供热系统串联布置方式的应用

我国既是一个能源生产大国又是一个能源消耗大国，而能源的生产环节与消费环节都会大量排放二氧化碳等温室气体。电力系统建设与运行及其电力工业的市场化改革等方面在低碳发展环境下都会面临哪些挑战，是我们必须进行深入研究和探讨的重要问题。热电联产是国内外公认的节能有效措施，也是改善城市环境质量的重要手段，更是低碳经济发展的必由之路，因而被领导部门确定为十大重点节能工程。

我国北方城市季节性特征明显，采暖期较长，一般为4到6个月，因此该地区对采暖供热的需求也较大，利用大型区域性热电厂进行集中供热，能够节约能源、减少环境污染，具有较高的热经济性，它逐渐成为我国北方寒冷地区供热的主要方式，目前这一地区的建筑70%以上采用集中供热方式采暖，其中一半以上以热电厂为热源。随着我国城市化进程的加快、能源成本的上涨和对环境保护要求的提高，对热电联产这一项节能方式提出了更高的要求。如何将总能理论和能量的梯级利用这两方面更好地运用到热电联产这一广泛领域中，成为了一项重要的研究内容。

《中国电机工程学报》（Proceedings of the CSEE）2010年12月第35期刊出的《供热系统串联布置方式的应用》，是由林振娴博士、杨勇平教授和何坚忍高工等科研成员提出的一种新型供热系统布置模式，实现了能源的“温度对口、梯级利用”的利用原则。

论文主要针对目前国内绝大多数热电厂都是采用供热系统并联布置方式运行的现状，即两台汽轮机并联运行，研究分析热电联产系统的联合特性，提出在热电联产系统中的无节流工况后采用供热系统串联布置的方式运行，可减小节流损失，提高机组发电功率。并相应地提出几种不同布置方式的模型，对其进行了量化的比较和分析，当供热系统采用串联布置方式运行时，串联第1级机组的供热抽汽压力降低，而串联第2级机组供热抽汽压力升高，但整体而言比并联布置方式运行的供热抽汽压力低；为了更好地利用串联第1级机组所减小的供热抽汽压力，可适当增加串联第2级机组热网加热器面积或使用强化传热管，增加其传热性能，使串联第2级机组供热抽汽压力降低，与并联布置时的抽汽压力相同，使机组发电功率增加的更多。也就是说，在满足供热要求的情况下，供热机组的发电量愈多，能源的利用率也愈高。

该技术开辟了一条全新的供热系统布置方式。在不改变现有供热模式和参数的前提下、不增加大型设备、不需大量投资的基础上，即可大幅度提高供热机组的发电功率，不但能够达到节能减排的目标，还能增加热电厂的经济效益。随着人们对环境质量要求的提高，以及可持续发展的需要，该技术必将在大型热电厂得到广泛的应用。