能量的生产分为单一能量生产和联合能量生产。热力设备只用来供应单一能量(热能或电能)的方式称为热电分产。如凝汽式发电厂只供应电能,供热锅炉房只供应热能(蒸汽和热水)。又如凝汽式发电厂在供应电能的同时,由锅炉产生的蒸汽经减温减压后直接向热用户供应蒸汽,虽然也同时供应两种能量,但仍为热电分产。以热电联产方式集中供热称为热化。热电分产热力系统如图2-15所示。
图2-15 热电分产热力系统图
(a)分散供热;(b)集中供热
热电联产是用高品质的热能生产电能,用做过部分功的低品质的热能对外供热,称为热电联合能量生产,其热力循环称为供热循环,装有这种动力设备的发电厂称为热电厂。图2-16所示为热电厂热力系统。(www.xing528.com)
现代大型机组采用了各种技术提高机组的热经济性,我国当今最先进的1000MW超超临界压力机组的电厂效率也只能达到48.9%~49.8%,意味着燃料热量的50.2%~51.1%都损失了,其中冷源损失就占46%~52%。同时,生产和人们生活中,需要大量的热能,其中大部分用户需要的热能的压力较低,品位不高。若用效率较低的工业锅炉直接供给,会造成燃料的极大浪费。而热电厂利用一部分做过部分功的蒸汽对外供热,进行热电联合能量生产,就能有效地减少能量损失。由于对外供热的蒸汽没有冷源损失,因此极大地提高了燃料的利用率,起到了很好的能量梯级利用。从做功能力分析法的角度看,热电联产是能量梯级利用的一种方法,它可以大大减少能量转换和利用过程的不可逆性,降低能量转换和利用过程的做功能力损失。由效率分析法分析,热电联产是将做过功的蒸汽余热用以对热用户供热,减少或避免了工质的冷源损失,从而极大地提高了燃料的利用率,因此热电联产可以节能。
图2-16 热电厂热力系统
(a)背压式汽轮机组;(b)背压式汽轮机组加凝汽式汽轮机组;(c)调节抽汽式汽轮机组
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