張俊英

摘要

作為我國電廠發(fā)展的重要形式，煤炭發(fā)電過程的實現(xiàn)伴隨著較高的余熱資源產(chǎn)生。實現(xiàn)電廠瓦斯發(fā)電站余熱資源的充分利用，不僅能夠實現(xiàn)發(fā)電廠區(qū)域自然環(huán)境的改善，更能有效的提升電力企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。本文在闡述瓦斯發(fā)電站余熱資源利用系統(tǒng)設計必要性的基礎上，對其余熱來源進行系統(tǒng)分析，并針對性的提出余熱利用系統(tǒng)設計方案。以期有利于電廠余熱資源利用效率的提升，推動節(jié)能減排工程的進一步發(fā)展。

【關鍵詞】瓦斯發(fā)電 余熱利用 設計

瓦斯發(fā)電是電廠發(fā)電的重要形式，其不僅實現(xiàn)了瓦斯資源的工業(yè)化應用，更實現(xiàn)了相關產(chǎn)業(yè)鏈經(jīng)濟效益和社會效益的高質量獲得。然而實踐中，受配套設施建設不完善等因素的影響，電廠瓦斯發(fā)電站的應用伴隨著較大比例的余熱資源浪費，對企業(yè)效益的進一步提升及電廠周圍的生態(tài)環(huán)境造成巨大影響。新時期，如何實現(xiàn)電廠瓦斯發(fā)電站余熱的高效利用己成為當前電力工作人員不得不思考的重要內(nèi)容，本文由此展開分析。

1瓦斯發(fā)電站余熱利用系統(tǒng)設計必要性

瓦斯發(fā)電是電力生產(chǎn)的基本形態(tài)。在電廠運行過程中，發(fā)電站在電控燃氣混合器技術的支撐下，通過發(fā)電機組的充分應用，有效的實現(xiàn)了電力資源的快速生產(chǎn);并且在實踐過程中，低濃度瓦斯發(fā)電機組的應用使得這一過程更加高效、規(guī)范。然而需要注意的是，在瓦斯資源快速利用生產(chǎn)的同時，其配套設施的建設具有滯后性，由此造成了發(fā)電過程余熱資源利用效率低下的問題。當前環(huán)境下，進行瓦斯發(fā)電站余熱利用系統(tǒng)設計具有以下作用：

（1）余熱利用系統(tǒng)的設計是對發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈的進一步完善，其保證了電力生產(chǎn)附帶資源的二次化高效利用，在實現(xiàn)資源節(jié)約的同時，創(chuàng)造了較大的經(jīng)濟效益，有助于企業(yè)盈利規(guī)模的進一步擴大。

（2）從環(huán)境保護的角度來看，傳統(tǒng)模式下，余熱利用系統(tǒng)的缺失對發(fā)電廠周圍的生態(tài)環(huán)境造成較大程度破壞，而通過余熱利用系統(tǒng)的優(yōu)化升級，這一危害得到了有效控制，在實現(xiàn)電廠區(qū)域生態(tài)環(huán)境改善的基礎上，有效的確保了國家節(jié)能減排理念的深度落實。

2電廠瓦斯發(fā)電站余熱來源分析

濃度較高的瓦斯在內(nèi)燃過程中容易造成爆炸，故而低濃度發(fā)電是其應用的主要形態(tài)。當前環(huán)境下，內(nèi)燃式燃氣發(fā)電機組是我國電廠發(fā)電的主要設備，其在實現(xiàn)煤礦瓦斯高效抽取的同時，有效的保證了瓦斯利用的效率和安全。在該設備體系下，煤炭瓦斯中的甲烷應用范圍極廣，并且當甲烷的濃度超過7%時，即可進行電力資源的高效生產(chǎn)。

當電力工程人員在電氣控制系統(tǒng)操作下，將燃氣輸送到內(nèi)燃式燃氣發(fā)動機組的缸體時，其會在缸體內(nèi)進行爆燃做功，然后這種能量轉化為多種形態(tài)進行排出、動能、電能和熱能是其最主要的三種基本形態(tài)。其中缸體的熱能排放包含兩種形態(tài)：

（1）缸體內(nèi)燃爆所排放的尾氣。一般情況下，缸體內(nèi)燃燒所排出的尾氣溫度能達到500℃左右，這些尾氣中含有大量的熱量，可以實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的二次利用;

（2）在發(fā)動機運行過程中，缸體會產(chǎn)生較高的溫度，為實現(xiàn)發(fā)電的安全化，人們往往需要進行缸體的冷卻處理，這就使得其缸套水中含有大量的熱量，而這些熱量隨著缸套水排出機組，形成了瓦斯發(fā)電余熱的又一來源。

3瓦斯發(fā)電站余熱利用系統(tǒng)設計

隨著節(jié)能減排理念的進一步深入，人們對于發(fā)電廠余熱資源利用的關注度不斷提升;基于此，進行瓦斯發(fā)電站余熱利用系統(tǒng)的設計勢在必行。其設計過程包含了以下具體環(huán)節(jié)：

3.1余熱含量計算

進行余熱含量的計算是電廠瓦斯發(fā)電站余熱利用系統(tǒng)設計的前提和基礎。精確化的余熱含量計算能夠為其利用方案的設計提供數(shù)據(jù)支撐。實踐過程中，缸套水余熱量計算和尾氣與熱量計算是其余熱含量計算的重要組成部分。

就缸套水余熱計算而言，內(nèi)燃式燃氣發(fā)動機組缸套冷卻系統(tǒng)分為直接孔冷和間接水冷兩種基本形式。其在缸套水這一形式的作用下，實現(xiàn)了缸體熱量的有效吸收。通常情況下，人們在實現(xiàn)缸套水進出溫差控制的基礎上，系統(tǒng)考慮缸套水流流量和避熱容，然后在這三個系數(shù)相乘的關系下，即可實現(xiàn)缸套水余熱含量的準確計算。

而在尾氣余熱量計算過程中，公式法及圖表法是其應用的兩種基本方式，與前者相比，圖表法的應用較為直接、簡便，且具有較高的精度要求，能夠充分的滿足工程建設需要，因而應用較為廣泛。

3.2瓦斯發(fā)電站余熱利用方案設計

在系統(tǒng)掌握電廠瓦斯發(fā)電站余熱含量的基礎上，人們可以在節(jié)能減排理念的指導下進行余熱資源利用系統(tǒng)的優(yōu)化設計。據(jù)目前而言，缸套水余熱和廢棄余熱是發(fā)電站余熱的兩種基本形態(tài)，因此，對余熱利用系統(tǒng)的設計也主要集中在這兩個方面。并且根據(jù)冷熱符合全面變化因素的影響，發(fā)電站余熱利用系統(tǒng)的應用分為直接應用和間接應用兩種形態(tài)。

3.2.1余熱直接利用設計

余熱直接利用是發(fā)電廠節(jié)能環(huán)保落實的有效方式，其可以有效避免余熱資源的損耗，實現(xiàn)熱量應用價值的最大化。就缸套水余熱直接應用而言，其帶幾本的冷負荷，可用于全年制冷;并且不足的部分可通過煙氣進行制冷補充。而對于廢棄余熱而言，冬季無冷負荷需要的區(qū)域，全部的煙氣可進行直接制熱，并且，一旦制熱能量不足，可通過現(xiàn)有的鍋爐進行補充。而在其他三個季節(jié)，將廢氣量的27%用于制熱，其與熱量用于直接制冷。

3.2.2余熱間接利用設計

在余熱間接利用設計中，其伴隨著一定的能量損耗，且具有環(huán)境污染的潛在威脅。缸套水余熱間接應用中，其可通過室外管網(wǎng)的鏈接，使得其與建筑物的浴池或淋浴水箱相連，進而更好的服務于人們的生產(chǎn)生活。對于廢氣余熱而言，其可在煙氣三通調(diào)節(jié)閥的控制下，實現(xiàn)冷熱負荷變化的條件，然后再次進入溴化鋰制冷機組等內(nèi)容進行再次利用。

4結論

實現(xiàn)電廠瓦斯發(fā)電站余熱的高效利用當前電力工程發(fā)展的需要，同時也是我國節(jié)能減排假設的必然要求。新時期，要提升其利用效率，電力工作人員就必須充分認識到余熱利用系統(tǒng)設計的原則，并在分析余熱來源的基礎上，做好其利用系統(tǒng)的高效化、規(guī)范化設計。唯有如此，才能確保電廠瓦斯發(fā)電站余熱利用效率的不斷提升，進而推動我國節(jié)能減排工程的進一步發(fā)展。

參考文獻

[1]吳學強，瓦斯發(fā)電機組余熱回收系統(tǒng)設計研究[J].中國資源綜合利用，2017.