基于膨脹機-熱泵（st-hp）的大型吸收式熱電聯(lián)產機組集中供熱方法

劉浩晨，耿直，顧煜炯

（1華北電力大學能源動力與機械工程學院，北京102206；2鄭州航空工業(yè)管理學院航空工程學院，河南鄭州450046）

近十年，我國城鎮(zhèn)化高速發(fā)展，但清華大學建筑節(jié)能研究中心等[1]通過調研發(fā)現(xiàn)當前我國的人均公共建筑面積與發(fā)達國家水平仍有較大差距。而據(jù)2017 年相關數(shù)據(jù)統(tǒng)計表明：北方城鎮(zhèn)供暖能耗占全國總建筑能耗的21%[2]，建筑的采暖能耗將有大量需求；基于“富煤少油”的基本國情，我國在過去的二十年里大力發(fā)展燃煤電站，目前我國燃煤發(fā)電機組的各項指標已經(jīng)處于世界領先水平[3]。截止2017 年底，全國發(fā)電裝機容量17.8 億千瓦，其中火電裝機11.0億千瓦，占62.2%，而且全年全社會用電量同比增長7.7%，增速同比增加1.6%[4]；為保證可持續(xù)發(fā)展，響應國家“節(jié)能減排”和“清潔供熱”的號召，燃煤火電機組進行了靈活性改造，為可再生能源讓出可上網(wǎng)電量指標以減少棄風率、棄光率。由此導致燃煤機組常年在75%熱耗率驗收（THA）工況甚至50% THA 工況下運行。劉強等[5]通過熱力學第二定律的?分析方法發(fā)現(xiàn)這種工況下火電機組整體性供電煤耗高、汽輪機效率低，此時末級汽輪機會排出攜帶大量余熱的蒸汽，造成大量熱源的浪費、造成熱污染，甚至經(jīng)濟效益下滑；而同時我國北方集中采暖時會面臨兩方面的問題[6]：一是城市熱源嚴重不足，傳統(tǒng)熱源的產生需要化石能源的燃燒，故其環(huán)保性欠佳，另外新能源采暖的研發(fā)、審批、建設、投產還不足以應用于工程實際；二是市政熱網(wǎng)運輸能力不足，現(xiàn)有的道路資源也被挖掘殆盡，靠增加輸運管徑不僅會增加熱耗率和電耗率，而且極易造成城市水力失調。……