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基于热能梯级利用原理的热电联产 供热技术
科技成果综合评价报告详情
科技成果综合评价报告
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成果名称
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成果简介
能源问题是影响经济与社会可持续发展的重要因素之一。我国政府制定的“坚持节约资源和保护环境”的基本国策以及“节能减排”战略规划。热电联产作为一种比较高效的能源利用方式,对国家节能减排具有重要作用。但是热电联产供热方式的节能技术发展缓慢,设计热源参数造成的能源浪费程度超过了60年代的热电联产机组。因此,改进目前的供热技术,挖掘热电联产供热方式的节能潜力迫在眉睫。 技术原理: 目前热电联产能量转换问题的研究广泛使用的是基于热力学第一定律的理论。然而,热力学第一定律是从能量的数量概念出发,并不能确切评价一个能量转换过程的优劣。本项目从热力学第二定律分析出发,基于热电联产的热能分级利用原理,同时结合供热的外部条件及不同机组的设计特点,在保证供出的热水参数合格的前提下,将蒸汽的有用能最大限度的转换为动力能后将排汽废热回收供热,基本上可以实现加热蒸汽的热源平均温度与供出的热水温度基本相接近,使用能效率得到很大提高。 应用领域: 本项目属于热电联产供热节能技术研发与应用范畴。
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创新水平
关键共性技术
前沿引领技术
现在工程技术
颠覆性技术
其他
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技术进度
新设备或新装置
样机原理
工程样机
中试原型机
产业化
新材料或新技术
实验室阶段
工程化阶段
产业化阶段
技术成果
专利
奖项
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产品方向
有多个应用方向
有一个应用方向
没有应用方向
无法判断
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市场空间
需求前景巨大
需求前景较大
需求前景一般
无法判断
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成本竞争
优势明显
优势一般
没有优势
无法判断
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政策影响
政策鼓励
政策限制
政策淘汰
无法判断
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市场周期
进入期
成长期
饱和期
衰退期
无法判断
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转化周期
近期可控(1年内)
周期较长(2年内)
很难转化(3年起)
无法判断
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科技成果的创新基因评价
1)针对目前部分机组供热蒸汽参数过高和单级加热的问题,提出了热能深度梯级利用的热网首站改造技术,研制设计了余热回收热能分级的加热系统,提高了供热热源系统的综合效率; 2)提出了采用双热源输出抽汽背压式小汽轮机的方案,实现了小汽轮机排汽余热冬季供热、夏季回热加热凝结水的目标,形成了小汽轮机驱动引风机与供热相结合的多用途动力供暖系统; 3)针对四阀亚临界机组喷嘴面积不合理的问题,优化设计了喷嘴面积,改造了喷嘴型线,提高了四阀亚临界供热机组效率; 4)对湿冷机组凝汽器进行了技术改造, 将热端差控制到2℃以下,实现了低温热网加热器的功能; 5)提出了根据供热汽机低压缸背压确定低压转子级数的方法,满足了供热热水温度的多样性要求。
不少于150字
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科技成果的技术亮点评价
目前普遍认为先进的热泵技术相比,不论是蒸汽透平驱动式还是吸收式,都存在“变工况运行特性”,当高压蒸汽压力参数变化时,运行效率会随着变化,当压力低时,效率明显下降。同时热泵技术存在热的配比问题,高压汽源同低压汽源要达到一定配比比例,一般高压蒸汽热的比例达到60%,以300MW亚临界空冷供热机组为例进行计算,效率为32.21%。 本单位研发的“拖动与采暖多用途动力供暖技术”,“空冷机组低位能分级混合加热优质供暖技术”, “湿冷机组低位能分级混合加热优质供暖技术”三项技术,能够实现能量分级优化、混合加热、废热回收。与热泵相比,不但改造成本低,而且,在供热初末期不需要消耗高品位蒸汽,只用背压较高的乏汽即能满足供热需求,减少了高品位蒸汽的消耗量,节约了大量的有用能,同样以300MW亚临界空冷供热机组为例进行计算,热源加热器效率为45.1%。对于大规模供热的热电厂最大可节约有用能70%以上、供热期间发电煤耗可下降到140克/千瓦时以下。和传统供热方式比,同样的汽轮机输入热量下,创新供热系统下的机组发电出力可以增加6-13%,机组供热能力增加25-50%。
不少于150字
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科技成果的应用市场评价
1)拖动与采暖多用途动力供暖技术。解决了长期连续运行的主要辅机汽动驱动小汽轮机的余热供热只能适应连续稳定的工业热负荷、不适应只有季节性需求的采暖热负荷的难题。解决了容量大而供热规模小的机组深度节能的技术方法。 2)双热源输出抽汽背压式小汽轮机实现了小汽轮机的排汽余热冬季供热、夏季回热加热凝结水的目标,达到蒸汽热能深度梯级利用,纯凝发电期低压回热蒸汽总量增加、相对热耗下降的目的。根据技术情报检索,此项技术是国际领先的具有先进代表意义的热电联产节能技术。 3)低位热源加热器为大型的高水压(2MPa以上)真空加热器找到了使端差下降到1℃的技术方法,使空冷机组低位能分级混合加热优质供暖技术的综合效率更高。 4)重新设计的低压转子根据不同热网水温度和流量获得低压转子的级数选取办法,使湿冷机组低位能分级混合加热优质供暖技术的实施得到系列化技术保障。
不少于150字
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评价专家组综合意见
该项目基于热能梯级利用原理,在热电联产加热系统(热网首站)及加热设备、汽轮机及热源参数等方面开展了深入研究,取得系列创新成果,形成了供热优化节能的系列技术,并实际应用。 项目主要创新点包括: 1)针对目前部分机组供热蒸汽参数过高和单级加热的问题,提出了热能深度梯级利用的热网首站改造技术,研制设计了余热回收热能分级的加热系统,提高了供热热源系统的综合效率; 2)提出了采用双热源输出抽汽背压式小汽轮机的方案,实现了小汽轮机排汽余热冬季供热、夏季回热加热凝结水的目标,形成了小汽轮机驱动引风机与供热相结合的多用途动力供暖系统; 3)针对四阀亚临界机组喷嘴面积不合理的问题,优化设计了喷嘴面积,改造了喷嘴型线,提高了四阀亚临界供热机组效率; 4)对湿冷机组凝汽器进行了技术改造, 将热端差控制到2℃以下,实现了低温热网加热器的功能; 5)提出了根据供热汽机低压缸背压确定低压转子级数的方法,满足了供热热水温度的多样性要求。 3、项目研究成果已分别应用于国电河南荥阳电厂、榆次热电厂、吉林热电厂等单位,运行结果表明:系统稳定、可靠,供电煤耗明显下降,供热能力显著提高。 4、项目研究成果获得实用新型专利6项,申请发明专利6项(已公示),在核心期刊发表论文2篇,在国际学术会议发表论文1篇。应用该项技术的工程被国家发改革委批准为国家示范工程项目。 评价专家组认为:该项目切合工程实际,设计思路新颖,技术路线合理,研究成果实现了热电联产供热技术的优化,具有显著的节能、经济和社会效益,推广应用前景广阔。
评价专家署名
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评价专家姓名
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评价专家联系方式
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评价专家职务
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评价专家所在单位
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