由于經濟的迅猛發展和人們生活水平的不斷提高，國民生產與生活對電能的需求量與日俱增，火力發電廠如雨后春筍般地一個個涌現在中華大地。然而隨著經濟進入新常態，電力企業產能過剩，國家環保政策又提出了高要求，面對資源和環境的雙重約束，火電行業面臨的形勢越來越嚴峻，如何在現有基礎上提高機組的熱效率，是火電企業不得不面對的問題。目前，火電機組中熱電聯產供熱機組的熱效率要遠高于純凝機組，同時隨著國家城鎮化建設的加速，城市集中供暖熱源短缺的問題也日益凸顯，因此，利用供熱來提高機組熱效率，同時解決城市熱源短缺的問題是一個雙贏的選擇。
目前主流的供熱技術主要有高背壓、吸收式熱泵以及近年來出現的熱壓機技術。研究表明，三種供熱技術在滿足相同供熱負荷的情況下，熱壓機技術比其他兩種技術利用的乏汽量更多，對電負荷影響最少。本文主要以供熱擴容改造工程為例，介紹熱壓機技術在供熱中的實際應用。
1 熱壓機原理
熱壓機供熱在國內電力行業應用較少，其本質上是一種引射式壓縮器，它可以利用較少的高壓蒸汽引射低壓蒸汽，混合而得到較多的中壓蒸汽。如圖1所示，熱壓機主要由蒸汽噴嘴、混合段和擴壓段等三個部分組成，動力蒸汽通過A口進入，通過噴嘴將壓力轉換成動能，形成超音速射流，低壓蒸汽通過B口被吸入混合段，射流邊界層的紊流擴散作用使得兩股流體發生質量、動量及能量交換，于是動力蒸汽流體的速度不斷減少，而被抽蒸汽的速度不斷增大，并在混合段某一截面處漸趨一致，從而形成一股單一均勻的混合流體。在擴散段中的動能轉化成壓能，混合流體減速增壓至一定的壓力后排出熱壓機出口C。
2 改造方案
裝機規模為2×135 MW。汽輪機為兩臺135 MW超高壓、一次中間再熱、直接空冷、抽凝式汽輪發電機組，配兩臺480 t/h超高壓循環流化床鍋爐。
供熱擴容改造采用高背壓+熱壓機+熱網站的三級加熱供熱方案（圖2），回收汽輪機乏汽余熱，提高熱電廠的整體供熱能力。具體方案為在2號機乏汽管道開孔，將部分乏汽引至高背壓凝汽器，作為一級加熱；將機組原供熱蒸汽引出部分作為熱壓機驅動汽源，帶動剩余乏汽混合，進入熱壓機凝汽器作為二級加熱；原供熱加熱器作為三級加熱。采暖季，2號機組運行背壓為30 kPa，通過一級加熱將55℃的熱網循環回水加熱至69℃，再經過二級加熱，將循環水加熱至84℃，最后通過三級加熱，將循環水溫升至100℃，供至熱用戶。
該系統特點如下：
（1）高、低壓乏汽的梯級利用，在不增加機組抽汽量的前提下，提高了機組的供熱能力。
（2）在保證供熱要求的前提下，利用了汽輪機的乏汽余熱，減少了機組的供熱抽汽量，供熱能耗降低。
（3）減少了機組的排汽損失。
3 改造后的效果及收益
通過熱壓機改造后，杰邁供熱首站供熱能力由原先的111MW提升到257MW，年供熱量增加約90萬GJ，年供熱多耗煤量0.57萬t，年補水量12.6萬t，年耗電量305.85萬kW·h，按熱價27.5元/GJ，標煤500元/t，水價5元/t，電價0.35元/kW·h，折舊年限15年，殘值率5%，大修理費率2%來算，年增加收入2 475萬元，除去每年耗水、煤、電以及折舊等費用后，每年收益約1 600萬元，3.5年可收回投資成本。[汽機監督]
在取得良好經濟效益的同時，也產生了積極的環境與社會效益。采用熱壓機供熱利用余熱，每年可節約6萬t標煤，相當于減少SO2排放量0.41萬t，減少CO2排放量13.2萬t，減少NOx排放量0.2萬t，減少粉塵排放量0.18萬t，節約能源的同時又減少了煤、灰渣在裝卸、運輸、貯存過程中對環境、交通及占地的影響，污染物排放的大量減少使得城市環境空氣質量得到了改善。
4 熱壓機改造存在的問題
熱壓機技術作為新興技術，在實際應用中也存在一些問題。以杰邁供熱擴容改造為例，主要問題如下：
4.1 噪聲影響
因為熱壓機的本質就是一種引射式壓縮器，內部的超音速汽流會產生巨大的噪聲，就地實測數據，熱壓機本體10 m處的噪聲最高可達到100 dB以上，普遍在90 dB左右。隨后，經過對熱壓機本體的隔噪材料進行更換以及對隔噪材料進行加厚處理，噪聲降至90 dB以下。因此，如何降低噪聲，是熱壓機改造中應重點考慮的問題。
4.2 驅動汽源壓力匹配問題
熱壓機主要靠驅動汽源來驅動乏汽工作，當機組負荷出現大幅下降時，隨著驅動汽源壓力的降低，會出現乏汽管道溫度異常升高的問題，導致熱壓機工作效率下降。ID:qijijiandu因此，在熱壓機選型時，一定要考慮到機組的工況變化，要確定最小驅動壓力，保證熱壓機在最低工況下也可以正常運行。
5 結語
本文通過熱壓機技術在杰邁熱電供熱改造中的應用，從供熱技術對比、熱壓機原理、供熱改造方案、改造效果等多方面分析了熱壓機技術在空冷機組供熱中應用的優點及存在的問題，從環保節能降耗的角度考慮，熱壓機供熱技術具有較明顯的優勢。
