蒸汽-有机工质联合循环发电热经济性分析

李慧君，吴凯槟，杜 威，房林铁，关秀红，高丽莎，杨继明

(华北电力大学 电站设备状态监测与控制教育部重点实验室，河北 保定 071003)

0 引言

国内外对低温余热的利用研究主要开始于20世纪70年代石油危机时期［1］。低温余热种类繁多、数量巨大，充分利用这些能源，可以达到缓解能源危机，减少余热热污染的目的［2］。

以水为工质的火电厂的余热主要包括锅炉余热与冷源余热。大型火电厂的效率一般是在42%左右，核电不及35%，50%［3］以上的热量被释放到环境中 (空冷或水冷)。由于大量的余热未得到利用，火电厂的效率提高遇到瓶颈。如何利用这些余热，使火电厂的发电热效率提高，成为目前亟待解决的问题。为了利用这些余热，就要从目前的火电厂发电模型入手，优化当前的发电模型，以提高火电厂的发电热效率。本文主要从改进火电厂发电模型，利用有机工质热力特性降低冷源损失，来提高发电热效率。本文所提出的方法与燃气－蒸汽轮机联合循环类似，但又有不同之处。目前国内外资料尚未有介绍这样的联合循环系统。

1 水蒸汽循环发电的优点和局限性

现代大型火电厂的输出功率较大，所需工质量较大，而水蒸汽是一种相对廉价的工质，自然界中大量存在，容易得到，无毒无害。而且水具有沸点高，汽化潜热大，流动性好，热稳定性很强等热力特性［4］。这样水就很自然的成为火电厂运行中的理想工质。在火电厂中做完功的工质还是汽态 (有一定的湿度)，密度小，体积非常大，为了保持循环的安全性和经济性，必须转化成液态后再加热升压。……