1、供热热源能耗评价 及应用方式分析 吴彦廷 2019年3月31日 目录目录 1. 热电联产评价方法热电联产评价方法 2. 热电联产供热方式比较热电联产供热方式比较 3. 热源的评价与应用分析热源的评价与应用分析 热电联产评价方法 热电联产是我国集中供热的主热源 热电联产占集中供热热源比例的50% 热电联产同时产生电力和热力两种产品 热电品味不同，分析供热与发电的能耗水平需要科学的评价方法 热电联产评价方法 好处归电法 供热视为燃煤锅炉供热，单位供热量煤耗37.9kgce/GJ 电厂耗煤量扣除供热煤耗后视为发电煤耗 该方法将锅炉产生的高参数蒸汽等同于供热所使用的低参数蒸汽，没有考虑两者 的能量品味
2、差异 好处归热法 发电煤耗按全国火电机组供电标准煤耗计算 电厂耗煤量扣除发电煤耗后视为供热煤耗 该方法没有考虑不同机组性能的差异 焓差法 按输出的焓值分摊煤耗，此时热和电相同，无法体现热电品味的差异 这3个方法都没有客观地体现热和电的品味差异 热电联产评价方法 分摊法 按照热电输出的分摊法分摊煤耗 按折算系数将热折算为 热电 联产 燃煤 1份 发电0.3份 折算 系数0.256 供热0.5份 折算 系数1 发电 0.3 供热 0.128 发电分摊煤耗 0.7 供热分摊煤耗 0.3 热网供热网供/回水温度回水温度折算系数折算系数 130/600.256 60/450.161 130/200.20
3、9 热电联产与热泵方式比较 热电变动法 热电变动法是用于比较热电联产改造前和改造后热与电的变化状况，用电的减少 量与热的增加量相除，得到等效于热泵的COP的参数，用来评价改造的合理性 等效COP可用于评价改造的合理性，并且可以和电热泵进行比较 热电 联产 纯凝 发电 电热 泵 等效 = 等效为纯凝电厂+电热泵 目录目录 1. 热电联产评价方法热电联产评价方法 2. 热电联产供热方式比较热电联产供热方式比较 3. 热源的评价与应用分析热源的评价与应用分析 热电联产供热方式的评价 热电联产各供热方式分摊法和热电变动法计算结果 高背压换转子技术 吸收式热泵技术 切除低压缸供热技术 高背压低压转子 凝
4、汽器 抽汽加热器 90 采暖季更换高背压 低压缸转子 排汽 75kPa 抽汽 0.5MPa 130 60 中压缸 低压缸 抽汽加热器 切断低压缸 进汽管道 抽汽 0.5MPa 130 60 中压缸 低压缸 抽汽加热器 90 排汽 15kPa 抽汽 0.5MPa 130 60 吸收式热泵 中压缸 供热分摊煤耗：20.4kgce/GJ 发电分摊煤耗：285gce/kWh 等效COP：6 总热效率：81% 供热分摊煤耗：20.0kgce/GJ 发电分摊煤耗：280gce/kWh 等效COP：6 总热效率：84% 供热分摊煤耗：20.7kgce/GJ 发电分摊煤耗：290gce/kWh 等效COP：4
5、.3 总热效率：81% 常规抽凝供热 供热分摊煤耗：20.7kgce/GJ 发电分摊煤耗：289gce/kWh 等效COP：4.5 总热效率：73% 低压缸 抽汽加热器 130 60 中压缸 抽汽 0.5MPa 冷却塔 热电联产供热方式的评价 源网荷一体化 60 130 60 45 二次网 20 130 60 45 二次网 一次网 一次网 常规水水换热吸收式换热 热用户 吸收式 换热机组 20 热用户 吸收式 换热机组 20 60 45 130 130 60 45 一次网 二次网二级网 采暖抽汽 汽轮机 汽轮机 多级凝汽器 串联梯级加热 130 20 120 采暖抽汽 一次网热水 Q 20 1
6、号机组 乏汽 热网加热器 T 2号机组 乏汽 n号机组 乏汽 中间机组 热网温度 （130/20） 发电煤耗 （gce/kWh） 供热煤耗 （kgce/GJ） 单台机组27816.3 两台机组27215.9 四台机组26515.5 降低热网回水温度，并在电厂采用多级串联梯级加热方式 供热煤耗从20kgce/GJ降低到了15.5kgce/GJ 发电煤耗从280gce/kWh降低到了265gce/kWh 目录目录 1. 热电联产评价方法热电联产评价方法 2. 热电联产供热方式比较热电联产供热方式比较 3. 热源的评价与应用分析热源的评价与应用分析 供热热源的评价 对各种常见供热热源的供热煤耗进行比
7、较 电采暖的供热煤耗按所消耗电力乘以全国平均供电煤耗310gce/kWh 热电联产供 热煤耗最低 电锅炉煤耗最 高，不宜推广 供热热源的评价 采用热电变动法计算得到的等效COP与各电热泵供热方式相比较 纯凝机组改造为热电厂并全部回收乏汽后，供热系统的等效COP可达到7-9，高于各 类热泵方式 热电联产在各种清洁供暖方式中供热能耗最低，是最节能的方式。热电联产应该得 到足够的重视，成为北方供热发展的主要方向 供热方式供热方式 改造后等效改造后等效COP 或热泵或热泵COP 改造电厂改造电厂回收回收余热余热供热（供热（130/20）79 水源热泵（水源热泵（60/45）45 地源热泵（地源热泵（6
8、0/45）45 集中空气源热泵（集中空气源热泵（60/45）12 分户空气源热泵（分户空气源热泵（40/30）23 热电联产承担北方城镇供热基础负荷 燃煤火电的供热潜力 300MW600MW燃煤机组回收全部余热后的供热 能力与铭牌发电功率的比例约为1.7 600MW以上燃煤机组供热能力与铭牌发电功率的 比例约为1.4 各地火电厂的供热能力 北京在充分挖掘现有热电厂供热潜力的基础上，将 河北、天津及内蒙古靠近北京的部分电厂余热长距 离输送至北京供热 山西、内蒙古、新疆及宁夏燃煤火电厂较多，仅需 将热负荷附近的部分火电厂改为热电厂 山东和辽宁未来将有大量核电装机，将核电和燃煤 火电的余热用于供热，
9、即可承担基础供热负荷，并 且山东可不用300MW以下小机组 黑龙江和吉林的热电联产供热能力不足，应在充分 利用燃煤火电的乏汽余热供热能力的基础上提高调 峰热源比例，并发展生物质能等其他清洁供热方式 青海虽然热电联产供热能力较低，但有大量的可再 生能源电力，利用可再生能源产生的电力结合各种 电热泵供热 北方地区燃煤火电的供热潜力 省、市、省、市、 自治区自治区 2050年年 供热面积供热面积 热电联产热电联产 供热能力供热能力 热电联产供热能力热电联产供热能力 亿GWW/可承担热负荷比例 北京北京12.712.39.731% 天津天津6.012.520.867% 河北河北21.254.125.6
10、82% 山东山东34.9106.730.699% 河南河南26.070.227.091% 山西山西11.051.647.1大于100% 陕西陕西11.726.222.564% 内蒙古内蒙古9.964.665.0大于100% 辽宁辽宁19.563.532.589% 吉林吉林10.117.317.146% 黑龙江黑龙江15.717.711.331% 新疆新疆9.255.060.0大于100% 宁夏宁夏2.827.496.1大于100% 青海青海1.72.011.934% 甘肃甘肃7.613.818.252% 合计合计200533.1 热电联产需承担热电联产需承担56%以上供热基础负荷以上供热基础负荷 供热热源应用方式分析 形成以电厂余热为集中供热基本负荷，以具有优质低温热源的电热泵为 补充，以分布式燃气锅炉为调峰热源的供热体系 火力发电厂 余热回收 电热泵 热用户 热网 电厂余热承担 供热基本负荷 工业余热 污水源 地热源 燃气锅炉 分布式燃气锅炉 承担调峰负荷 合理利用优质 低温热源发展 电热泵 谢谢！谢谢！ 清华大学建筑节能研究中心清华大学建筑节能研究中心 吴彦廷吴彦廷
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