利用核电厂余热实现零碳供热的探讨

随着全球对于环保和可持续发展议题的加强,零碳供热策略逐渐成为大众讨论的焦点。作为环保型能源,核电在供暖行业的运用得到了普遍重视。本研究详细分析了借助核电厂剩余热量来实现零碳供暖的潜在益处和优点,并通过对现存核电热供应项目和技术的深入研究,提出了这一技术的实施可能性和未来的发展路径。

某电厂汽轮机低压缸零出力供热工况低压末级叶片动强度分析

汽轮机低压缸零出力供热工况下,低压缸的进汽流量急剧减小,会导致低压末级叶片运行工况严重偏离设计值而影响其安全性。本文采用有限元方法,建立了某电厂300 MW汽轮机低压末级叶片在汽流激振力下的振动方程,采用直接积分方法分别计算了叶片在设计工况和低压缸零出力供热工况下的动应力。结果表明:设计工况下叶片的最大动应力为5.973 MPa,位于叶顶区域;低压缸零出力供热工况下叶片的最大动应力为1.119 MPa,位于凸肩区域,该最大动应力小于设计工况,说明低压缸零出力供热工况下叶片的动强度满足制造厂设计要求。

利用核电厂余热实现零碳供热探讨

我国以燃煤为主的供热热源结构碳排放较高,且快速城镇化还要进一步增加供热能源消费的需求。利用核电厂余热供热可以提高核电机组整体热效率,减少化石燃料消耗和二氧化碳排放。通过积极发展核电长距离供热可以在更大范围内优化配置热源,将远离城市的核电余热转化为零碳供热热源。海阳核电向烟台市区长输供热的案例表明采用大温差长输供热和水热同供技术,供热成本大幅度低于天然气供热,节能减排效益显著。核电水热同供技术可应用于沿海距离核电站150km~200km的城市供热,供热建筑规模约达30亿平方米。若结合跨季节储热,可覆盖距离300km的城市,供热建筑面积可扩至约50亿平方米。

供热机组热电解耦技术对比

开展大规模热电解耦技术改造已成为供热机组未来的发展趋势。本文以某亚临界330 MW供热机组为例,从技术原理、技术特点及应用业绩等角度出发,对高中压缸旁路供热、储热供热、电极锅炉、低压缸零出力供热等供热机组常用的热电解耦技术进行了汇总、探讨和比较分析。高中压缸旁路供热技术适用于所有的燃煤供热机组,但其减温减压器、调节阀及相应管路系统运行的安全可靠性有待进一步研究和现场论证;供热机组配置储热罐或电极锅炉装置时,应需要根据当地电网形势、调峰政策、供热热负荷等因素进行优化设计;低压缸零出力供热技术应用于供热机组热电解耦技术改造中成本最低,热经济性最佳,综合优势最大。建议从机组实际情况出发,寻求最适合机组自身特性的热电解耦技术方案。

工业生产余废热回收实现零供暖的研究

介绍利用真空系统冷却水余热、制冷系统空调表冷段余热、空压系统冷却水余热实现对整个工厂供热,实现生产"零"供暖的目标。

热泵系统对大管网建设的优化分析

在全国供暖行业倡导低碳、零碳供热的背景下,热泵系统的利用成为一项重要举措。随着郑州热力“一城一网”供热系统的建立,热泵系统对大管网的建设能够起到一定的优化作用。本文从局部到整体,阐述了三种应用热泵系统的方式:热泵系统基站点优化方案、大型热泵系统单独提供热源以及模块化热泵机组区域供热。不仅能够促进能源利用的多元化,有效应对爆管等突发状况,提升大管网稳定性,还可以填补市政主管网无法敷设到的空白区域,进一步完善“多能互补,绿色高效”的热源体系,助力郑州市集中供暖事业高质量发展。

热电联产机组电热煤特性研究

精确掌握热电联产机组电功率-热负荷-标准煤耗的关系特性,可以对机组进行精细化管理,实现运行成本最小化及盈利最大化。本文基于EBSILON软件建立热电联产机组电热煤关系评估模型,对采用连通管抽汽供热模式和低压缸零出力供热模式的亚临界300 MW热电联产机组,分别计算分析其电功率-热负荷-标准煤消耗量的关系特性。结果表明:标准煤消耗量随电功率呈线性增加趋势,相同电功率下低压缸零出力供热模式标准煤消耗量比连通管抽汽供热模式的最大供热工况高约5.4 t/h;标准煤消耗量随供热量呈线性增加趋势,相同供热量下低压缸零出力供热模式标准煤消耗量比连通管抽汽供热模式的最大供热工况低约13.2 t/h。建议热电联产机组以厂级能耗最低或盈利值最高为目标,进行厂级优化分析,实现智能优化控制。

电动压缩式大温差机组设计实测与分析

本文提出利用电动压缩式大温差供热机组与大温差长距离供热技术相结合的“零碳供热”模式,其适应了电网与热网的运行特性,将两者有机的结合,实现了以“绿色电力”为主的供电模式和以零碳的工业余热为主的供热模式,因此成为“热电协同”的关键设备。经过本文论证,其经济性可以达到热电联产相当的水平,可以大幅降低长输网回水温度从而增加热网的输送能力;而且其回水温度可以很低,结构紧凑,工况限制和空间限制更少。为验证该技术路线的可行性,本文对实际应用于运城市的0.5 MW机组在2020—2022年度两个供热季的运行性能进行了实测与分析。测试结果表明:机组在0~100%运行负荷范围内均能稳定高效运行;仅计算电动压缩式热泵部分的性能时,最小供热COP为6.5,最高供热COP为13.1,全年运行平均供热COP为8.3。热网一次网回水温度最低可以降至比二次网回水温度低33 K,最低回水温度可达15℃;相对燃气锅炉投资回收期为4年。

电动压缩式大温差机组运行性能实测与分析

在“双碳”目标的背景下,电动热泵和长输网相结合的“中国清洁供热2025模式”是实现“零碳”供热的关键技术路线。电动压缩式大温差机组是“清洁供热2025模式”的核心设备,它可以将工业余热利用、热电协同及大温差长输供热技术有机地结合起来,实现近“零碳”供热的目标。为了验证这一技术路线的可行性,对实际应用于山西省某市的0.5 MW机组在2021~2022供热季的运行性能进行了实测与分析。测试结果表明:机组在0~100%运行负荷范围内均能稳定高效运行;仅计算电动压缩式热泵部分的性能时,最小供热COP为6.5,最高供热COP为13.1,全年运行平均供热COP为8.3。热网一次网回水温度最低可以降到比二次网回水温度低33℃,最低回水温度可低至15℃;投资回收期为4年。