吸收式热泵循环水余热回收方案在300MW机组的应用
吸收式热泵应用于电厂循环水余热利用系统管路吹扫、冲洗过程及建议

将减温水系统顺利投运 本项 目中 . 经与设计方及施工方沟通 。 减温器 后管道材质亦能承受 3 0 0 %蒸汽 , 对管道各支吊架进行 了加 固。 在同类 型系统进行蒸汽管道吹扫时. 需核实减温器前后管道材质是否可满足 蒸汽直吹要求 : 在支吊架设计 阶段应提前考虑管道 吹扫 时对支 吊架 的 要求 . 提前做好准备 : 为防止蒸 汽吹扫对热泵本体造成影 响, 吹扫阶 在 段应将热泵本体与蒸汽管路断开。
收式热泵 . 3 ℃的冷却水作为低温热 源 . O3 a的抽汽作为驱动 2 水 管 路 冲 洗 以 4 以 . MP 热源 .加热 5 q左 右 的采 暖用 热 网回水 .1 机循环 冷却 水 降至 5C 1号 21 热 网水 管 路 冲 洗 . 2. ℃ 79 后再去凝汽器循环利用 。 5 本文对循环水余热利用 系统 的蒸汽管 临 时系统 : 网至热 泵供水管 道' 热泵电动 门后 安装疏水管 热 进入 路吹扫和水管路 冲洗过程及遇到的问题进行了介绍 . 并对同类型系统 及 阀门 . 水管道至热泵 最后一道法兰打堵板 : 进 回水在热泵 回水母管 的蒸汽管路 吹扫 和水管路冲洗提出建议 与热 网加热器联络门前加装疏 水管道及 阀门 冲洗过程 : 进水管路 : 用注水门对 系统进行 注水放 空气 , 结束 注水 1 蒸汽 管路 吹扫 后. 开启热网 回水至热泵母 管入 口电动 门, 利用 热泵 电动 门前疏 放水 1 吹扫临时系统 . 1 管及 阀门进行冲洗 . 冲洗依外网情况 逐个进行 . 防止外 网失 压 , 至放水 在两列热泵蒸汽母管末端分别引l 临时管路至无人无设备处 . 蒸汽 管水干净 即可关 闭进 口电动门 . 除堵板恢 复系统。视 滤网压差情况 拆 出 E应面对无建筑物无设备处 :减温器减温水雾化 喷头摘除 ; l 9台热 及 时清理滤 网 回水管路 : 回水冲洗 利用 热泵回水母 管与热网加热器 泵汽源管与母 管连接处设置堵板 : 在吹管管路沿途各处管道 的最低点 联络门前疏放水 管道 及阀 门进行 .疏放水 管水干净后可进行 系统循 装设疏水 , 疏水管单独引 出至厂房外的安全地带排放。 环 . 网压差情况及时清理热泵进 E滤网和热网加热器滤水器。冲 视滤 l 洗过程 中及时补 充热网水 . 网回水 压力保持 02 MP 热 .5 a以上 , 防止外 网 失压 。 遇到的问题及建议 : 本项 目热网水母 管直径为 12 mm, 20 其设计流 量为 10 0 . 10 如果将 热泵 系统 完全接人 城市热 网进 行冲洗 . 必然 则 会影响整个城市热 网的水质 . 而不将其 完全 接人城市热 网 , 又无法建 立独立循 环进行 冲洗 .本项 目采取打开热泵系统热网水供水总门 . 关 闭热泵 系统热 网水 回水总 门. 回水总门前加装临时排水管道的方法 在 进行冲洗 . F冲洗水直接排掉 , 由= 因此不 可能在不影 响城 市热 网的前 提下建立 10 0 I的冲洗流量 . 10 t H / l 只能加 装一较小排水管 . 在不 影响城 排 出 市热网的前提 下尽量加大冲洗流量 鉴于管路安装完毕后无法建立有 口 效循环对热网水 管路进行冲洗 . 建议类似系统在管道安装阶段 即对热 网水管路进行 严格的人工清理 22 疏 水 管路 冲洗 . 临时 系统 : 结水箱两路疏水入 口处短接 , 凝 接外部 水源至一路疏 水支管 . 另一路疏水 支管 引临时管道至厂房外的安全地带排放 。先在 摊 幽 热 网疏水箱入 口处加装 临时管路引 出至厂房外的安全地带排放 , 水质 口 合格后再排至热网疏水箱 热泵投运前 .用外部水源对热泵至凝结水箱疏水管路进行冲洗 : 1 . 吹扫 过 程 2 热泵系统投运后 . 疏水暂不排至 1 号机组热 网疏水箱 . 1 先在热 网疏水 抽汽至热泵热源管道手动门 . 稍开采 暖抽 汽至热泵 热源管道电动 箱入 口处加装临时管路 引出至厂房外 的安全地带排放 . 水质合格后再 门. 吹扫管道进行暖管 . 对 逐渐减少采 暖抽 汽汽量 以减小因全关 1 号 1 冲洗过程 中加强对凝结水装置的检查 。 机热 网加热器进汽电动门而造成 的对机组负荷 和参 数的影 响 . 至吹管 排至热 网疏水箱 . 遇到的问题及建议 : 热泵投运初期 , 其疏水水质不合格 , 如果疏水 前停运热 网加热器汽测 暖管充分后( 疏水管 没有水 . 吹扫管道末端温 回收至除氧器势必恶化 机组 除盐水水质 .对机组安全运行造成影 响. 度 10  ̄ )检查各支 吊架 膨胀正常 , 5%1上 . 2 逐渐 打开采暖抽汽 至热泵热 因此热泵疏水全部外排 至雨水井 . 即热泵满 出力状态下机组每小时外 源管道 电动 门. 保持 2 0 h 0t 蒸汽流量进行稳压 吹扫至排出 口蒸汽干净 / 排 2 0 除盐水 .这就要求运行人 员加强对热井 及凝结水补水箱水位 0t 无 杂质 。 监视 . 及时补入足够的除盐水 。 13 吹扫 中遇到 的问题及建议 - - 在供 汽母管 电动门后有一减温器 . 常运行 中用凝 结水 泵出 口凝 23 其 他 管 路 冲 洗 正 热泵要求其人 口蒸 汽为饱 和蒸汽 . 本项 目中机组五段抽汽参数在 结水将蒸汽温度减温至当前 压力下饱 和温度 . 因此减 温器后 管道材质 正常运行工况约为 03 a2 0 由此可见蒸汽减温器 的稳定工作至 . MP . ℃. 7 不 同于减温器前管道材质 . 温器后管道支 吊架膨 胀是按 照减温后 且减 关重要 . 汽减 温器的喷嘴孔径仅为 l m 因此必须对减温水管路 而蒸 m . 蒸 汽温度设计 的, 而且在蒸汽吹扫阶段 , 由于蒸汽流量变化较大 . 很难 进行冲洗 , 本项 目直接利用机组凝结水至热泵蒸汽减 ( 下转第 3 8页) 8
浅析回收热电厂循环水余热的吸收式热泵设计方案

统 的各项设 计参数进 行确 定 。
表2 循 环 水原始设 计技术 参数
集 中供 热负 荷 的增长 始终 居 高不 下 ,与 1 3 俱 增 的供热 负 荷增 长需 求与 当前 电厂供 热能 力之 间 的矛 盾越来 越 突出 ,影 响了人 们 的正 常生 活秩
序 ,制 约 了城市 的经 济发 展 。为 了解决 这 一尖锐 的矛盾 问题 ,必 须寻 找一种 电厂 内部潜能 挖掘 的有效方 法 ,在 短期 内缓 解热 负荷增 长 问题 。 通 过对热 能 利用 原理分 析 可知 ,介质 温 度与 环境 温度 直 接影 响着热 能 的利用 率 ,介质 与环 境的 温差值 越 大 ,其热 能利 用率 越 高 。介 质温 度
摘 要 :文章 结合 某热电厂的工程项 目实例 ,对 回收热 电厂循 环水余 热的吸 收式热泵设计 方案进行 了具体 的探讨 与分析 ,主要从 蒸汽与疏水 、 热 网循环水、冷却循 环水 系统三个方面对吸收式热泵设计参数进行 了确定;确定 了热泵机组余热回收量 ; 从 热网水系统 、热源水 系统、蒸汽凝结水 系统
第二 类 吸收 式热 泵 为升 温 型热 泵 ,以大 量 的中 温热 源 为驱 动 力 , 利 用大量 中温 热源 与低 温热 源 的热 势差 ,制 取热 量较 小但 温度 较 高的 中温 热源 能热 量 ,能够 产生 少 量的 高温 有用 热能 ,提 高热 源 的利用 品 位 。通常 而 言 ,升温 型 热泵性 能 系数 在 O . 4 —0 . 5区间 内 ,性能 系数 小
三大 系统的角度确定了热泵机组 系统形式 ;在确定吸收式热泵机组之后 ,分析 了吸收式热泵机组的节能效益与环保效益。
关 键 词 :热 电厂 循环水 余热 吸 收 式热 泵
大型吸收式热泵余热供热系统应用研究

ISSN1672-9064CN35-1272/TK基金项目:中国华电集团公司科技项目(中国华电科[2011]721号)作者简介:周崇波(1984~),高级工程师,从事余热利用、分布式能源技术研究开发工作。
大型吸收式热泵余热供热系统应用研究周崇波秦鹏代勇(华电电力科学研究院有限公司浙江杭州310030)摘要针对300MW 开式循环水带胶球装置吸收式热泵余热供热进行系统研究。
系统自配置胶球清洗在线装备嵌入型4流程吸收式热泵系统尚属国内第1次集成应用,年均回收余热量169万GJ ,按当地近年燃烧煤种热值计算,相当于年节煤10.12万t ,减排CO 22.54万t ,减排SO 21156t ,减排烟尘867t ,减排灰渣1.5万t 。
通过各采暖季每月热泵供热量及回收余热量变化曲线,分析曲线趋势变化,准确反映了各采暖季的运行状况及主要问题。
关键词余热供热吸收式热泵胶球清洗应用研究。
中图分类号:TK115文献标识码:A文章编号:1672-9064(2019)01-030-02能源是人类社会生存发展的重要物质基础,攸关国计民生和国家战略竞争力。
当前我国经济发展步入新常态,能源发展质量和效率问题突出,供给侧结构性改革刻不容缓。
“十三五”能源规划的主要目标提出单位国内生产总值能耗比2015年下降15%,单位国内生产总值二氧化碳排放比2015年下降18%,煤电平均供电煤耗下降到310g 标准煤/kWh 以下。
这是贯彻落实“创新、协调、绿色、开放、共享”发展理念的必然选择。
传统抽汽热电联产机组虽然较纯凝机组的能源利用效率高、环保效益好,但仍有部分冷凝余热通过冷却或其他方式塔散失掉,以某电厂1台300MW 供热机组为例,其可资利用冷端潜热约占燃料耗能总量的10%,充分利用这部分余热是传统热电联产突破发展的新方向。
本文建立300MW 开式循环水自配置胶球清洗装置吸收式热泵余热供热系统,通过近3年采暖季历史数据分析其供热方式和节能效果。
热泵回收电厂循环水余热的方案研究

一、引言
随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,空调使用越来越普及。然而, 空调系统在为人们提供舒适环境的同时,也带来了巨大的能源消耗和环境污染问 题。因此,如何提高空调系统的能源利用效率,降低环境污染,成为当前研究的 热点。利用电厂余热的水源热泵空调系统作为一种新型的节能环保空调系统,具 有广阔的应用前景。
二热量,这些热量未得到充分利用,不仅 浪费了能源,还对环境造成了热污染。而水源热泵空调系统是一种利用地球水体 所储存的太阳能、地热能等低位能源,通过热泵技术实现能源转移的空调系统。 将电厂余热与水源热泵空调系统相结合,不仅可以提高能源利用效率,还可以减 少环境污染。
总之,利用电厂余热的水源热泵空调系统是一种具有较高效率和较好经济效 益的节能环保空调系统。通过进一步完善研究和推广应用,有望为解决能源短缺、 环境污染等问题做出积极贡献。
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三、研究方法
本研究采用实验研究和数值模拟相结合的方法,以某电厂余热为研究对象, 通过实验测试和数值模拟,分析利用电厂余热的水源热泵空调系统的性能。实验 测试包括热力学性能实验、系统能耗实验等;数值模拟主要包括建立数学模型、 模拟计算等步骤。
四、研究结果
通过实验研究和数值模拟,本研究发现,利用电厂余热的水源热泵空调系统 在夏季制冷、冬季制热两种模式下,系统性能均表现出较高的效率。与传统的空 调系统相比,该系统的COP(能效比)提高了20%以上,同时系统运行稳定,适应 性强。
热泵回收循环水余热具有以下优势:(1)可以显著提高能源利用效率;(2) 减少了对环境的影响;(3)降低了电厂运行成本。然而,该方案也存在一些限 制,如:(1)对循环水的水质要求较高;(2)初投资成本相对较高;(3)需 要解决循环水系统中可能存在的腐蚀、结垢等问题。
吸收式热泵机组在余热供热领域中的应用-PPT文档资料

直燃型第一类溴化锂吸收式热泵机组应用案例之一
华北油田采油站
采用2台单机供
热量2.91MW的直 燃型一类热泵供 热,替代原来的
原油加热炉,年
节省原油750吨。
3、烟气型第一类溴化锂吸收式热 泵机组
驱动热源为温度≥250℃的高温烟
气 ;低温热源的热水出口温度须 高于5℃;供热热水的出口温度比 低温热源的热水出口温度高40~ 60℃,最高可达到100℃;COP:单
2009中国制冷学会学术年会(CAR257)
溴化锂吸收式热泵机组在余热供热领域中的应用
APPLICATION OF LITHIUM BROMIDE ABSORPTION HEAT PUMP IN WASTE HEAT RECOVERY SECTOR 张长江 江苏双良空调设备股份有限公司 2009.11.3 天津
第一类溴化锂吸收式热泵机组选型一览表
单机供热 量(kw)
1160~ 30000 1160~ 9300
机 型
蒸 汽 型 直 燃 型
热源种类
热源条件
低温热源热水 温度≥15℃, 蒸汽压力 ≥0.2MPa 低温热源热水 温度≥15℃
提供 热水
应用领域
有低温热水、蒸 汽和供热需求的 场所 有低温热水、燃 料和供热需求的 场所
第二类溴化锂吸收式热泵机组采用中温废热源驱动,用
冷却水冷却,对外提供温度高于废热源温度的采暖或工艺用
一、第一类溴化锂吸收式热泵机组
第一类溴化锂吸收式热泵机组需要用高品位热能作为补
偿能源。至于低温热源,一般来说,温度≥15℃的热水即可。
第一类溴化锂吸收式热泵机组的供热热水温度与余热热
水出口温度及供热热水进口温度有关,余热热水出口温度越 高,热泵机组能够提供的供热热水温度越高。
利用吸收式热泵回收余热技术介绍

华电电力科学研究院 2012年1月4日
1
China HuaDian Electric Power Research Institute
华电电力科学研究院
HUADIAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE
技术背景及供热现状分析 余热利用技术路线比较 热泵回收余热技术原理 国内余热利用工程实例
3
China HuaDian Electric Power Research Institute
(二)供热现状
华电电力科学研究院
HUADIAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE
★ 我国城市供热当前仍以煤为主要燃料,全国采暖能耗达1.8亿 吨标煤/年,占全国城市建筑能耗的40%;
集团内新上项目(案例)简要分析 专题研究及项目对集团公司意义
2
China HuaDian Electric Power Research Institute
华电电力科学研究院
HUADIAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE
一、技术背景及供热现状
(一)技术背景
能源是推动人类社会从一个文明迈向另一个更高文明的物质基 础。能源的开发、利用极大地促进了人类社会和世界经济的繁荣发 展。
(四)火电厂节能潜力
华电电力科学研究院
HUADIAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE
★ 目前大型抽凝式供热机组大量的凝汽器余热被循环冷却水带走, 这部分能量约占总能量30%以上,并且通过冷却塔排放掉使能量 浪费很大; ★ 汽轮机抽汽在加热一次网回水过程中存在很大的传热温差,大 的传热温差造成了巨大的不可逆损失; ★ 城市热网的供回水温差小,使热网输送能力受限,一次网与二 次网的传热过程存在较为严重的不可逆损失; ★ 利用传热温差作为驱动力,采用热泵技术回收低温循环水的余 热,提高城市热网供回水的温差,可大幅提高能源利用效率实现 大规模节能。
利用热泵技术对某热电厂排汽余热进行回收
利用热泵技术对某热电厂排汽余热进行回收【摘要】在热电厂热电机组的运行过程中,汽轮机排汽会产生大量的余热,这些余热被冷却塔进行冷却,造成了浪费,同时也造成了一定的汽水损失。
吸收式热泵具有回收低温热量的功能,可以吸收利用这些余热。
以北方某300MW热电机组为例,对利用吸收式热泵回收低温余热进行了可行性分析,通过分析得到吸收式热泵能够回收机组的排汽余热,增加了机组热效率,减少了余热的浪费,具有显著的经济、社会和环境效益。
【关键词】热电厂排汽余热吸收式热泵节能降耗1 前言国家十二五能源规划通过采取加快推进新能源研发,加强节能增效等手段实现对能源的合理利用,其中节能增效包括节约能源和提高能源效率两大方面。
随着国家经济的发展,城市的规模也迅猛扩张,我国很多地方出现了集中热源不足的问题。
而作为集中供热热源主力的热电厂却大多数存在大容量、高参数供热机组所产生的大量低压缸排汽余热没有得到利用,而是直接通过循环冷却水系统排放到大气环境,所以如何对热电厂排汽余热进行回收便显得尤为重要。
[1]本文以我国北方某热电厂300MW热电机组排汽余热回收项目为例,对利用吸收式热泵回收该热电机组排汽余热进行了可行性分析。
[2]2 项目概况考虑对该热电厂热电机组排汽余热进行回收,提高供热效率,扩大供热面积。
前期已完成热电厂部分相关信息调研,如表1所示。
该电厂供热参数中供回水温度设计值为130/70℃,但是实际运行中回水温度根本不能够达到70℃,按照实际运行温度热网回水55℃进行设计,供热水温度130℃,热网循环水流量按8000m3/h。
3 方案简介本方案按电厂首站改造增加吸收式热泵回收排汽冷凝进行设计。
本方案使用汽轮机部分供热抽汽作为热源,回收一台汽轮机部分凝汽器循环水的余热,通过吸收式热泵将供热回水从55℃加热至110.3℃,再利用原系统热网加热器将热网水加热到130℃提供给市政供热。
4 工艺系统流程图5 经济效益分析5.1 电厂余热回收供热收益分析本方案热泵额定运行工况下可回收循环水余热205.9MW,单位面积供热负荷按60W/㎡计算,可以增加供热面积343万平方米。
浅谈热泵技术回收循环水余热方案
浅谈热泵技术回收循环水余热方案丁猛辉(天津国电津能热电有限公司天津300300)摘要:汽轮机乏汽冷凝热损失对于电厂来说是无用^的,但对于冬季需要采暖的城市居民而言,则是巨大的浪费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文章结合实际工程改造经验介绍了利用溴化锂吸收式热泵机组对#2机组主机循环水排至冷却水塔的余热回收方案的工艺原理、边界条件、工艺设计及相关系统施工改造,并重点介绍了溴化锂吸收式热泵原理、主机循环水系统、热网循环水系统、五段抽汽系统(热泵驱动蒸汽系统)及热泵凝结水系统改造,最后对改造的经济性进行了分析:,关键词:冷端损失;循环水;供热;热泵;效益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设备及供热现状某公司安装2x330MW亚临界抽汽式供热燃煤机组,热网首 站的主要配置为LRJCW2200-2400型卧式加热器四台,额定抽 汽量为550t/h,最人供热面积1300万m2。
热网水流量固定在10000t/h,根据天气清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130万1112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应用吸收式热泵技术回收#2机组循环水余热项目2.1 #2机组循环水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H标。
双效吸收式热泵在350MW直接空冷热电联产机组中的应用实践
双效吸收式热泵在350MW直接空冷热电联产机组中的应用实践摘要:当前,直接空冷热电厂中存在大量的汽轮机乏汽,由于其温度低无法直接使用,这部分热量通过空冷岛直接排到大气环境中,造成能源的浪费。
成熟的热泵技术可以将热电厂的低温热源回收利用,输入热网系统中,其中用驱动蒸汽作为动力,使热电企业的热效率明显提高。
某热电公司2×350MW直接空冷机组在基建时#1机组建有2台RB0.25-52.5-40-60/ 80双效吸收式热泵回收空冷系统的蒸汽,提高热效率,减少热能损失。
通过热平衡计算,采用吸收式热泵技术后,预计每年可回收乏汽余热约612360GJ,实际运行中,热网总供水温度提高约10℃,余热回收系统运行稳定,节能效果明显,对安全稳定供热起到良好的保障作用。
关键词:双效吸收式热泵;直接空冷供热机组;乏汽余热回收1吸收式热泵技术概述吸收式热泵技术是应用溴化锂的吸水放热特性,该技术实现将低温热源在高温热源驱动下获取,输入到供热系统中,具备安全、节能、环保的特点。
吸收式热泵以五级抽汽作为驱动蒸汽源,对汽轮机空冷蒸汽进行回收,不仅提高了火电厂的热效率,而且达到了节能环保的目的。
1.1技术优势1.1.1提高热源效率在当前国家节能减排政策日趋严峻的形势下的要求下,逐步淘汰落后产能,热电厂热源能力不足、余热利用率低成为影响热电厂发展的瓶颈。
在原有的的供热系统下采用吸收式热泵技术,煤耗、发电量不受影响的前提下,尽可能回收低温热源,从而提高热电厂的热利用效率,适应热力市场热负荷日益增长的需求。
1.1.2增加供热面积直接空冷机组的乏汽余热排空是目前我国空冷发电厂普遍存在的问题。
运用先进的吸收式热泵节能技术,回收部分热电厂乏汽余热,在发电、供热煤耗无影响的前提下,机组的供热能力可以大大提高。
1.1.3经济效益好直接空冷机组与湿冷机组相比,背压高,排汽热量回收空间大,因此运用吸收式热泵技术能效较高,经济效益较好。
2实际应用情况某热电厂的2台汽轮机是哈尔滨汽轮机厂制造的CZK350/275-24.2/0.4/566/566型超临界、一次中间再热、两缸两排汽、单轴、单抽供热、直接空冷凝汽式汽轮机,两台机组建有1个热网首站,向城区热力公司隔压泵站供热,其中#1机组采用吸收式热泵技术,回收1台350MW汽轮机乏汽余热,以增大供热面积或改善供热质量,并根据情况适时进行#2机组热泵系统扩建项目。
火力发电厂吸收式热泵余热回收_利用系统设计导则_概述说明
火力发电厂吸收式热泵余热回收利用系统设计导则概述说明1. 引言1.1 概述火力发电厂作为目前主要的能源供应方式之一,面临着能源效率低下和环境问题等挑战。
为了提高火力发电厂的能源利用效率和减少环境排放,回收和利用余热成为了一种可行的解决方案。
而吸收式热泵技术作为一种有效的能量回收方式,已被广泛应用于火力发电厂中。
本文将重点探讨在火力发电厂中应用吸收式热泵技术进行余热回收的系统设计导则。
通过对设备选择和布置原则、运行参数优化与控制策略以及安全与可靠性考虑等方面进行论述,旨在帮助读者了解如何更好地设计和实施火力发电厂的吸收式热泵余热回收系统。
1.2 文章结构本文分为五个部分进行论述。
首先,在引言部分我们将概述文章的目的和结构。
接下来,在第二部分我们将介绍火力发电厂的基本原理和吸收式热泵技术,并强调余热回收在其中的重要性。
第三部分将详细阐述利用系统设计导则,包括设备选择和布置原则、运行参数优化与控制策略以及安全与可靠性考虑。
第四部分将通过实施步骤与案例分析展示具体的操作流程和效果评估。
最后,在结论部分,我们将对主要观点和成果进行总结,并展望未来发展趋势。
1.3 目的本文的目的是通过对火力发电厂吸收式热泵余热回收系统设计导则的概述说明,帮助读者了解如何高效地回收并利用火力发电厂中产生的余热能量。
通过合理选择和布置设备、优化运行参数与控制策略以及考虑安全与可靠性等方面,有效提升火力发电厂的能源利用效率,减少环境污染排放,并为未来发展趋势提供展望。
2. 火力发电厂吸收式热泵余热回收2.1 火力发电厂基本原理火力发电厂是一种通过燃烧化石燃料产生蒸汽,然后利用蒸汽驱动涡轮发电机组产生电能的设施。
在这个过程中,大量的能量以余热的形式散失到环境中。
为了提高能源利用效率和减少能源浪费,需要采取措施来回收和利用这些废热。
2.2 吸收式热泵技术介绍吸收式热泵是一种通过吸收剂对工质进行吸附和解吸过程来实现制冷或加热的装置。
其工作原理类似于传统压缩式制冷系统,但采用了不同的工作流体和循环过程。
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吸收式热泵循环水余热回收方案在300MW机组的应用0引言
随着城市建筑的不断增加,需要集中供热网为更多的建筑物供暖,但是城市的热源严重不足,而新增热源又会带来环境问题,受到各地环保部门严格控制。
热电厂循环水余热回收供热,可以实现能源的高效利用和循环利用,符合国家节能减排的大政方针,亦有利于缓解城市采暖供热用能的矛盾。
1系统现状
河北邢台国泰发电公司2×300MW工程10、11号汽轮机为东方汽轮机厂生产的N-300-16.7/537/537-8型亚临界、一次中间再热、单轴双缸双排汽采暖抽汽凝汽式汽轮机。
汽机额定供汽量为:400t/h,汽机最大供汽量为:625t/h。
汽轮机厂采暖抽汽压力可在0.245MPa~0.688MPa范围调整,由高温热水网将130C°的高温热水送至各小区热力站。
本工程最大供热能力为2875GJ/h,对外供热网循环水量11957t/h,厂区热网供水干管管径为2×DN1200。
循环冷却水带走的余热量主要是汽轮机排入凝汽器的蒸汽释放的凝结热。
每台机组循环水系统配有两台流量为17640t/h循环水泵,冬季运行一台,凝汽器循环水进出口温度24/35℃。
这就意味着有大量的热量通过循环水冷却水塔直接浪费掉,同时通过冷却水塔的蒸发、风吹损失大量循环水。
2余热回收方案
1)吸收式热泵基本原理(图1)
吸收式热泵以低温低压饱和蒸汽作为驱动力,从低温热源(循环水)中回收低品位余热。
将蒸汽本身放热和回收余热同时传递给热网水。
蒸发器:吸热时,由冷剂泵将冷剂喷淋到蒸发器的传热管上,传热管表面的冷剂吸收管内热源水的热量而蒸发,使热源水的温度下降。
图1
吸收器:通过喷淋在吸收器传热管上的吸收溶液,吸收由蒸发器产生的冷剂蒸汽。
吸收冷剂时产生的吸收热被管内流动的热水带走,使传热管表面的吸收作用持续进行。
吸收冷剂蒸汽后,浓度下降的吸收液(以下称为稀溶液),由溶液泵经溶液热交换器送入发生器。
发生器:由溶液泵从吸收器送来的稀溶液,被供给发生器的蒸汽加热。
被加热的稀溶液产生冷剂蒸汽,变成浓度较高的吸收液(以下称为浓溶液),通过溶液热交换器被送到吸收器。
冷凝器:在发生器中产生的冷剂蒸汽,被冷凝器传管内流动的热水冷却,冷凝后变成为冷剂液体。
冷剂液返回蒸发器,再次被喷淋到蒸发器的传热管上。
溶液热交换器:由吸收器送往发生器的低温稀溶液,与来自发生器高温浓溶液进行热交换,从而提高热泵的热效率。
蒸汽调节阀:用蒸汽调节阀,通过从控制盘传来的信号,根据热负荷的变化调节供给发生器的蒸汽量。
由此将热水出口温度控制在设定的值上。
溶液泵、冷剂泵:为了确保高真空,采用了完全封闭型的屏蔽泵。
并利用各自的一部分排出液,润滑轴承及冷却电机。
溴化锂溶液的特性决定了它适用于吸收式热泵系统:溴化锂极易溶于水,是一种高效水蒸气吸收剂,44℃失去1分子结晶水,160℃时成为无水物,熔点550℃,沸点1265℃,在大气中不易变质不易分解,在容器中对钢铁有很强的腐
蚀作用,但在真空状态下加入缓蚀剂,基本上不腐蚀金属。
溴化锂水溶液的水蒸气分压力很低,它比同温度下纯水的饱和蒸汽压力低得多,因而有强烈的吸湿性。
因为溴化锂溶液中溴化锂分子对水分子的吸引力比水分子之间的吸引力强,也因为在单位液体容积内溴化锂分子的存在而使水分子的数目减少,所以在相同的温度条件下,液面上单位蒸汽容积内水分子的数目比纯水表面上水分子数目少。
由于溴化锂沸点很高,在所采用的温度范围内不会挥发,因此和溶液处于平衡状态的蒸汽的总压力就等于水蒸汽的压力,从而可知温度相等时,溴化锂溶液面上的水蒸气压力小于纯水的饱和蒸汽压力,且浓度越高或温度越低时水蒸汽的分压力越低。
也就是说溴化锂溶液具有吸收温度比它低的水蒸气的能力。
同理,如果压力相同,溶液的饱和温度一定大于水的饱和温度,由溶液中产生的水蒸汽总是处于过热状态。
溴化锂溶液比热容较小,当温度为150℃,浓度为55%时,其比热容约为2kJ/(kg*k),这意味着发生过程中加给溶液的热量比较少,再加上水的蒸发潜热比较大这一特点,将使机组具有较高的热力系数。
2)循环水余热利用方案
系统供设计9台吸收式热泵,热泵驱动蒸汽由五段抽汽提供,通过热泵蒸汽母管上的减温器将蒸汽减温至饱和温度。
系统配备两台50%容量循环水升压泵。
从#11机凝汽器出水循环水管上接出两根管道至两台循环水升压泵(50%容量)入口,循环水升压泵供水至热泵循环水供水母管上,供水母管设置两根,循环水通过热泵后回流到循环水出水母管,出水母管设两条回路,其中一条回路通过电动阀、调节阀与#11机凝汽器入口循环水干管相连接;另一条回路通过电动阀、调节阀与#10机凝汽器出口循环水干管相连。
系统投运后,两台机组各一台循环水泵低速运行,原循环水泵房外的循环水联络阀门打开,11#冷却塔关闭,10#冷却塔运行,整个热泵机组运行的循环水量为18400m3/h。
机组的具体运行流程如下:热泵机组正常运行时,11#冷却塔上塔阀门关闭,旁路门部分开启。
循环水通过升压泵进入热泵,经热泵吸收热量后,大部分循环水通过至#11凝汽器进水循环管道电动调节阀、至#11凝汽器进水循环管道电动蝶阀、返回到#11机凝汽器入口,形成一个闭式循环路径;为调节凝汽器出口循环水温度,通过至#10水塔管道电动调节阀、至#10水塔管道电动蝶阀、调节一部分循环水进入#10机凝汽器出口循环水管道,进入10#冷却水塔进行冷却,实现两塔合一的运行方式,提高了冷却水塔的防冻能力。
冷却后的这部分循环水经电厂循环水泵打回#11机凝汽器入口,与闭式循环的冷却水进行混合,达到控制温度的目的。
电厂循环水泵只起补水作用。
图2
将10、11号机组热网循环水接入到厂区回水母管上,并在厂区回水母管上增设电动关断阀将10、11号机组的热网循环水回水(设计流量11000t/h)全部引至新增的热泵站内,经热泵站母管分别进入9台热泵进行加热,经过热泵加热升温后汇至一根DN1200的母管上接入原有的11号机组热网循环水回水管道上分两路进入10、11号机组热网循环水泵入口。
热网循环水经过两台机组的热网循环水泵后分别送入10、11号机组热网加热器继续加热到用户要求的温度对外供热,满足热用户使用要求。
3)节能效果评估
本回收余热系统回收余热为92.7MW,相当于333.72 GJ/h,可增加供热面积185.4万平方米,节约标准煤32659.2吨,年节水44.52万吨,年减排SO2气体1284.3吨。
由此可见,吸收式热泵循环水余热利用方案节能效果明显。
3结论
当前大容量供热机组存在大量的凝汽器排热,如能用于供热,可显著提高电厂的热效率和城市热网的供热能力,带来非常丰厚的经济效益和社会效益。
河北邢台国泰发电公司基于吸收式换热的循环水余热回收工程的建设与运行实践表明该系统运行稳定可靠,主要性能指标达到预期要求。