國網浙江電力自主研發變壓器余熱回收利用系統

“溫差發電裝置導熱系數較高，可以將冷源水預熱升溫5～10攝氏度，如果將冷源水先通過溫差發電裝置預熱，再通過油水熱交換器進行余熱回收，就可以大大提升系統的整體效能。”9月7日上午，浙江湖州供電公司和浙江電力經研院員工圍繞變壓器余熱回收利用系統優化方案開展研究，并為該套系統落地應用做反復論證。目前該系統已具備工程應用條件。

變壓器余熱回收利用系統是國網浙江省電力有限公司為了深度喚醒、高效回收余熱資源，助力全社會節能降碳而自主研發的系統。按計劃，該套系統將在湖州110千伏安吉城北輸變電工程落地應用。

變壓器自身存在運行損耗，且運行損耗的99%主要以熱能形式散失。聚焦這一問題，湖州供電公司、浙江電力經研院創新提出構建變壓器余熱回收利用系統，綜合利用油水熱交換器、熱泵機組和溫差發電裝置等設備，通過“熱回收、熱發電、熱消納”3個關鍵環節，實現變壓器余熱資源高效回收利用。

“我們做了測算，這套系統若在全國35千伏及以上變壓器全面推廣應用，每年可挽回電量損失448.9億千瓦時，減少碳排放約2600萬噸，在降低變壓器損耗的同時，還可以提高設備過負荷能力1.1倍，延長壽命3～5年。”湖州供電公司經濟技術研究所項目組成員李丹樂介紹。

變壓器余熱回收利用系統的第一個環節是“熱回收”。系統利用油水熱交換器充分吸收變壓器冷卻油攜帶的高溫余熱，將冷源水變為熱水，再運用激光式半釬焊技術，在交換器冷、熱側分別采用橡膠墊和釬焊方式密封，安全高效傳導“油熱入水”。同時，為充分利用變壓器余熱資源，系統合理選用熱泵機組加熱并自動控制出水溫度，使取能更高效、輸出更穩定。

“熱發電”是系統的第二個環節。在這一環節，系統利用溫差發電技術，所發電量供變電站內自用。“為了更高效地將熱量轉化為電能，我們優化了系統中溫差發電裝置模塊的內部結構，同時研發智能熱電管理系統，實現穩壓、調壓、故障報警等功能，確保不同工況下發電設備穩定運行。”湖州供電公司建設部負責人徐朝陽介紹。在此基礎上，該系統還融合了溫差發電技術，運用電熱梯級用能模式，實現“先發電、后消納”的電熱二級聯供，最大限度實現能源梯級利用，提高系統能源回收利用效率。