热电联产机组供热蒸汽余压发电节能技术

蒸汽余压发电技术是指通过改进工艺结构、增加节能装置等措施，将企业在生产环节产生的部分蒸汽富裕势能直接转化为电能，用于动力设备供电或冲减厂用电，是一项变废为宝的高效节能技术，其在化工、冶炼行业应用较多，也较为成熟。在电力行业，特别是大型机组上应用还不多。

问题提出：受城市供热管网建设、供热需求以及热网加热器布置方式等客观因素影响，热电联产机组供热蒸汽进入热网加热器后往往成微负压状态。以某300 MW供热机组为例，供热蒸汽压力范围在0.245～0.688 MPa。据此推算供热蒸汽从供热机组抽汽口到热网加热器之间存在着0.145～0.588 Pa的压差能量浪费。如果对这部分蒸汽的余压进行利用，则会存在着极大的节能空间。

推荐方法：推荐在供热蒸汽自供热机组抽汽口至热网加热器入口之间加装超低压小汽轮机，利用供热蒸汽的压差能量驱动超低压小汽轮机做功，将势能转化为机械能，并驱动发电机发电，实现能量的转换并输出电能。供热蒸汽经小汽轮机做功后，排汽再进入热网加热器，加热热网水用于城市供热，从而实现供热蒸汽能量的梯级利用。

应用示例：以某300 MW亚临界供热机组为例，采用超低压小汽轮机直接拖动高压异步电动机实现异步发电，直接与厂用电系统连接，发出的电量冲减厂用电。设计工况下，超低压小汽轮机主要参数为：额定输出功率3 500 kW、进汽流量50 t/h、进汽压力/温度0.38 MPa/250 ℃、排汽压力/温度0.10 MPa、120 ℃。按照上网电价0.42元/kWh统计，扣除超低压小汽轮机排汽温度降低导致机组供热蒸汽量增加等能量泄漏部分，采暖期内节能收益约250万元，效益巨大。

建议：利用热电联产机组供热蒸汽余压发电，可以实现供热蒸汽能量的梯级利用，具有较好的节能效益。在具体应用中以下两个因素需要着重考虑，一是超低压小汽轮机参数选型及其在系统的接入位置设计；二是供热机组供热能力的富裕程度。另外合理的节能量检测方法研究，也是促进这一节能技术大规模推广应用的重要保障。

撰稿：

国网河北省电力公司电力科学研究院郭江龙