零抽供热:开启高效供热新时代
一、零抽供热崭露头角在当今能源领域不断发展与变革的背景下,零抽供热作为一种新兴的供热方式崭露头角。随着工业的快速发展和人们对能源需求的不断增加,传统供热方式面临着诸多挑战,而零抽供热的出现为解决这些问题带来了新的希望。
零抽供热的优势在于能够有效提高能源利用效率,降低成本。国能(福州)热电有限公司通过零抽供热改造,增加了中排、主蒸汽、一抽和零抽供热等方式,有效拓宽了供热蒸汽参数区间,适应了不同热用户的差异需求。同时,零抽供热还能够发挥能源供应“稳定器”和“压舱石”的作用,为企业的稳定发展提供有力支持。
随着技术的不断进步和应用的不断推广,零抽供热有望在未来能源领域发挥更加重要的作用,为实现可持续发展做出更大的贡献。
二、零抽供热的案例展示(一)国能(福州)热电的实践国能(福州)热电在零抽供热方面取得了显著成就。在零抽供热管道接入高压供热联箱工作中,经过三天三夜的连续奋战,圆满完成任务。为确保检修工作安全顺利进行,公司制定了周密的检修计划,高压供热管网停运隔离后,相关专业人员马不停蹄地开展工作,阀门切割、管道焊接、焊口热处理、射线探伤等有序进行。最终,焊口探伤全部合格,管道阀门保温恢复,为后续高压供热的经济稳定运行奠定了坚实保障。
在煤电机组“三改联动”技术改造中,国能(福州)热电自主创新建设的“多汽源供热改造”项目成功入选中电联供热改造示范案例首位。该项目对两台600兆瓦超临界机组进行多轮次改造,形成了主蒸汽、零抽、一抽、冷再、热再、中排、小背压机均可参与的供热模式。开创了国内600兆瓦超临界机组大流量、多参数工业供热的先河,彻底解决机组供热运行的安全隐患和深度调峰功能的技术难题,做到能量梯级利用,提高了能源利用效率,降低了成本。
此外,国能(福州)热电单日供热量突破创历史新高。公司坚决扛起能源保供政治责任,充分利用大机组供热优势和工业园区资源优势,先后增加多种供热方式,有效拓宽供热蒸汽参数区间。为提高供热服务意识和质量,公司制定机组供热安全技术措施,积极与电网调度沟通联系,强化与管委会和热用户沟通,开展小指标竞赛,签订保供安全责任书,为安全稳定供热打下坚实基础。
(二)其他领域的应用福建公司福州电厂也积极开展汽轮机通流改造配套零抽供热管道建设项目。该项目采用EPC承包模式,对两台机组的汽轮机抽汽口到高压供热联箱管道及附属系统进行设计、施工安装、调试等工作。项目招标要求投标人具备工程设计(电力行业)甲级资质及以上等级资质或电力施工总承包一级资质,且近五年内须具有至少2个火电厂的供热设计或供热EPC总承包工程的业绩。
零抽供热在不同领域的探索,为能源供应的稳定和高效提供了新的途径。随着技术的不断发展和应用的不断推广,零抽供热有望在更多领域发挥重要作用。
三、零抽供热的原理剖析(一)从核电站抽汽供热山东海阳核电站的“暖核一号”是我国核能供热商用示范工程。其供热原理是从核电机组抽取已经发过部分电的蒸汽作为热源,通过厂内换热首站、厂外供热企业换热站进行多级换热,最后经市政供热管网将热量传递至最终用户。这个过程由五个回路完成:一回路核反应产生的热量,通过蒸汽发生器,将二回路的水加热成高温高压蒸汽;二回路部分蒸汽被抽取用来加热核电厂内换热站的水,加热后的水通过三回路传送到热力公司总换热站;在总换热站,三回路继续加热四回路内的水;接着四回路的水就沿市政供热网络传输到小区的换热站中,将热量传递给五回路,进而送入千家万户家中。
在实施过程中,技术难点重重。例如,要实现更大范围的供暖,需要对高压缸排汽管道、阀门、换热器等一系列实体设备进行改造,同时还涉及控制方案的改变。一次性要从高压缸抽汽300多吨,气压的骤变势必会影响汽轮机等一系列设备的运行状态。因此,到底抽多少、怎么抽,每一个环节都马虎不得。经过多方合作,项目团队攻克了一系列关键技术,填补了百万千瓦级中压饱和汽轮机组抽汽技术的国内空白;研发了适用于饱和蒸汽的大口径抽汽止回阀、快关调节阀等新型阀门,在核电热电联产关键设备上实现了国内首创;开发了反应堆热功率与汽轮发电机电功率+对外供热功率匹配的运行控制策略,在核电热电联产的运行控制技术上实现了新的跨越;形成了一套完整的基于核电热电联产的安全和瞬态评估体系,在国内大型核电机组热电联产安全评估技术上实现了零的突破。
(二)免抽真空超导暖气片原理免抽真空超导暖气片是一种新型的采暖设备。其工作原理是在暖气片内腔注入少量超导液,当热水通过超导暖气片底部连接管时,超导暖气片内的超导液被激活,激活而气化的高温气体通过暖气片表面向外辐射散热达到取暖的目的。
免抽真空超导暖气片具有众多特点优势。它具有启动温度低、传导快,将超导暖气片放在热水中,只需几秒钟的时间就能全部热起来;温度高,用加热超导暖气片,整个表面可达80℃以上高温;节水80%以上,整个超导散热器没有水,只需将锅炉和管线加满水即可;具有安装简便,省时省料,耐腐蚀,使用寿命长,安全可靠,节能环保等优点。其热效率比水暖提高30%以上,大大降低了供热燃料消耗,降低供暖成本和费用。传速快,它不用水作为导热介质,而是利用复合化学超导循环导热,高于水1.5倍的汽化潜能的超导液,其受热汽化产生高能物理变化,使散热器在几分钟内迅速升温。其传热速度是水暖的数倍以上,而一般水暖的起动升温必须经过1-2小时才能达到室温。
(三)低真空循环水供热原理低真空循环水供热具有独特的特点及工艺技术。特点方面,抽凝机组采用低真空循环水供热时,汽轮机组无需大规模改造,只需将凝汽器循环冷却水的入口及出口管路接入供热系统。为保证凝汽器低真空安全运行,正常情况下水侧压力不能超过0.196Mpa,必须加固凝汽器使其承压达到0.4Mpa,其供、回温度采用60℃、50℃为宜。由于低真空运行只是汽轮机的特殊变工况对汽轮机本体没有改动,但凝汽器在低真空运行期间,汽轮机组的发电量受供热量直接影响,因此合理确定供热面积对汽轮机的经济运行影响很大。
工艺技术方面,充分利用现有汽轮发电机组原存在的冷源损失,对抽凝机组本体及通流部分不进行任何改变,只是对相关的设备进行加固改造、增加少量的设备或不改造设备进行循环水供热。凝汽器改造项目包括将凝汽器循环水流程由双路双流程改为单路四流程,方便切换;加固凝汽器端盖,增加加强筋或将端盖钢板厚度增加等;在凝汽器排汽口加装除盐水喷水装置;对原汽封系统进行改造,防止轴向推力增加;在凝汽器进口压力表加装报警器等确保运行安全。厂内换热站的改造要根据循环水流量和外网水力计算,增设供热循环泵或利用原有泵组,充分利用原有换热器作为尖峰加热器,安装补水泵并采用变频控制,加装回水过滤器等。供热管网采用大直径管网敷设,采用无补偿直埋敷设方式,原则上不设补偿器。
四、零抽供热的优势凸显(一)经济稳定运行保障国能(福州)热电通过零抽供热管道接入高压供热联箱,为高压供热带来了显著的经济稳定运行优势。在实际运行中,零抽供热能够有效拓宽供热蒸汽参数区间,适应不同热用户的差异需求。例如,对于一些对供热温度和压力要求较高的工业用户,零抽供热可以提供稳定的高温高压蒸汽,满足其生产工艺的需求;而对于一些普通居民用户,零抽供热则可以通过调节参数,提供适宜的供热温度,提高用户的舒适度。
此外,零抽供热还能够提高能源利用效率,降低供热成本。通过对机组进行多轮次改造,形成了主蒸汽、零抽、一抽、冷再、热再、中排、小背压机均可参与的供热模式,做到了能量梯级利用,避免了能源的浪费。同时,零抽供热的稳定性也为企业的经济运行提供了保障。在面对市场波动和能源价格变化时,企业可以通过灵活调整零抽供热的参数和供应量,降低成本,提高经济效益。
(二)节能环保新方向地源热泵供暖技术作为一种节能环保的供暖方式,具有明显的优势。而零抽供热在“零排放”供暖方面也具有巨大的潜力。与传统的燃煤锅炉相比,零抽供热可以有效减少污染物的排放,降低对环境的影响。例如,国能(福州)热电在实施零抽供热改造后,与燃煤锅炉相比,年节约费用可观,同时还能减少大量的标煤消耗和二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等污染物的排放。
此外,零抽供热还可以与地源热泵等节能环保技术相结合,进一步提高能源利用效率,实现“零排放”供暖的目标。例如,利用地源热泵提取华锦集团乙烯公司第一循环水冷却水低温余热,为全市热用户提供城市集中供暖服务,实现了工业余热的“变废为宝”。这种模式不仅可以降低能源损耗、保护生态环境,还能为老百姓提供更加温暖舒适的冬季供暖。
总之,零抽供热作为一种新兴的供热方式,具有经济稳定运行和节能环保的双重优势。随着技术的不断进步和应用的不断推广,零抽供热有望在未来的能源领域发挥更加重要的作用,为实现可持续发展做出更大的贡献。