火电厂中低温余热利用技术

孙士恩高新勇郑立军编著

项目号：46712

责编：畅舒

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排版：霸州市永兴描图厂

中国电力出版社

内容提要本书以热电联产与火电节能为主线，以“温度对口，梯级利用”的科学用能思想为指导，剖析了火电机组，特别是热电联产机组的节能机理、节能潜力，阐述了中低温余热利用的系统集成方法、主要设备等，包括利用热泵回收中低温余热、新型凝抽背供热、烟气余热利用、低真空供热等各类技术，论述了火电厂中低温余热利用工程设计、运行优化等方面的技术准则及注意事项，并以实际工程应用的典型案例为依据，进行详细的分析。

本书可供火电厂相关设计、管理、运行人员，电力设计院，电力科学研究院等单位从事节能系统设计与工程改造的技术人员使用，同时可供能源动力领域从事科研、设计、管理、运行等工作人员，以及各高校能源动力专业老师及学生的参考用书。

图书在版编目（CIP）数据火电厂中低温余热利用技术/孙士恩，高新勇，郑立军编著—北京：中国电力出版社，20203

ISBN 9787519841522Ⅰ①火…Ⅱ①孙…②高…③郑…Ⅲ①火电厂—低温余热—余热利用Ⅳ①TM6214中国版本图书馆CIP数据核字（2020）第017243号

出版发行：中国电力出版社

地址：北京市东城区北京站西街19号（邮政编码100005）

网址：http://wwwceppsgcccomcn

责任编辑：畅舒

第1章能源与能源品位评价1

第1节能源现状及发展趋势1

1.1概述1

1.2国内外能源利用现状1

1.3火力发电现状及发展趋势6

第2节节能减排战略及演变趋势10

2.1各国节能减排战略规划10

2.2欧美节能减排政策演变趋势13

第3节能量品质的评价方法15

3.1能源的品位15

3.2评价能源利用合理性的方法16

第2章总能系统集成理论20

第1节总能系统概论20

1.1概述20

1.2狭义总能系统20

1.3广义总能系统23

1.4总能系统的基本形式25

第2节热能梯级利用原理28

2.1概述28

2.2不同总能系统的集成原则29

2.3不同总能系统的理论分析35

2.4总能系统的分析方法38

第3节能量过程集成方法——夹点分析法43

3.1概述43

3.2夹点分析方法44

3.3夹点分析法在热电联产中的应用56

第3章火电厂中低温能量梯级利用概论62

第1节国内外热电联产发展情况62

1.1国外热电联产发展概述62

1.2国内热电机组发展现状65

1.3火电厂中低温余热利用现状68

第2节火电厂中低温余热利用的节能机理分析70

2.1从热力学定律角度分析节能潜力70

2.2从梯级利用角度分析节能潜力73

第4章蒸汽压缩式热泵技术77

第1节蒸汽压缩式热泵简述77

1.1单级蒸汽压缩式热泵77

1.2双级蒸汽压缩式热泵79

1.3蒸汽压缩式热泵循环效率的影响因素79

第2节蒸汽压缩式热泵的设备选择81

2.1工质的选择81

2.2热泵压缩机的选择83

2.3热交换器的选择86

2.4节流装置的选择89

第3节蒸汽压缩式热泵的热力学分析与设计89

3.1蒸汽压缩式热泵热力学分析89

3.2蒸汽压缩式热泵基本设计92

第5章吸收式热泵技术94

第1节吸收式热泵简述94

1.1吸收式热泵原理94

1.2热力性能系数96

第2节吸收式热泵的工质对及特性97

2.1吸收式热泵的工质对97

2.2吸收式热泵与压缩式热泵的区别100

2.3溴化锂吸收式热泵机组100

2.4吸收式热泵的关键影响因素102

第3节吸收式热泵热力学分析与设计106

3.1吸收式热泵热力学模拟分析106

3.2吸收式热泵基本设计111

第4节吸收式热泵在热电厂中的集成应用113

4.1吸收式热泵在电厂的应用113

4.2电厂应用吸式热泵供热的系统集成及优化115

第6章新型凝抽背供热技术125

第1节新型凝抽背供热技术背景125

1.13S离合器的运行方式125

1.2NCB新型专用供热机组126

第2节新型凝抽背供热技术介绍127

2.1国外成功应用案例127

2.2技术发展历程128

2.3低压缸冷却技术129

2.4背压工况运行的安全性分析131

2.5背压工况下辅机系统运行优化132

第3节小容积流量工况与叶片颤振132

3.1小容积流量工况特征132

3.2叶片颤振分析139

第4节低压缸零件的强度校核141

4.1汽轮机叶片的静强度分析141

4.2汽轮机叶片的动强度分析147

4.3汽轮机热应力分析151

第7章低真空供热技术154

第1节概述154

1.1基本原理154

1.2凝汽器运行方式155

1.3机组安全性影响概述156

第2节低真空运行时机组的性能分析法156

2.1机组的变工况计算156

2.2机组低真空运行的轴向推力计算162

2.3机组低真空供热的热力学分析164

第3节不同低真空供热技术分析168

3.1直接低真空供热技术168

3.2双转子双背压供热技术170

3.3低压光轴转子供热技术171

第8章电站中低温烟气余热利用技术173

第1节概述173

1.1电站中低温烟气余热利用现状及趋势173

1.2余热回收用热交换器176

第2节烟气低温腐蚀及酸露点分析178

2.1低温受热面腐蚀及机理178

2.2烟气酸露点定义及影响因素179

2.3烟气酸露点的计算方法181

第3节中低温烟气余热利用关键技术183

3.1中低温烟气余热利用常规技术183

3.2中低温烟气余热利用新技术186

第4节中低温烟气余热利用热力学分析与优化设计187

4.1烟气余热利用的热力学分析187

4.2烟气余热利用系统的优化设计192

第9章其他高效节能技术196

第1节大温差热泵技术196

1.1技术原理196

1.2技术特点197

1.3技术性能分析198

第2节打孔抽汽供热技术199

2.1技术原理199

2.2不同抽汽方式的比较199

第3节蓄热调峰技术201

3.1技术原理201

3.2技术分类202

3.3蓄热调峰在电厂的应用203

第4节热电解耦关键技术205

4.1技术发展背景205

4.2关键技术概述206

第5节热电系统集成技术208

5.1小汽轮机梯级供热技术208

5.2工业供热抽汽集成优化技术210

5.3热网疏水系统集成优化技术215

第10章火电厂中低温余热利用工程设计准则217

第1节火电厂吸收式热泵改造工程设计导则217

1.1热负荷的确定217

1.2系统设计222

1.3设备选型与布置226

1.4热工自动化230

1.5电气设备及系统231

1.6建筑、结构与供热通风232

1.7环境保护、劳动安全、职业卫生及消防236

1.8建设预算与财务评价236

第2节采用吸收式热泵技术的热电联产机组技术指标计算方法244

2.1术语定义245

2.2特定技术指标计算法246

2.3供热机组综合指标计算法250

2.4供热机组热经济指标计算法252

第11章典型乏汽余热利用技术改造工程实例256

第1节包头东华热电有限公司循环水余热利用项目256

1.1项目概况256

1.2设计参数选择258

1.3技术方案分析259

1.4技术方案确定及设备选型263

1.5供热安全性及扩展性分析264

1.6工程建设方案确定264

1.7项目的财务评价266

1.8项目的创新性267

第2节华电(北京)热电有限公司循环水余热利用项目268

2.1项目概况268

2.2技术方案分析271

2.3技术指标及工况分析274

2.4热泵选择及系统设计276

2.5项目的财务评价276

2.6项目的创新性277

第12章其他典型余热梯级利用技术改造工程实例278

第1节华电(北京)热电有限公司中低温烟气余热再利用项目278

1.1项目概况278

1.2技术方案分析282

1.3余热锅炉改造设计288

1.4热水炉改造技术方案292

1.5技术经济性分析294

1.6项目的财务评价297

1.7项目的创新性298

第2节华电青岛发电有限公司双转子双背压互换供热改造项目298

2.1项目概况298

2.2汽轮机本体改造技术方案及措施301

2.3凝汽器改造技术方案306

2.4项目技术经济性指标分析309

第13章其他热电联产供热技术改造工程实例310

第1节沈阳金山能源金山热电分公司新型凝抽背供热改造项目310

1.1项目概况310

1.2热负荷分析319

1.3不同余热利用技术方案比选320

1.4改造技术方案分析322

1.5技术风险分析及控制措施327

1.6切除低压缸进汽的运行操作技术分析330

1.7改造后的技术经济性分析334

1.8项目的财务评价335

1.9项目的创新性336

第2节丹东金山热电有限公司厂网一体化供热改造项目336

2.1项目概况336

2.2热源侧扩容改造技术方案348

2.3一次网水力工况分析356

2.4换热站设备改造分析364

2.5换热站“一站一优化”智能调节改造367

2.6热网首站热负荷实时调节372

2.7供热信息化系统升级381

2.8项目经济性分析387

参考文献3882100433B