余熱回收原理的電廠節能降耗技術分析
余熱回收技術是電廠節能減排的主要組成部分，也是實現我國資源和能源可持續發展的關鍵。目前熱電廠余熱回收過程中采用的模式有背壓式和調節抽氣式兩種，前者工作過程中不需要冷凝器，后者則需要采用冷凝器。
隨著我國經濟的發展和社會環境的不斷惡化，當今社會對節能環保的要求越來越高。特別是對于電廠，如何采用先進的技術實現其能源利用效率的提升和環境污染程度的降低是其未來發展過程中首要解決的問題。傳統情況下電廠產生的余熱直接被排放到大氣中，引發了一系列的能源浪費和環境污染問題，同時也導致電廠中余熱的利用效率較低，因此下面我們就電廠余熱的回收技術進行探討。
1、余熱回收模式
目前電廠余熱常用的回收方式主要有背壓式和調節抽氣式兩種，其中前者是將電廠發電產生的余熱通過熱電聯產的方式為居民區實現供暖。通過情況下電廠排放氣體的溫度超過了106°，將其經過供暖系統冷卻后得到的冷凝水重新通過手機返回到電廠鍋爐。余熱回收過程中沒有采用凝汽器，降低了余熱回收過程中能量的二次消耗。但是由于電廠產生氣體的輸送線路較長，氣體在傳輸過程中的能量損失情況非常嚴重，導致其熱量利用率一般處于70%左右。后者在使用過程中采用了汽輪機，其中高壓缸中的氣體的溫度達到了138°C以上。氣體從高壓缸中排出之后，一方面可以通過供熱管道為居民生活提供熱力供應；另一方面可以直接傳輸到低壓缸，利用其余熱推動汽輪機工作。氣體溫度降低之后，得到冷凝水，通過凝汽器流出。
雖然后者熱電聯產供電模式使用了冷凝器設備，導致熱電循環熱的利用效率比背壓式要低，但是該方式能夠實現發電和供熱的獨立運行，確保了電廠正常發電工作的進行。
2、調節抽氣式熱電循環模式的工作原理
為了最大限度的實現對電廠產生余熱的利用，下面我們就以調節抽氣式熱電循環模式為例介紹其工作過程中的主要控制流程。
①如果聯合系統中沒有熱負荷，抽氣閥處于關閉狀態，系統中實現低壓缸調節的閥門處于開啟狀態，確保了電廠中冷凝工作的正常進行。
②如果系統中熱負荷較小，抽氣閥開啟的大小根據熱負荷需求情況進行控制，從而確保熱力用戶的正常需求。
③如果系統中的熱負荷較大，抽氣閥和低壓缸的調節閥全部打開，設備工作在無節流狀態。
④如果系統中的熱負荷進一步增加，系統會在將抽氣閥全部開啟的同時，降低低壓缸調節閥的開度，從而提高其進氣量的多少，確保用戶能夠獲得足夠的熱量供應。
⑤為了實現電廠正常發電工作，和電廠產生余熱的回收利用，在具體應用過程中需要設計冬季供暖循環系統、全年熱水供應循環系統以及鍋爐回收加熱系統，這三個系統在使用過程中既保持相互獨立，又相互聯系。熱電廠可以根據用戶負荷的需求，實現對每個系統中流量的控制。如在冬季可以關閉鍋爐回收加熱系統，在夏天可以關閉供暖系統。首先循環水吸收電廠發電產生蒸汽中的部分熱量，使其溫度處于30～45°C左右，然后循環水通過三通閥進入熱泵，提高進水口凝結水的溫度，使其重新循環到鍋爐房。
3、余熱回收技術的優勢以及應用效果
將發電廠產生的大量熱量進行供暖，是一項非常重要的節能降耗技術，得到了發電廠的廣泛關注，該技術的應用具有如下幾個方面的優勢。
3.1 節省熱電聯產的投資
余熱回收技術的應用能夠將發電廠產生的熱量直接用于居民生活供暖，無需在重新進行換熱戰的建設，一方面節省了熱電轉換過程中設備和廠房的投入，另一方面還降低了人工管理成本的支出。
3.2 安裝方便
余熱回收技術中，其供水溫度一般保持在70°C左右，管道的膨脹率較低，能夠將用于熱量輸送的管道埋設在地下，避免了傳統熱力管道在空中架設的弊端，確保了城市景觀的美化。同時在管道安裝過程中，可以根據街道的規劃情況進行地下供水管道的設計，形成一個完整的供回水管網，降低城區中換熱站的數量。最后供回水管網可以從街道中直接接入各個住宅小區，方便用戶熱量的使用。
3.3 運行安全性和舒適性較高
余熱回收系統中采用了閉式循環模式，只有熱電廠不存在安全隱患，就能夠確保供暖系統的正常運行，且整個熱力供應不受該地區停電或者停水現象的影響。另外用戶在使用過程中可以根據自己的需求調整其所需熱量的多少，實現對室內溫度的有效控制，確保室內環境的舒適性。
改造之前，某城區全部使用汽水換熱器進行工段，通過對其歷史數據信息的計算，原供暖系統每年需要為用戶提供108435t的熱蒸汽量。經過余熱回收改造之后，該城區每年能夠節電406t，節煤13311t。通過余熱回收技術的改造，城區供暖系統中設備數量得到了明顯降低，實現了供暖系統維修所需要的人工和設備成本的投入的降低。同時余熱回收技術的應用還提高了供熱管網的使用壽命，解決了傳統供暖系統存在的冷熱不均問題，用戶室內溫度合格率超過了95%，避免了人為因素導致的供暖系統中水量的減少。另外通過計算，余熱回收技術的應用每年能夠為熱力公司降低13530t煤炭的燃燒，降低了熱力公司的燃煤成本，同時實現了對環境的有效保護。由此可以看出，采用余熱回收技術進行熱電聯產改造具有非常可觀的經濟效益和環境效益。
3.4 具有較高的環保性
由于余熱回收過程中采用的技術不需要消耗任何能量，也不會產生任何污染，只是一個能量的轉換過程。因此該技術的采用具有較高的環保性能，而且還能夠降低電廠和熱力公司單獨運行過程中燃煤產生的二氧化碳氣體以及其它有害氣體會大氣環境造成的影響。
但是由于城市面積的不斷擴展和城區用戶數量的不斷增加，對供暖量的需求不斷增加，現階段熱電廠面臨著非常嚴重的熱量供應不足問題，影響了城市供熱的質量。熱電廠產生的蒸汽雖然含有較大的熱量，但是其跟環境溫度相差較小，因此在余熱回收過程中如何將這部分能量進行再利用是熱電廠首先要解決的問題。既要避免蒸汽直接排放到環境造成的環境污染，又要避免熱量提取造成的能源浪費。
4、結語
隨著時代的不斷發展，能源成為制約我國經濟發展的主要因素。傳統情況下電廠生產過程中產生的大量熱量直接排放到大氣中，居民生活所需熱量通過燃煤方式供應，不論是那種生產方式都產生了能源的浪費和環境的污染，不能夠滿足當前社會發展的需要。特別是隨著市場競爭的日益激烈，希望通過采用先進的余熱回收技術，將電廠排放蒸汽中的熱量進行重新回收，用于居民生活供熱，進而實現電廠和熱力企業的生產成本的降低。本文主要就余熱回收技術的原理和熱量回收模式進行分析，給出了余熱回收技術的優勢和經濟效益，為熱電廠的可持續發展提供了參考依據。
