热泵用于热电循环水中的低位热能回收利用
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电厂循环冷却水的低位废热回收利用1电厂循环冷却水分析当前,电厂的汽轮发电机组绝大多数是凝汽式。
汽轮机利用高温高压蒸汽做功,它的热力循环中必须存在冷端,即蒸汽动力循环中汽温最低的点位。
对凝汽式机组来说,蒸汽经汽轮机全部叶轮做功后,成为乏汽,排至排汽缸,进入汽机冷端——凝汽器,乏汽温度25~45℃。
在凝汽器这个非接触式冷却器中,乏汽经管壁传热至循环冷却水,释放凝结潜热,变成凝结水后被重返锅炉。
凝汽式机组的主要热损失是冷端损失,所失掉的热量超过了汽机用于做功的热能。
因排汽凝结所造成的单位蒸汽流量的热损失(一般为2303kJ/kg。
如:对600MW机组,蒸汽量2000t/h,凝汽失热约4·6×109kJ/h,折合标准煤157t/h)对热机生产过程是不可避免的。
保证汽机冷端功效的是流经凝汽器吸收乏汽凝结潜热的循环冷却水。
冷却水有两个来源:一是取至自然水域;二是来自电厂的冷却塔。
吸收乏汽余热的冷却水排放至江、河、湖、海等自然水域,经与环境水体的掺混和对大气的散热,将大量的余热弃置水域(排水问题),自身得以冷却;发电厂再自水域中尽可能少受该余热影响的水区抽取新的、低温循环冷却水(取水问题),以保障凝汽器的冷却效果,这即是所谓的“水面冷却”,或称“一次循环冷却”问题。
如电厂所处地域水源匮乏,则必须采用冷却塔来冷却循环水,冷却水携带的余热经冷却塔释放到大气,冷却后的循环水再送入凝汽器冷却乏汽,这是所谓的“冷却塔冷却”,或称“二次循环冷却”问题。
发电机组不停止运行,循环冷却水则一刻不停地将大量余热弃置于环境,造成了能源的浪费和明显的环境热影响。
火电厂的燃料燃烧总发热量中只有35%左右转变为电能,而60%以上的热能主要通过锅炉烟囱和汽轮机凝汽器的循环冷却水失散到环境中。
相比之下,循环冷却水携带走的废热量又占其中绝大部分。
而由于循环冷却水的温度低(冬季20~35℃,夏季25~45℃),属于50℃以下的低品位热源,采用常规手段对其回收利用的效率较低,所以长期以来对这部分能量的回收利用没有引起足够重视。
热泵-利用吸收式热泵回收工业废热技术原因主要是:一方面,缺少生物化合物在超临界CO2中的溶解度和相平衡数据,这就使工艺设计不好把握,需经多次实验来获得必要的数据;另一方面,目前国内设备装置投资大,设备时空产率低,能耗大。
随着我国食品工业的进一步发展和对食品高新技术的日益重视,CO2超临界流体萃取技术也必将得到长足的发展,从而赶上或超过世界先进水平。
参考文献1 刘茉娥.新型分离过程.杭州:浙江大学.2 王金元.中国食品,2000(8):353 赵宏伟.果蔬汁中芳香成分的提取、分离、鉴定.食品工业科技,1999(4):30~31(收稿日期:2000212229)利用吸收式热泵回收工业废热技术李辰砂3 梁吉李凇平刘长厚刘家俊沙庆云(清华大学机械系) (大连理工大学化工系)李晓峰刘志强陈君夏伟光(哈尔滨汽轮机厂有限责任公司)(哈蒙公司北京办事处)摘要在生产中,具有大量低品位无法用常规方法进一步利用的废热,通常只能排放到环境中。
吸收式热泵采用吸收的方法实现热泵的循环,把低品位的废热提高到高品位,从而实现废热的回收利用。
吸收式热泵种类多,分闭式、开式,单级、多级,氯化锂、溴化锂等多种形式。
其原理相近,主要由蒸发器、吸收器、再生器等部分构成。
吸收式热泵的应用作为提高能源利用率的有力措施,深受世界各国的重视。
许多发达国家都在大力研制、开发,有的国家已经成功地应用了这项技术。
燕山石化橡胶厂用于回收凝聚工段废热的吸收式热泵已投入试运行,这项技术很有在国内推广的价值。
关键词吸收式热泵废热回收热力循环1 引言在工业生产中,具有大量低品位的、无法用常规方法进一步利用的废热,通常这部分热量只能被排放到环境中去。
吸收式热泵采用吸收的方法实现热泵的循环,把低品(温)位的废热提高到高品(温)位,从而实现废热的回收利用。
从节能的角度出发,热泵的开发利用已越来越受到人们的重视。
开发吸收式热泵是提高能源利用率的有力措施,深受世界各国的重视。
..利用热泵技术回收热电厂循环冷却水低温热量供暖及提供生活热水项目可行性研究报告目录一、项目依据及示范性1、依据――――――――――――――――――――――――――――――22、示范目的和相关政策―――――――――――――――――――――――23、建设的示范性――――――――――――――――――――――――――4二、项目方案1、工程概况――――――――――――――――――――――――――――72、热泵原理及项目原理―――――――――――――――――――――――83、项目技术方案―――――――――――――――――――――――――-114、工程检测及维护方案和进度表―――――――――――――――――――155、存在的问题及规模――――――――――――――――――――――――206、热泵机组的介绍―――――――――――――――――――――――――20三、经济、效益、风险分析1、经济分析――――――――――――――――――――――――――――272、效益分析――――――――――――――――――――――――――――303、风险分析――――――――――――――――――――――――――――32四、工程实例应用1、沈阳铁煤集团热电厂―――――――――――――――――――――――342、大连北海热电厂―――――――――――――――――――――――――35五、##省龙达热力有限公司资质证明―――――――――――――36六、相关文件一.项目依据及示范性1、依据1)2009年1月14日在##省建设厅在会议室召开的关于##农业职业技术学院“绿色建筑示范工程”项目论证会,用热泵技术回收热电厂循环冷却水低温热量供采暖工程技术方案可行性研讨会。
详细内容见会议纪要(附件一)。
2)##热电厂提供的2008年采暖运行数据及冷却循环水冬季运行数据(附件二)。
3)可再生能源建筑应用(地源热泵利用热电厂冷却塔循环水余热供暖)示范申请报告2、示范目的和相关政策2.1示范目的##热电厂位于某市铁东区,热电厂目前使用20万千瓦的热电机组,发电同时供800×104m2的建筑采暖,热电厂以热定电,承担着####市建筑的供暖任务,在##市起着举足轻重的作用。
热泵技术的工作原理及应用1. 热泵技术的概述热泵技术是一种能够将低品位热能转化为高品位热能的技术。
它通过利用热力学循环原理,将低品位热能从环境中提取出来,然后经过热泵系统的加工,提高温度,最终得到高品位热能。
热泵技术被广泛应用于供暖、空调和热水供应等领域,具有高效、环保、节能的特点。
2. 热泵技术的工作原理热泵技术的工作原理可以分为四个基本过程:蒸发、压缩、冷凝和膨胀。
2.1 蒸发过程热泵系统中的制冷剂在低压下进入蒸发器,在与环境中的低温热源接触的过程中,吸收环境中的热量,从而引起制冷剂的蒸发。
2.2 压缩过程经过蒸发过程后,制冷剂成为低温低压的蒸汽,被压缩机吸入,并通过压缩提高了温度和压力,使制冷剂的温度达到高于环境的热源。
2.3 冷凝过程高温高压的制冷剂通过冷凝器,与环境中的高温热源接触,放出热量,从而引起制冷剂的冷凝,变成高温高压的液体。
2.4 膨胀过程高温高压的制冷剂通过节流阀,使其温度和压力降低,从而形成低温低压的制冷剂,重新进入蒸发器,循环进行。
3. 热泵技术的应用领域热泵技术具有广泛的应用领域,包括以下几个方面:3.1 供暖热泵技术可以通过提取环境中的低温热能,将其转化为高温热能,用于供暖。
它可以使用地热能、空气能等作为低温热源,通过热泵系统提供热能,并达到供暖的目的。
相比传统的燃煤、燃气供暖,热泵技术具有高效、环保、节能的特点。
3.2 空调热泵技术也可以应用于空调领域。
利用热泵系统,可以从室外空气或地下水中提取低品位热能,然后将其转化为高品位热能,用于室内空气的加热或制冷。
热泵空调具有节能的优势,并且对环境的影响较小。
3.3 热水供应热泵技术还可以应用于热水供应领域。
利用热泵系统,可以通过提取环境中的热能,将其转化为热水供应。
相比传统的热水供应方式,热泵技术更加节能,可以有效降低热水供应的能耗。
3.4 工业应用热泵技术在工业领域也有广泛的应用。
例如,热泵技术可用于提供高温蒸汽,用于工艺过程中的加热、干燥等操作。
热泵装置在空调废热回收中的应用
热泵装置在空调废热回收中的应用
热泵装置的应用,始终是节能领域中的重要研究课题之一。
热泵装置由于具备能够利用低位能的显著特点,有利于提高能源利用率,是合理用能的典范。
热泵在20世纪70年代后,在采暖空调领域中获得广泛地应用与发展,其中水环热泵系统具备能够利用低位能和回收废热的特性,在确保初投资合理的条件下,夏季对水环热泵空调系统内进行热回收,将系统内废热用于生活热水制备;此种应用形式对于同时解决夏季空调和生活热水问题,减少电耗以及温室气体等排放问题,有很大帮助,此方式具备一定推广应用的价值。
(以上示意图中兰色机组为进行制冷的空调机组,对水循环管路进行排热;红色机组则为热回收机组,将进行制冷的空调机组所排放热量进行回收,此种热回收方式,已经在澳门卫视卡通台北京节目制作中心,铁道部101专列基地得到了应用,效果良好)此种应用有以下优点:
①空调用水环热泵机组水侧换热器的冷凝温度大大下降,换热效率比风冷系统高出工30%-50%,在同样制冷量条件下,系统所需电功率小,能有效减少系统电容量30%-50%,缓解电网压力,同时降低空调部分运行费用30%-50%。
②生活热水加热量的75%来自于空调用水环热泵机组排热,即75%热水实际是免费获得的`。
③空调用水环热泵机组的排热不再排入大气中,对缓解城市热岛效应,有一定帮助。
④对于建筑物而言,影响建筑立面效果的空调室外机将不复存在,将受到建筑师的欢迎。
(澳门卫视卡通台北京节目制作中心,铁道部101专列基地热回收系统示意)。
热电厂低温循环水余热回收利用工程实践摘要:进入新时期以来,我国各项事业均快速发展,取得了十分理想的成绩,特别是热电厂以惊人的速度向前发展。
随着煤炭价格逐年升高,热电厂经营压力巨大,且电力行业是一次能源消耗大户和污染排放大户,也是国家实施节能减排的重点领域。
电厂循环冷却水余热属于低品位热能,一般情况下,直接向环境释放,造成了巨大的能源浪费。
热泵是利用一部分高质能从低位热源中吸取一部分热量,并把这两部分能量一起输送到需要较高温度的环境或介质的设备。
火电厂循环水中存在大量余热,利用热泵技术有效回收这部分热量用于冬季供暖或常年加热凝结水。
关键词:热电厂;低温循环水;余热回收;利用工程引言低温循环水余热即是可回收再利用的一种资源。
热电厂生产中需要大量能源,这些能源因生产工艺等原因,无法全部利用,因此就产生了大量的各种形式的余热,能源浪费严重。
1热泵技术的分类热泵技术是基于逆卡诺循环原理实现的。
按照驱动力的不同,热泵可以分为压缩式热泵和吸收式热泵。
压缩式热泵主要由蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀组成,通过让工质不断完成蒸发一压缩一冷凝一节流一再蒸发的热力循环过程,将低温热源的热量传递给热用户。
吸收式热泵主要由再生器、吸收器、冷凝器、蒸发器、溶液热交换器等组成,是利用两种沸点不同的物质组成的溶液的气液平衡特性来工作的。
根据热泵的热源介质来分,可分为空气源热泵和水源热泵等:空气源热泵是以空气为热源,因空气对热泵系统中的换热设备无腐蚀,理论上可在任何地区都可运用,因此是目前热泵技术应用最多的装置;水源热泵是以热水为热源,因水源热泵的热源温度一般为15~35°C,全年基本稳定,其制热和制冷系数可达3.5-4.5,与传统的空气源热泵相比,要高出30%左右。
2驱动蒸汽参数偏低工况当蒸汽参数偏低,不能满足热泵正常工作需要时,对高参数蒸汽减温减压后送入热泵,这种方法没有对高参数蒸汽的能量进行梯级利用。
研究采用蒸汽引射器方案,即利用高参数蒸汽引射低参数蒸汽,产生满足热泵需求的蒸汽,实现高、低压蒸汽的高效利用。
热泵技术在25MW供热机组循环水余热利用中的研究的开题报告一、研究背景在能源形式日益多样的今天,节能减排已经成为各国政府的共识和目标。
而在工业生产和城市供热等领域,产生的余热和废热的利用成为了一个新的课题。
以25MW供热机组为例,其中产生的循环水余热在正常运转过程中难以完全利用,使得循环系统的效率有所下降,同时也构成了对环境的一种污染。
热泵技术作为一种高效节能的技术,在余热利用中具有明显的优势,可以将低温废热利用效率提高到较高水平,减少了能源浪费,降低了环境污染。
因此,研究热泵技术在25MW供热机组循环水余热利用中的应用,具有很大的实际意义和应用价值。
二、研究目的和内容本研究的目的是探讨热泵技术在25MW供热机组循环水余热利用中的应用,并分析其优缺点,以期为相关领域的工程设计、运营等提供技术支持和参考。
具体研究内容包括以下几个方面:1. 了解25MW供热机组的基本原理和循环水系统的工作流程。
2. 探讨热泵技术在余热利用中的基本原理,分析其在应用中可能遇到的问题。
3. 建立25MW供热机组循环水余热热泵回收系统的设计方案,包括热泵回收装置的选型、热源系统的优化设计、热泵回收系统的参数计算。
4. 进行热泵回收系统的仿真和实验验证,评估其在循环水余热利用中的性能和效果。
5. 对研究结果进行综合分析,提出相应的建议和优化方案。
三、研究方法和技术路线本研究将运用文献查阅、理论分析和计算模拟等方法,分为以下几个阶段:1. 文献查阅阶段:对供热机组的基本原理、循环水系统的工作流程、热泵技术的原理及应用进行相关文献的查阅和资料的搜集,了解已有的研究成果。
2. 理论分析阶段:在文献查阅的基础上,对热泵技术在余热利用中的原理及应用进行分析,了解其在工程实际中的应用情况及可能存在的问题。
3. 设计方案阶段:根据25MW供热机组的实际情况,结合热泵技术的原理和应用,设计25MW供热机组循环水余热热泵回收系统的方案,包括热泵回收装置的选型、热源系统的优化设计、热泵回收系统的参数计算等内容。
利用热泵回收核电站余热进行采暖的研究摘要:核电站运行所产生的循环水中含有相当多的低温热能,通过热泵回收处理技术能够将这些低温热能转化为高温热能。
本文主要论述了如何将核电站产生的低温热能循环水进行处理,主要的方式就是运用热泵的技术手段来收集核电站运行过程中产生的循环水的余热,并通过技术手段处理后进行日常采暖。
而且将这种取暖方式与常规的供热方式进行了对比。
利用热泵回首核电站运行所产生的余热进而进行采暖,这种技术手段的优势主要体现在其节能、环保的双重效应,本文在论述了通过热泵来收集低温热能技术可行性的基础上也以某小区进行了假象,也为核电站利用热泵回收余热提供了可行性建议,从目前来看热泵的回收处理系统在初期的成本会相对较高,但是其一次性投资后的运营成本较低,大约经过5年的运营便可以收回初期投资所用的成本。
关键词:热泵;余热;循环水;核电站;采暖核电作为一种高科技清洁能源,越来越受到国际社会的关注与重视,而且目前我国正在大力地推行节能减排政策,核电站的能源循环利用引起了有关部门专家和社会人士的普遍关注。
核电站在运行的过程中产生了大量的清洁电能,但是核反应之后产生大量的低温热能循环水,而从目前核电站的运营来看60%以上的低温热能都散失到了环境。
造成了很大程度上的能源浪费。
目前来说,核电站主要是通过锅炉和凝汽器来排放运行中所产生的低温热水的,长期以来核电站工作人员和社会环保人士一直对于锅炉排烟重视程度很高。
但凝汽器排烟的重视程度则不多,原因在于通过凝汽器来排烟,其产生的循环水自身的温度,一般只能达到比环境温度高10℃左右的程度,利用价值并不高,对居民的生产和生活作用也不是太大,所以一直以来并没有受到核电站科研人员以及环保人士的重视。
而这些核电站运营中所产生的低温热能往往来说是直接地排放到了大气中,会在很大程度上的造成能源的浪费和环境污染,产生温室效应。
目前科技人员正在尝试通过热泵来收集核电站运营过程中所产生的低温热能,经过技术处理,服务于居民采暖,最大程度地利用核电站的能源,把核电站的运营对于环境造成的影响降到最低程度。
利用热泵回收机组循环水余热方案浅析摘要】汽轮机的冷端损失是火力发电厂热力系统的最大热量损失,而热泵技术日趋成熟和快速发展,已使得回收汽轮机乏汽冷凝热成为现实,并能够转换为可供城市居民采暖用的高品质热量。
本文介绍了对#2机组循环水余热进行回收情况、改造方案和经济性等。
【关键词】冷端损失循环水供热热泵效益0 引言汽轮机的冷端损失是火电厂的最大热量损失。
330MW等级纯凝机组的排汽冷凝热损失占到进入汽轮机总热量的55%以上;即使是在冬季带供热的抽汽凝汽式机组,排汽冷凝热损失也占到进入汽轮机总热量40%左右。
如果能够回收汽机排汽冷凝热,并用于居民采暖供热,将大幅提高电厂的供热能力和效率,同时节约了燃煤,减少排放,从而带来巨大的节能效益、环保效益与社会效益。
1 设备及供热现状我公司在装了为2*330MW亚临界抽汽式供热燃煤机组,热网首站的主要配置了LRJCW2200-2400型卧式加热器四台,额定抽汽量为550t/h,最大供热面积1300万㎡。
热网水流量固定在10000t/h,根据天气情况调节热网循环水供水温度,以满足居民采暖需求;供回水压力1.60/0.30MPa.a。
主要承担市区及东丽区的居民采暖供热;由于供热能力有限,只实现了对华明镇示范居民住宅区约130万㎡的供热。
根据天津市最新供热规划,还将承担市区新建居民楼供热任务;现有供热能力不能满足。
2项目介绍2.1 余热回收的必要性天津市根据《国家“十二五”节能减排综合性工作方案》制定了到2015年燃煤量比2010年下降18%总体节能目标。
市政府对公司下达了到“十二五”末,实现节约标准煤8.921万吨的节能目标;同时要求公司与政府签订了节能目标责任书。
可想而知“十二五”期间公司节能减排的压力之大,经过初步测算,本项目实施后有利于缓解目前供热紧张的局面;还能够每年节约标准煤约3.1万t,有利于完成天津市下达的节能目标;同时减少污染物的排放。
2.2 溴化锂吸收式热泵原理吸收式热泵也称增热型热泵,原理是以蒸汽为驱动热源,溴化锂溶液为吸收剂,水为制冷剂,应用水在低压真空状态下低沸点沸腾的特性,提取低品位废热源中的热量,通过回收转换制取采暖用或工艺用的高品位热水。
循环水中的低位热能回收利用方案摘要--华能营口热电厂节能改造1.前言:1.1:热能回收的必要性:当前全国各个火力发电厂凝汽器的冷却基本是采用传统生产工艺,冷却水进入电厂冷却水塔,通过风冷将水中的凝汽热量散发到大气中,水循环利用,从而产生了热能损失同时产生了蒸发水损失。
利用热泵技术将电厂排汽冷却水作为低温热水源,汲取以往被当作工业废热排放的凝汽热量,提升回热凝结水以及热网水温度。
这样既有利于电厂冷却循环水侧形成闭式循环,减少水量蒸发损失,又能够提高整体发电效率降低煤耗。
在能源日益紧张环境污染日趋严重的当今,节能减排迫在眉睫。
我2X330mw机组的热能损失为135MW(此数据来源于北京华电博欣节能技术有限公司和大连热电工程设计有限公司可行性报告),循环水蒸发损失为10000吨/天(此数据来源于我厂统计);1.2:热能回收的可行性:热泵是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热,经过电力做功,输出能用的高品位热能的设备,热泵的理论基础是分子运动及能量守恒原理。
热泵的历史可以追朔到1912年瑞士的一个专利,而热泵真正意义的商业应用也只有近十几年的历史。
如美国,截止1985年全国共有14,000台地源热泵,而1997年就安装了45,000台,到目前为止已安装了400,000台,而且每年以10%的速度稳步增长。
目前国内外已经有利用低温(2-5℃)水的热能,把水加热到70-90℃的高温热泵,并且能效比COP>3.5。
热泵技术的日臻成熟为本方案提供了基础。
如果我厂用热泵技术回收余热进行供热,那么2X330 Mw的机组供热时发电与供热总的能力(煤耗不变的前提下)至少可以达到发电2X250 Mw +供热465(465=3*155) Mw的效果;2.本项目循环水中的低位热能回收利用方案预期结果:如果我厂用热泵技术回收余热进行供热,那么2X330 Mw的机组供热时发电与供热总的能力(煤耗不变的前提下)至少可以达到发电(2X330-155) Mw +供热465(465=3*155) Mw的效果;初步计算,通过利用热泵技术进行循环水中的低位热能回收,可以提高全厂能效利用率5%以上,当冬季供热时,可以提高全厂能效利用率10%以上,平均每天可以减少蒸发量损失2X330MW 机组10000吨/天;具体如下:2.1:本方案可以将循环水内(20000 T/h ,温度25 °C 温升6°C)的低位热能提取出来。
可以利用的热能为135MW。
1)加热1000 T/h的凝结水从36度升温到85 °C+提供生产生活热水、空调等。
2)或者加热5000 T/h的热网水从55度升温到85 °C。
2.2:本方案可以取消冷却水塔及减少厂用电;1)本方案可以将循环水内低位热能提取出来,因此可以取消冷却水塔以及取消冷却水塔的填料等运行维护材料、人工费;2)由于循环水不用上塔循环,因此可以降低循环水泵的运行的功率,从而减少厂用电(循环水泵运行消耗的厂用电可以降低50%);2.3:本方案可以减少循环水蒸发损失为10000吨/天;2.4:本方案可以使循环冷却水按设计要求调整温度,提高机组运行效率。
将发电机循环水冷却水温度(一年四季)控制(使用DCS控制,不用PLC控制。
)在最佳运行工况规定值(25±1°C)范围内。
满足不同工况下发电机的凝结水过冷度≤0.5 ℃,提高机组运行效率。
2.5:本方案可以取消开式水泵系统,使闭式冷却水按设计要求调整温度,提高机组运行效率。
1)取消开式水泵系统,减少3台开式水泵电机及闭式水换热器。
2)闭式水泵的运行的功率可以降低。
3)将闭式循环冷却水水内(1000 T/h ,30 °C温度,6°C温升)的低位热能提取出来,加热凝结水或热网循环水。
4)使用热泵技术让闭式循环冷却水的温度按规定调整温度控在规定值±1°C范围内,提高设备的安全性与经济性。
3.需要选择的相关内容:1)应该选择较承受高压力的热泵,以满足给凝结水加热时的压力要求,目前可以达到≥2 MP;2)应该选择更高COP值的热泵,(目前选择的设备可以达到COP>3.0);3)应该选择单机容量较大加热温度较高的热泵(目前选择的设备可以达到>10000kw制热,输出温度为85℃);4)需要理论论证和实际检测加入热泵后对汽轮机发电运行的影响?5) 需要理论论证和实际检测将发电机循环水冷却水温度(一年四季)控制在多高温度(20-25)最经济?**汽轮机效率的高低应该决定的因素是排气压力,循环水的温度决定排气压力也对热泵有影响。
循环水的温度越高,汽轮机效率的越低;但是循环水的温度越高,热泵的效率越高,同时凝结水回热时的基础值也高;因此应该需要理论论证和实际检测结果而定综合效率最高者为最经济的循环水的温度。
6)技术改造投资方式:对于我厂可以选择独资、合资或不出资三种方式。
4.本项目循环水中的低位热能回收利用方案主要内容:4.1将循环水内(15000 T/h ,25 °C温度 6°C温升)的低位热能提取出来,加热1000 T/h的凝结水从36℃升温到85 ℃。
将发电机循环水冷却水温度控在规定值25 ±2°C范围内,(达到凝汽器的设计循环水冷却水温度要求)。
使凝结水过冷度≤0.5 ℃a).增加3台制热能力为10 Mw的热泵(初步设计热泵的输入功率为3Mw),将循环水内30℃的低位热能提取出来。
b)热泵输出端的入水口接至机组凝结水系统出口(凝结水水温为36℃);c)热泵输出端的出水口(升温到85 ℃)接至机组凝结水系统至7号低加出口;4.2:取消开式水泵系统,使用热泵技术让闭式冷却水的温度按规定调整温度控在规定值30±1°C范围内。
将闭式循环冷却水水内(1000T/h ,30 °C温度 5°C 温升)的低位热能提取出来,加热凝结水从36度升温到85度。
a). 增加1台制热能力为3 Mw的热泵(初步设计热泵的输入功率为1Mw),将闭式循环冷却水内30度的低位热能提取出来。
b)热泵输出端的入水口与上述热泵相同;c)热泵输出端的出水口与上述热泵相同;4.3.给热网系统加热:a).增加6台制热能力为10 Mw的热泵(初步设计热泵的输入功率为3Mw),将循环水内30℃的低位热能提取出来。
b)热泵输出端的入水口接至热网循环水泵出口(水温为55℃);c)热泵输出端的出水口(升温到85 ℃)接至热网加热器入口;5.方案比较:对吸收式溴化锂热泵及压缩机式的热泵(或其他更优方案)的方案比较;从热泵站建筑面积、运行管理、日常维修、建设投资及经济效益多方面进行比较。
1)建筑面积方面:2)运行管理(结构繁简是否容易操作、日常维修是否维修不便、材料易损件、可靠运行时间):4)建设投资:5)预计COP值。
6)财务内部收益率:推荐压缩机式热泵的使用方案建议按方案比较的最佳结果推荐最优方案及公司(比较后定):妥否请各级领导指正。
附件:外供厂用抽汽热量用于不同的加热方式效能对比:华能营口热电有限责任公司设备部娄爱宏2011年10月11日附件:外供厂用抽汽热量用于不同的加热方式效能对比:外供厂用抽汽热量可以直接加热、通过吸收式溴化锂热泵加热、通过机械压缩式热泵加热对比如下:国产引进型300 MW 汽轮机的厂用抽汽来源是汽轮机的四级抽汽, 在额定工况下厂用抽汽的流量为45 t/ h定为me4,这部分蒸汽中包含的可用热量为Qe4 =me4 ( he4 - hx ) ;式中me4为厂用抽汽流量;he4为四级抽汽的焓;hx为做功(发电或加热)后的蒸汽的焓;1.这部分蒸汽如果直接加热供热:Qe42 = me4 ( he4 – hx1 )hx为做工后的蒸汽的焓; hx是加热器的上端差,温度应该大于36度(我厂为139℃);因此, 这部分热量并没有被用户充分利用, 并且在减温减压和能量交换过程中还损失掉了其中的一部分。
2.若采用加热泵的方式向外供热:则外供抽汽在汽轮机中就可以继续膨胀做功, 这部分功率计算为:P a =( he4 – he0 )*me4ηqj */3600式中 P a 为外供抽汽用来做功时增加的功率;me4为厂用抽汽流量;he4为四级抽汽的焓;he0为凝汽器饱和水的焓; (真空度95%,温度36℃)ηqj:汽轮机低压缸的效率按90% 计算;产生的热量为Qe41=COP*P a= COP* ( he4 – he0 )*me4ηqj */3600 COP:为热泵的能效比,一般>1.5 – 4.5;Qe41/ Qe42=(COP *( he4 - he )*me4ηqj*/3600)/(( he4 - he )*me4ηjr */3600)=(COP *( he4 - he )*me4ηqj)/(( he4 - he )*me4ηqj)吸收式溴化锂热泵加热一般:COP=1.7-2.5倍;实际能达到1.5左右;机械压缩式热泵加热一般:COP=3.0-4.5倍;实际能达到3.0左右;因此,机械压缩式热泵加热/溴化锂热泵加热/直接加热=(3.0-4.5)/(1.7-2.5)/(0.9-1);结论:用蒸汽直接加热供热,效率< 1,通过吸收式溴化锂热泵加热效率=1.7-2.5(实际能达到1.5左右),通过机械压缩式热泵加热效率=3.0-4.5(实际能达到3.0左右)。
附件2:对机组流量及功率的影响对于串联耦合式的循环水热泵利用方式, 循环水经热泵利用后会使温度降低, 循环水温度的下降会引起汽轮机排汽温度及所对应的饱和压力的下降, 从而导致排汽压力的降低( 也即真空度的提高) , 影响机组的通流量及功率。
内部收益率以溴化锂为基准计算:投资为 NT收益为 Ns回收年限为:Ts则 Ns * Ts=NT机械压缩式热泵投资为2*N T收益为〔( 3-1)/(1.7-1)〕=(2/0.7)*NT回收年限: Ts2=NT2/Ns2=2*NT/(2/0.7Ns)= Ts*7/10 ;假如以设备运行20年计算,方案2远远高于方案1;还不考虑燃料的继续涨价的因素;两个方案的抽象比喻为用两种皮带运送土方:第一种能运送 1.7倍,投资为N,第二种能运送 3.5倍,投资为2N,你如何选择?选择第一种或第二种?结论:用机械压缩式热泵加热高于直接加热:3.0-4.5倍;溴化锂热泵加热高于直接加热 =1.7-2.5倍;从长远收益率上来讲,应优先选择COP较高的机械压缩式热泵;建议成立节能小组,可以先投入一半部分资金分期改造华能营口热电有限责任公司设备部娄爱宏2011年10月11日在国家大力推行节能减排能源政策的大背景下 , 火电厂丰富的余热资源正引起人们越来越多的关注。