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摘要：近年来，我国南方地区部分区域出现极寒天气，气温持续降低使得南方供暖问题引起了人们的关注，在没有集中供暖的南方，人们要如果度过寒冷的冬天成为热门的话题。本文主要针对热电厂余温的参数进行分析，采取低真空的方式以及热泵供暖的方式进行供暖，确定其服务的范围以及电厂余热集中供暖的可行性方案。
关键词：热电厂；余热；热泵；南方供暖
南方地区屡次出现冷冬，南方供暖成为了人们关心的重要话题，并且关于供暖的说法有很多，大部分的南方人不支持集中供暖，因为南方地区的严寒时间较短，供暖费用又极高。根据相关的研究表明，当湿度增加10%的情况下，人的温度就会降低1℃，而南方地区湿度比北方高出20%，人体能够感受到的温度非常低，因此，南方需要进行供暖。
1、对南方供暖的背景分析
随着我国经济的不断发展，全球变暖，生态失衡，使得我国南方部分地区的冬天出现极冷的天气，气温持续降低。使得“南方供暖”的话题成为人们关注的重点。在没有集中供暖的情况下南方居民要如何度过冬天。生活水平的不断提高使人们对室内的舒适程度有了更高的要求；夏热冬冷地区，冬季的温度极低，建筑结构的保温隔热性能差，室内温度容易受到气候的而影响，从而室内的温度极低，因此南方冬季的室内舒适度低于北方地区，南方供暖问题需要尽快解决。
2、热电厂余热
热电厂余热主要来组汽轮机凝气器对冷却水进行循环使用，但是一般的情况下，冷却水需要经过降温之后才能够循环使用，并且有50%以上的热量会通过冷却塔使其散播在大气中，造成大气的热污染。如果将这一部分的热量进行回收利用并且进行供暖，不仅能够提高热电厂的综合利用率，还能形成良好的社会效益。热电厂将总能耗15%~30%的热量都排放到空气中，循环冷却水的预热达到1200MW以上，如果将这一部分的热量进行充分的利用，将会增加供热面积4000万m2，循环冷却水预热供暖时有一定的条件限制，循环水温低于20℃不能达到供暖的要求。
3、回收热电厂余热的方式
3.1 汽轮机低真空：汽轮机低真空运行就是降低凝汽器的真空度，将排气的温度提高，并利用余热作为供暖热源，对冷却水进行加热送到热网，实现供热的目的。当汽轮机处于低真空运行时，排气的压力需要提高到50kpa，温度控制在70℃，将冷却水加热到65℃，通过地板辐射的方式满足南方地区供暖的温度。当温度降低时，可以提高汽轮机的负荷提高温度，汽轮机低真空运行回收余热的技术发展成熟，能够实现资源利用率，达到节约供暖的目的。采用汽轮机低真空运行供暖也存在一定的缺陷，汽轮机回收余热在小型机组中可以实现，但是大部分的机组运行都需要进行机组结构等参数的校核，如果不能满足要求需要对机组进行升级改造，提高承压的能力。在运行时，如果蒸汽没有膨胀会使效率降低，影响机组的功率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时还会受到热负荷的限制无法进行独立运行，汽轮机低真空主要适用于热负荷的供热系统。
3.2 热泵：热泵技术主要应用于建筑领域中，在工业方面也有所涉及，尤其是在热电厂的余热供暖方面。热电厂浪费余热，使得循环冷却水形成低温热源，可以利用水源热泵进行供暖，水源热泵运行过程中地位水温在5℃~40℃之间，以热电机组C12-35/10为例，循环冷却水实际运行过程中入口温度为15℃，出口温度为25℃，满足相关的水源热泵标准。循环冷却水水量大、稳定，对热泵的运行起到一定的作用，水质好，无杂质。针对南方地区，热电厂循环冷却水主要是用于供暖之后的剩余热量满足热电机组的相关要求。
3.3 热泵供暖的方式
3.3.1 冷却塔后置：将冷却塔与热泵的蒸发器进行串行连接，然后将冷却塔后置，这样的供暖方式主要是通过水源热泵中的蒸发器在满足用户的需求之后采用冷却塔进行降温，使热点机组达到真空度的要求。但是这种后置的方式也有一定的缺陷，连接方式不能对水源热泵的蒸发器与冷却塔进行实时的调整，只能进行整体的调整，是一种热泵确定热电的循环方式。
3.3.2 冷却塔前置：将冷却塔与热泵的蒸发器进行串行连接后，然后将冷却塔进行前置，这样的供暖方式主要是利用热泵蒸发器将部分的余热进行回收，随着季节的而改变进行不同的变化，与后置相同，只能进行整体的调整，热泵确定热电的循环方式。
3.3.3 并联：冷却塔与热泵蒸发器并行连接，这样的供暖方式主要还是将热电机组中的凝汽器与两者进行连接，根据用户的负荷调整热泵以及热电的运行方式，通过合理的配置将利益最大化，因为凝汽器的体积较大，所以这种运行方式需要对凝汽器进行改造才可以实现。
4、供电厂余热供暖的适用范围
热电厂循环冷却水供暖方式的温差为15℃左右，南方用户在相同的负荷作用下，与传统的集中供暖的方式相比，能耗消耗的多，供暖距离产生的运营经费较高。所以，循环冷却水余热供暖的范围在热电厂附近的3km~6km以内。随着城镇化的不断发展，位于城市中心的热电厂用户会急剧增加，除了正常的供暖需要，余热还可以用于生活热水或者特殊场所。从经济性的角度进行考虑，采用汽轮机低真空进行余热回收供暖的方式，与传统的供暖方式相比节约电量81万kw/h，节约资金900万左右，从能源利用效率与成本进行比较，汽轮机低真空供暖方式成本最低，经济最优，吸收式热泵与压缩式热泵在经济性方面比燃气锅炉的成本要低，至少节约成本20%以上。
结束语：
南方供暖话题一直争议不断，将热泵引入到热电厂的冷端，并且利用循环水低温废热的方式，对南方部分地区进行供暖，余热中蕴含大量的热量，既能够减少能源的消耗，还可以提高利用率，降低居民电费成本。将其利用在夏热冬冷的地区，不仅能够对能量进行有效的利用，还可以解决南方集中供暖存在的问题，
参考文献：
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论文作者:殷国强
论文发表刊物:《科技新时代》2018年8期
论文发表时间:2018/10/19
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