热电厂-热电厂是如何工作的

热电联产或热电联产(CHP)是热能和电力的联合发电。它不是一项单一的技术，而是一个综合的能源系统。热电联产首先涉及用特定的燃料来源发电，如天然气、生物质、煤或石油。在燃料燃烧过程中，热电联产能捕获原本会被浪费掉的余热。

捕获的热量可以用来烧水、产生蒸汽、为建筑物供暖等。例如，在油砂中，需要蒸汽来生产沥青。通过热电联产，能源公司可以在现场同时生产用于生产的蒸汽和电力。通过最大限度地减少浪费，热电联产工厂通常将75-80%的燃料源转化为可用能源，而传统系统只有大约45%

当捕获的热量被用来发电时，这个过程被称为联合循环。

在一些最早的发电装置中采用了热电联产。在中央电站分配电力之前，工业用废气进行工艺加热。大型办公楼、公寓楼、酒店和商店通常自行发电，并利用废弃蒸汽为建筑供暖。由于早期购买的电力成本很高，这些热电联产的运作在公用事业电力供应后持续了很多年。

类型的热电联产：

热电联产有两大类:

1.一流的周期:

在这种类型中，在朗肯循环的较高温度端的一次热通常用于产生高压和高温蒸汽和电力。

工艺蒸汽在低压和温度，然后从涡轮按工艺要求。蒸汽的利用有两种方式。

它们如下:

(a)通过在汽轮机排气处使用蒸汽-在这种情况下，汽轮机被称为背压汽轮机。冷凝器被移除，涡轮排气被引导到工艺工厂。由于没有冷凝器，汽轮机的排气压力较大(故称背压式汽轮机)，其效率较低。

(b)从汽轮机中提取处于中间状态的蒸汽;就像给水加热一样。这种类型的涡轮机被称为抽汽式涡轮机或排出式涡轮机。由于采用了冷凝器，循环效率更高;而提取出来的蒸汽压力和温度要高得多。

这种循环的主要优点是它能够使用广泛的燃料，包括木材，煤炭，石油，焦炭，垃圾等，因此用于低质量的垃圾和副产品燃料随时可用的地方。

然而，这种类型很少使用，因为它的高初始成本和低功率热比;特别是在高工艺蒸汽压力下。

2.触底循环:

这里的第一次高温直接用于工艺要求。利用工艺工厂的低品位(低温和可用性)余热来发电。循环效率明显较低，低- 10%，高温应用可达20%。考虑到废热是免费的，循环经济学可能是有利的。

底部循环的主要应用是在化工和材料加工工业的过程中，如水泥、石灰石和钢铁。

由于废热温度低，烃类流体常被用作工质。

打顶周期类型：

由于底部周期的综合效率很低;这是很少的热力学或经济利益，只有顶循环因此可以提供真正的节约一次能源。此外，大多数工艺应用需要低等级(低温和可用性)蒸汽，可以方便地在顶封循环中产生。

顶顶循环中热电联产的一些安排如下:

(a)带背压汽轮机的汽轮机发电厂。

(b)从凝汽式汽轮机抽汽的汽轮机电厂。

(c)设有余热锅炉的燃气轮机发电厂-利用燃气轮机的废气产生蒸汽。

(d)联合蒸汽-燃气轮机电厂-蒸汽轮机是上述背压式(a)或抽冷凝式(b)中的一种。

背压式汽轮机厂(a)仅在电力需求低于热需求时最适用。以上联合循环装置(d)只适用于电力需求高的情况，大约相当于热量需求或更高。燃气轮机循环(c)位于两者之间。只有上面的萃取冷凝装置(b)适用于大范围的比率。

与燃气轮机厂进行热电联产：

燃气轮机本身可用于各种用途。

其中一些是:

1.作为所有类型飞机的动力装置。

2.用于驱动机械设备，如泵，压缩机在工业工厂。

3.作为铁路和赛车的动力装置。

4.在发电厂驱动发电机-为高峰负荷生产电力。

人们对使用燃气轮机进行热电联产和联合循环电厂的兴趣也越来越大。燃气轮机的工作温度相当高(Max。温度在1200 - 1300°C左右)和500°C左右离开涡轮的热废气，仍然有大量的热能储存在其中。

这种热能可以用于各种目的，如:

1.干燥和直接加热-在食品工业。

2.加热过程工业中的流体-加热空气，油，水，这是过程工厂的工作介质。

3.利用废物回收锅炉产生蒸汽:产生的蒸汽可用于工艺应用或利用汽轮机发电。前者称为“热电联产”，后者称为“联合循环”。

一个简单的燃气轮机循环，由空气压缩机(AC)，燃烧室(CC)和燃气轮机(GT)组成。涡轮废气通过余热锅炉(HRB)产生工艺蒸汽，然后将其带出工艺装置。如果需要，提供补充燃料燃烧器来燃烧额外的燃料，以在短时间内增加工艺蒸汽的质量流量。