记者吕晓宇、梁晓飞)

余热发电技术简单说就是利用工业生产过程中多余的热能转换为电能的技术。余热发电技术的应用不仅节约了能源，给企业带来了直接的经济效益，而且有利于环保。余热锅炉利用废气等做热源，产出蒸汽用于发电。

发电机组余热锅炉专为发电机组的烟气余热回收而设计的专用高效节能产品，采用针形管、H型鳍片管或螺纹管等强化传热元件扩展受热面，极大的提高了传热效率和减少了烟灰的积聚。该余热锅炉机构简单、热效率、运行寿命长、安全、维护方便，优点多问题少。