功热电联产与系统节能

做功 后完 全取代 电动机拖 动某 动力设 备 ，直 接实
现节 电节能 ，汽轮 机排 出的蒸 汽供生 产工艺 中 的
低压 工序使 用 。 优点 热功联 产对化 工生产工 艺 中的每个 压 差 段所产 生 的压差能都 可 以加 以利 用 ，设 备任 意 选 定 ，能 量转换 效率 高 ，管 理维护 较为简 单 ，基
ｇ ｎ ｒ ｔｏ ｅ ｒ ｙ ｓ ｖ ｎ ａ ｌｃ ｔｏ ｅ ｅ ａ ｉ ｎ； ｎｅ ｇ ａ ｉ ｇ； ｐｐ ｉ ａ ｉ ｎ
我 公 司 首 创 的 “ 功 联 产 ” 和 “ 热 电 联 热 功
合利 用 。
产 ”节 能技术 是与氮 肥企业 系统节 能相结 合 的一 ’
项非 常新 颖 的节 能 新 技 术 。几 年 来 该 技 术 在 电 力 、供热 、造纸 、化工等行 业 已经 得到 了非常广
能效益。
关 键词 ：热 功 联 产 ；功 热 电联 产 ；节 能 ；应 用 中 图分 类号 ：Ｔ Ｍ６ 文 献 标 志 码 ：Ｂ 文 章 编号 ：１ ０ ４ ０ ２百度文库１ ） ３０ ２ —３ ０ ３ ６ ９ （ ０ １ ０ — ０ ４０
Ｃｏ ｂ ｎ ｄ Ｈｅ ｔ Ｋ ｉ ｅ ｉ ｅ ｇ ｎ ｗｅ ｎ ｒ ｔｏ ｎ ｅ ｇ ａ ｉ ｇ ｍ ｉｅ ａ ， ｎ ｔｃ Ｅｎ ｒ ｙ ａ ｄ Ｐｏ ｒ Ｇｅ ｅ ａ ｉ ｎ ａ ｄ Ｅｎ ｒ ｙ Ｓ ｖ ｎ
接 并 入 电 网 ，实 现 压 差 发 电节 能 ， 汽 轮 机 排 出 的
蒸汽 供生产 艺 中的低压 工序使 用 。
优 点 热 电 联 产 目前 在 许 多 大 型 化 工 企 业 得
２ “ 热 电 联 产 ” 专 利 节 能 技 术 在 化 工 功
行 业 的 六 大应 用
２ １ 合 成 氨 厂 固 定 床 造 气 热 力 系 统 功 热 电 联 产 ．
率。
蒸蒸 汽或 低压 饱 和蒸 汽 （ 力在 ０ ３ＭＰ 压 ． ａ以上 ） ，
完 全 可 以 通 过 贫 液 泵 、 冰 机 、 循 环 水 泵 等 设 备 进 行 功 热 电联 产 的 能 量 转 换 ， 回 收 这 部 分 能 量 。
目前 该 技 术 已经 逐 渐 在 部 分 化 肥 企 业 得 到 应 用 。
在 合成氨 企业或 其他化 工企业 中 ，所 有蒸汽 在化工 生产 中进 行 减 压 使 用 的地 方 都 适 用 该 技 术 。因为蒸汽 减压使 用 一压 力能 浪费 。
１ ２ 热 功 联 产 及 功 热 电联 产 节 能 技 术 的基 本 原 理 ．
本 上 可 以 无 人 管 理 ； 采 用 该 技 术 投 资 小 ．运 行 管
素 、变换 、精馏 、造气 等工序使 用 。在 上述蒸 汽 逐级 降压 的过程 中可 以利用热功 汽轮机 拖动锅 炉 鼓风 机 、引风机 、水泵 、罗茨风 机 、贫 液泵 、异 步发 电机等设 备 ，进 行功热 电联产 的能量转 换和 回收 ，使蒸汽 压力逐 步降 至所需要 的压力 ，实现
式的 比较
收 稿 日期 ： ２ １ － １ １ ０ １０ １
作 者简 介 ：张 光 字 （ ９４ ） １５ ，男 ，山 东 青 岛人 ，高 级 工 程 师 ，青 岛 华 捷 透 平 动 力有 限公 司 总 经 理 。
第 ３期
１ ３ １ 热 电 联 产 ． ．
张 光 宇 ：功 热 电 联 产 与 系统 节 能
１ ３ ３ 功 热 电 联 产 ．．
蒸 汽 ，通 过冰机 、脱碳 泵及异 步发 电设 备等进 行 功热 电联产 ，能 量转 换后 降 至 ０ ６ １ ２ ． ～ ． ａ及 ＭＰ
以下 使 用 ， 回 收 压 差 能 ，从 而 实 现 充 分 节 能 。 ２ ４ 粉 煤 气 化 工 艺 中 的 低 压 余 热 饱 和 蒸 汽 功 热 ．
联 产 所 能 提 供 减 压 蒸 汽 的 压 力 等 级 有 限 ，在 一 般 情 况 下 最 多 只 能 满 足 减 压 ２组 低 压 蒸 汽 ；此 外 热 电 联 产 一 般 采 用 同 步 发 电 ，而 同 步 发 电 项 目必 须 经 过 有 关 部 门 的 立 项 和 审 批 ， 因 此 过 程 较 为 繁
１ ２ １ 热 功 联 产 节 能 技 术 基 本 原 理 ． ．
ｌ 热 功 联 产 及 功 热 电联 产 节 能 技 术 的 适 用范 围及 节 能原 理
众所 周知 ，在 化肥 和化工 生产 中要 使用 大量 蒸 汽 ，而 且在各 生产工 艺环节 中所使 用的蒸 汽压 力 的等级 是不 同的 。由于不 同的生产 工艺要 使用 不 同压力 的蒸 汽 ，这就 使得 大量蒸 汽必须通 过 阀 门或减温 减压装 置 将 其减 到 合 适 的压 力来 使 用 ，
ｔ ｎ ｒ ｙ ｅ ｆｃｅ ｃ ｙ ｅ ａ ｐ ｅ ． ｈｅ ｅ ｅ ｇ ｆｉｉ ｎ ｙ ｂ ｘ ｍ ｌ ｓ
Ｋｅ ｒ ｓ ｃ ｍｂｉ ｄ ｈｅ ｔａ ｎ ｔｃ ｅ ｅ ｇｙ ｇｅ ｒ ｔｏ ｃ ｍｂｉ ｅ ｅ ｔ ｋｉ ｅ ｉ ｎ ｒ ｎ ｏ ｒ ｙ ｗｏ ｄ ： ｏ ｎｅ ａ ｎｄ ｋｉ ｅ ｉ ｎ ｒ ｎｅ ａ ｉ ｎ； ｏ ｎ ｄ ｈ ａ ， ｎ ｔｃ ｅ ｅ ｇｙ ａ ｄ ｐ ｗｅ
应 用 ，取 得 了 明 显 的 经 济 效 益 。 该 项 目被 列 为 全 国振 兴 氮 肥 行 业 技 术 支 撑 项 目之 ～ 。 ２ ２ 合 成 氨 厂 三 废 混 燃 炉 及 吹 风 器 余 热 回 收 锅 ． 炉 热 力 系 统 功 热 电联 产 节 能 技 术
琐 ，同时发 电设 备 管理要求 严格 ，运行需 要专 人 管理 ，设 备投 资和运行 费用都 比较 高 。
１３２ ．． 热 功 联 产
合成 氨厂采 用三废 混燃炉 或吹风气 废锅 时所
产 生 的 ３ ８ Ｐ ．２ Ｍ ａ中 压 蒸 汽 ，通 常 需 要 逐 级 降 至
２ ５ Ｐ 、 １ ３Ｍ Ｐ 、Ｏ ６ＭＰ ． ａ ． ａ ． ａ及 ０ ０ ａ供 尿 Ｍ ． ８ＭＰ
热 功 联 产 是 压 力 较 高 的 蒸 汽 通 过 热 功 汽 轮 机
该 技 术 主 要 利 用 从 ０ ４～ １ ３ＭＰ 降 至 ． ． ａ
０ ０ ａ 于 造 气 的 蒸 汽 压 差 ，通 过 热 功 汽 轮 ．８ ＭＰ 用 机 同时拖 动造气鼓 风机及 其 电动机实现 功热 电联 产 ，从 而 达到充 分节 电和发 电综 合节能 目的。上 述专利 技术 已经 在 全 国 ７ ％ 以上 氮 肥 企 业 得 到 Ｏ
机 ） 换 为 机 械 能 — ＋拖 动 动 力 设 备 节 省 电 能 转
—
同时拖动 异步 电动机实 现异 步发 电或 作为 电 汽 轮 机 排 出蒸 汽 供 低 压 生 产 工 艺 使
能补 充一
用 ，实 现 充 分 节 能 。 １３ 热 功 联 产 、 功 热 电 联 产 、 热 电 联 产 节 能 方 ．
生产 中压力 较 高 的蒸 汽一
（ 过 热 功 汽 轮 通
为了将上述 蒸 汽的压差 能充分 回收 ，可 以采 用热 功联产或 功热 电联 产 的方式 ，使用专利 型特 种汽 轮机将这 部分 蒸 汽 的压 差 能转 变 为 有用 功 ， 取代 电动机 直接拖 动化肥生 产工艺 中 的某些 动力 设 备 ，或 同时拖动 异步 电机 实现功 热 电联 产 ，从 而 可以节约 大量厂 用 电，充 分实现 蒸汽能 量 的综
・ ５ ２ ・
缺 点 在 利 用 异 步 电动 机 发 电 时 ，并 且 发 电 功 率 比 电 动 机 额 定 有 功 功 率 小 很 多 时 ，发 电 效 率
相 对较低 。
热 电联产 是压力较 高 的蒸 汽通过 热 电汽轮机 做 功后拖 动 同步 发 电机发 电 ，其所发 出 的电能直
第３ ７卷 第 ３期
・
２ ・ ４
２１ 年 ０ １
６ 月
功 热 电联 产 与系 统 节 能
张光 宇
（ 岛华 捷 透 平 动 力 有 限公 司 ，山 东 青 岛 ２ ６ ２ ） 青 ６ ０ ２ 摘 要 ：介 绍 热 功联 产 和 功 热 电联 产 节能 技 术 的适 用 范 围 ，在化 工 行 业 的 应 用 情 况 ，并 以实 例 说 明 节
应该 指 出的是 ，热 功联产 及功热 电联产节 能
技 术是化 工企业 全厂蒸 汽压差 或余热 蒸汽 的综合
利 用 ，属于热 力系统节 能技术 。
１ １ 热 功联 产 及 功 热 电联 产 节 能 技 术 的适 用 范 围 ．
泛 的应用 ， 为这些 企业创 造 了巨大 的经 济效益 ， 并
充 分节 能 。 ２ ３ 合 成 废 锅 热 功 及 功 热 电 联 产 节 能 技 术 ． 合 成 废 锅 所 产 生 的 ３ ４ＭＰ ／ ． Ｐ ． ａ ２ ４Ｍ ａ饱 和
理 费用低 、投资 回报率 高 。 缺点 由于 在 实 际应 用 中要 讲 究热 功 平 衡 ， 因此 应用 范围受 限制 ；在 蒸 汽负荷 变动： 及负载 负荷变 动大 的场合都 难 以采用该 节能技 。
从 而 造 成 巨 大 能 量 浪 费 ，非 常 可 惜 。
生产 中压力 较 高 的蒸 汽— 通 过热 功 汽 轮 （
机 ） 换 为 机 械 能— 一拖 动 动 力 设 备 节 省 电 能一 转
汽轮机排 出蒸汽供压 力较低 的生产工艺使用 。
１ ２ ２ 功 热 电联 产 节 能 技 术 基 本 原 理 ．．
ＺＨ Ａ Ｎ Ｇ ｕ ｇ— Ｇ ａｎ ｙｕ
（ ｎ ｄ ｏ Ｈｕ ｊｅＴｕ ｂｎ ｗｅ ． ｄ ， ｎ ｄ ｏＳ ａ ｄ ｎ ６ ０ ２ Ｃｈｎ ） Ｑｉｇ ａ ａｉ ｒ ｉ ｅＰｏ ｒＣｏ ，Ｉ ．Ｑｉｇ ａ ｈ ｎ ｏ ｇ ２ ６ ２ ， ｉａ ｔ
Ａｂ ｔａ ｔ ｎｔ ｏ ｕｃ ａ ｌｃ ｔｏｎ ｃ ｅ ｓｒ ｃ ：Ｉ ｒ ｄ ｅ ｐｐ ｉａ ｉ ｓ ｏｐ ｏｆ ｈ ｃ ｍ ｂ ｎ ｄ ｔ ｅ ｏ ｉ ｅ ｈｅ ｔ ｎｄ ａ ａ ｋｉ ｅ ｉ ｅ ｒ ｇｅ ｅ ａ ｉ ｎ， ｎ ｔｃ ｎｅ ｇｙ ｎ ｒ ｔｏ ｃ ｍｂｉ ｅ ｅ ｔ ｋｉ ｅ ｉ ｎ ｒ ｙ ａ ｏｗｅ ｅ ｒ ｔｏｎ， ｎｄ ｔ ｐ ｉａ ｉ ｎ ｃ ｅ ｃ ｌｉ ｄｕ ｔｙ， ｘ ａｎ ｏ ｎ ｄ ｈ ａ ， ｎ ｔｃ ｅ ｅ ｇ ｎｄ ｐ ｒ ｇ ｎｅ ａ ｉ ａ ｈｅ ａ ｐｌｃ ｔｏｎ ｉ ｈ ｍｉａ ｎ ｓ ｒ ｅ ｐｌｉ
节 能 技 术
到应用 ，热 电联产一 般适用 于减压 蒸 汽量较大 的
能 量 转 换 系 统 。热 电 联 产 所 采 用 的 热 电 汽 轮 机 功
率 一般都 比较 大 ，热 电转换 效率较 高 、热电设备 布置集 中 、管理 集 中。 缺点 由于热 电汽轮 机功 率较大 ，因此 热 电
电 联 产 节 能 技 术
功 热 电联 产 是 压 力 较 高 的 蒸 汽 通 过 热 功 汽 轮 机 做 功 后 同 时拖 动 某 动 力 设 备 和 异 步 电 动 机 ，实 现 充 分 利 用 各 种 环 境 下 蒸 汽 压 差 能 的 节 能 。 当 在
采用水煤 浆 、航 天炉 等煤气 化工艺进 行合成
氨 生 产 的 企 业 ，其 工 艺 中所 产 生 的 无 法 利 用 的 闪
某住 差 下可利用 蒸汽 量较大从 而使 汽轮机 功率 大 于所拖动 动力设 备功率 时 ，异 步 电动机会 自动发 电 ；当蒸 汽量较 小使汽 轮机功率 小 于所拖 动动力 没备 时 ，异 步 电 动 机 可 以 自动 补 充 不 足 部 分 功