热泵回收循环水余热供热系统设计及经济性分析
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。
热泵回收电厂循环水余热利用问题研究

水源 热泵是利 用低温水为 热源 ,达到 向建筑物供 冷和供热 的 目 的,实质 上是一种 以消耗一部分高质能 ( 机械能、电能或 高温热能等) 作为补偿 ,通过热力 循环,把环境 介质中贮存 的低 品位能量加 以发 掘 、利用的装置 ,因此它可 以充分利用低质能量而节 约高位能量。特 别是对于 同时需要供冷和供热的场合,采用热泵装置就更加合理。 热泵按照驱动力的不同分为压缩式热泵和吸收式热泵 。冬季在制 热工况下,低温低压 的制冷剂 ( 常用氟利 昂类工质) 流经蒸发器 ,从冷 源吸热升温蒸发后进入压缩机,被绝热压缩成高温高压蒸汽 ,然后进 入冷凝器 向热源 放热冷凝后 ,经膨胀阀绝热节流 ,降温降压成低干度 的湿蒸汽 ,低温低压的制冷剂再流经蒸发器从热源吸热蒸发,开始新 的循环 。夏季,水源热泵 的蒸发器变为冷凝器 ,冷凝器变为蒸发器 , 则循环按反方向进行 。
i . 2水 源热 泵系 统 的性能分 析
水源 热泵系统是否具有明显的节能效果 ,其最重要的评价 指标是 热泵的性能系数C O P( C o e f f i -c i e n t o f P e r f o r  ̄a n c e ) ,即制热系 数C O P 和制冷系数C O Q O 为热泵从低温热源吸收的热量在理想状态下, 水 源热泵 的性 能系数主要 取决于两热源 之间的温度差 ,即冷凝温度 与蒸发温度 的差值 。根据美国制冷学会A R I 3 2 0 标准 ,水源热泵系统对 水温的要求在 5 ~3 8 ℃之间,在水温O ~2 2 ℃时系统能够较 经济地运 行。一般 的水源热泵机组,在供水温度9 ~2 0 ℃时,制热系数C O P 可达 3 . 6 ~4 . 1 ;在供水温度为1 5  ̄3 0 ℃条件下,制冷系数达到5 . 5 ~4 . 3 。 因此,只要 电厂所在区域温度 的季节性波动较小,使得循环水温度在 热泵的经济运行温度区间内,那么循环水一热泵系统就可 以实现冬季 供热和夏季制冷两种需求,从而获得较高的能效 比。
洗浴废水热回收热泵系统的分析与研究

溶液全热回收装置
溶液全热回收装置具有以下优点: 1、高能效:该装置可以有效地回收和利用热量,减少能源浪费。
溶液全热回收装置
2、舒适性:通过对新风和排风进行热交换,溶液全热回收装置可以减小室内 外温差,提高室内舒适度。
溶液全热回收装置
3、环保性:该装置可以减少由于空调系统运行造成的能源消耗和温室气体排 放。
1、优化热泵系统的设计,降低 投资成本。
2、选择适合的热源,以降低环 境温度对热泵系统的影响。
3、采用先进的热泵技术,如采 用空气源热泵回收余热。
3、采用先进的热泵技术,如采用空气源热泵回收余热。
为了进一步分析利用热泵技术回收热电厂余热的经济性,引用某权威经济研 究机构的报告,报告指出:在同等条件下,利用热泵技术回收热电厂余热的经济 效益比传统技术高50%以上;同时,在成本效益方面,热泵技术的维护成本较低, 长期运行成本也相对较低。此外,报告还指出,不同的余热回收技术方案的经济 性比较受到多种因素的影响,如能源价格、政策补贴、环境因素等。
基本内容
在评价热泵供热系统的性能时,一般会考虑以下几个方面: 1、温度变化:热泵供热系统的供热温度会随着环境温度的变化而变化,但在 负荷一定的情况下,其温度波动幅度相对较小。
基本内容
2、热量输出:在相同的条件下,回收循环水余热的热泵供热系统的热量输出 一般会高于传统的供热系统。
基本内容
3、运行费用:由于热泵供热系统需要消耗少量电能,因此其运行费用会高于 传统的供热系统。但是,考虑到其能够利用低位热源中的余热,因此在能源消耗 方面具有较高的经济性。
3、采用先进的热泵技术,如采用空气源热泵回收余热。
在各类影响因素中,能源价格对余热回收技术方案的经济性影响最为显著。 随着能源价格的上涨,采用具有较高能源利用效率的热泵技术回收余热的经济效 益将更加突出。政策补贴也是影响余热回收技术方案选择的重要因素。在某些地 区,政府为鼓励节能减排,会为采用清洁能源技术的企业提供政策补贴,从而降 低了企业的投资成本。
余热回收式热泵在燃气蒸汽联合循环中经济性分析

余热回收式热泵在燃气蒸汽联合循环中经济性分析发布时间:2021-08-02T02:58:38.287Z 来源:《电力设备》2021年第4期作者:张海东[导读] 在2018年技改后增加5台吸收式热泵,用于回收循环水的余热从而提高电厂余热回收的经济性。
(北京太阳宫燃气热电有限公司北京 100028)摘要:与普通燃气-蒸汽联合循环机组相比,热泵的投入使得在余热利用方面更具优势。
通过现有的循环水系统、热网循环水系统以及热网抽汽系统进行改造,利用新增5×47.214MW等级吸收式热泵机组回收循环水的低品质热量用于对外供热。
从而提高机组整体的供热能力以及热经济性。
以某GE 9F燃气-蒸汽联合循环机组,抽汽式汽轮机额定负荷275MW为例,主要分析了吸收式热泵在热电联产燃气电厂的应用情况以及热力学研究,从而对其产生的经济性进行分析。
关键词:燃气-蒸汽联合循环;吸收式热泵;余热利用;热网前言:能源的日益短缺越来越严重,如何有效利用整个热力循环的不同品质的能量,是提升热效率的关键。
但是对于火电机组来说大部分能量的损耗还是在冷源损失,无法被有效利用,吸收式热泵可以有效利用这部分能量,从而进一步降低冷源损失,提升机组的整体热效率。
某燃气--蒸汽联合循环发电机组为一套780 MW级“2拖1”燃气--蒸汽联合循环供热机组。
全厂配置为:2套燃气轮机和1套蒸汽轮机。
在2018年技改后增加5台吸收式热泵,用于回收循环水的余热从而提高电厂余热回收的经济性。
1 吸收式热泵的供热方式以该厂冬季大负荷供热为例,热网水回水入口温度为48℃左右,热网回水从热泵出来温度56℃左右。
热网供水温度100-110℃左右。
2 吸收式热泵的工作原理溴化锂水溶液极难挥发,被加热蒸发后所产生的蒸汽可近似看成纯水。
当溴化锂稀溶液被汽轮机中压缸7级抽汽加热后,水分被蒸发进入冷凝器,而剩余浓溶液进入吸收器。
热网水从冷凝器进行一次吸热,水蒸气被冷却,冷凝下来进入蒸发器后急速膨胀而汽化,吸收循环水余热,降低循环水温度。
热泵系统的优化设计与经济性分析

热泵系统的优化设计与经济性分析一、热泵系统的基本概念热泵系统是指一种将低温热能转化成高温热能的装置,通过这种装置,可以使热水、空气等低温热能直接被利用,减少了能源的浪费,实现了节能减排的目的。
目前热泵系统广泛应用于家庭、商业和工业等领域,越来越受到人们的重视。
二、热泵系统的优化设计1.在选择热泵系统的时候,需要考虑到被加热物体的规模和布局。
因为热泵系统可以分为不同的类型,如空气源热泵、水源热泵、地源热泵,根据被加热物的规模和布局不同,系统的选择也需要相应地进行改变。
2.需要对热泵系统进行整体的设计,包括热泵的选择、管道的布局、管道的截面尺寸以及管道墙上的绝热设计等。
这些都是热泵系统设计中的重要环节,需要格外注意。
3.热泵系统的调节也是优化设计的重要环节之一。
在调节过程中,需要根据不同的季节、不同的天气状况,对热泵系统进行精细调节,以达到最佳的效果。
三、热泵系统的经济性分析1.热泵系统的使用成本主要由电费、维护和保养费用三个方面构成。
其中,电费是使用成本的主要组成部分,而维护和保养费用则相对较低。
2.热泵的选择也是影响经济性的因素之一。
不同类型的热泵系统,其性能、品质、价格等都有不同,因此需要进行详细的比较和分析,以确定最具经济性的方案。
3.除了成本之外,热泵系统的使用寿命也非常重要。
一般来说,热泵的使用寿命可以达到20年左右。
因此,为了确保系统能够长期稳定运行,需要注意系统的维护和保养。
四、热泵系统的应用场景1.家庭热水供应:热泵系统可以将室外环境中的温度转化成热水,为家庭提供热水方便快捷,且能够节约用水。
2.商业建筑空调供暖:热泵系统可以根据不同的季节、天气情况,对商业建筑进行智能化的供暖和空调调节,提供更加舒适和节能的环境。
3.工业用热:热泵系统可以为工业企业提供多种用热方式,如加热热水、加热空气、加热物体等,较大程度地满足生产运营的需要。
五、总结作为一种高度智能化的能源转换与利用技术,热泵系统在当今社会中发挥着越来越重要的作用。
回收循环水余热的热泵供热系统热力性能探析

回收循环水余热的热泵供热系统热力性能探析摘要:能源是社会各界得以持续发展的重要因素,但由于社会发展速度过快,导致我国能源处于短缺趋势,对此,我国提出诸多节能策略,并越发关注火电厂回收循环水余热资源。
为切实实现节能减排目标,本文以回收循环水余热的热泵供水系统为核心,先行提出该系统的技术类型,继而指明该系统的实现方式与参数设计,最后针对该系统展开性能探析。
关键词:回收循环水余热;热泵供热系统;热力性能引言:针对回收循环水余热设计热泵供热系统,不仅可以彻底缓解电厂综合供热排汽机组剩余热源不足的各种现实利用问题,有利于有效率地减轻电厂处于大气环境气候变化中的压力。
因此,对电厂能源循环综合利用供热水源的低压余热回收能源综合加以进行低压余热回收并对综合循环利用进行技术管理是目前有效提高火力发电厂综合供热机组能源循环综合利用管理效率的重要实用技术手段。
一、回收循环水余热的热泵供热系统技术类型1.开闭循环类型(1)开式循环,方法就是能够把水的运动分成两部分,一部分水运动的工作在一个冷却塔内部正常循环磨房,其余2水将被分配给单位的热泵低温热回收垃圾的工作,导致冷却一座塔的正常操作循环池结合,实现热泵中央电循环的新型电容器饮用水,打开自动循环运行方式的电厂、饮用水的总体质量在所有参与开式循环发电厂通常要求相对较高,但由于特定周期的操作步骤是相对简单和方便,这个操作模式主要用于具体的日常周期。
(2)闭式循环,将要求其重新设计建立一个冷凝器循环设备或原新电厂冷凝器设备修改,使其具有双侧可转变为一种新的循环装置式运行周期模式。
在这种双面操作循环中,会在循环中发挥不同的作用。
厂内循环饮用水的一侧流入上层塔,而厂内循环饮用水的另一侧则流经热塔和泵循环。
2.真空类型(1)双侧运行,凝汽器两边同时运行时,冷凝器在所有水回收天然气和电力将在同一时间横向热网,但只有部分双边回用气和水可以同时或先后进入到两个单边回用或上沿冷却水流进塔内。
热泵余热回收的原理与设计
热泵余热回收的原理与设计热泵余热回收是一种利用热泵技术将废热转化为有用热能的方法。
它可以在工业生产和日常生活中起到节能减排的作用。
本文将介绍热泵余热回收的原理和设计。
热泵余热回收的原理是基于热力学中的热力平衡原理。
热泵是一种能够将低温热源中的热能转移到高温热源中的设备。
它通过循环工作介质的相变过程,实现热能的转移。
在热泵系统中,工作介质通过蒸发、压缩、冷凝和膨胀等过程,将低温热源中的热能吸收并释放到高温热源中。
热泵余热回收系统通常由四个主要组件组成:蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀。
首先,低温热源的热能通过蒸发器传递给工作介质,使其蒸发。
然后,压缩机将蒸发后的工作介质压缩,提高其温度和压力。
接下来,高温热源的热能通过冷凝器传递给工作介质,使其冷凝成液体。
最后,膨胀阀将液体工作介质膨胀,降低其温度和压力,使其重新进入蒸发器循环。
在热泵余热回收系统中,通过调整蒸发器和冷凝器的温度差,可以实现对废热的回收利用。
废热是指工业生产或日常生活中产生的高温热源的剩余热能。
通过将废热作为低温热源输入热泵系统,可以利用热泵的工作原理将其转化为有用热能,并将其释放到高温热源中。
这样就实现了对废热的回收利用,达到了节能减排的目的。
设计一个热泵余热回收系统需要考虑多个因素。
首先,需要确定废热的温度和热量。
废热的温度决定了蒸发器和冷凝器的设计参数,如管道尺寸和换热面积。
废热的热量决定了热泵系统的制冷量和制热量,从而确定了压缩机的功率和工作介质的选择。
需要考虑热泵系统的运行方式和控制策略。
热泵系统可以采用单回路或多回路的方式运行,具体取决于废热的特点和需求。
控制策略可以根据废热的变化和高温热源的需求进行调整,以实现最佳的能量转化效率。
还需要考虑热泵系统的经济性和可行性。
热泵系统的投资成本、运行费用和维护成本都需要进行评估和比较。
同时,还需要考虑废热回收对生产过程和生活环境的影响,以及其对能源消耗和碳排放的减少效果。
热泵余热回收是一种利用热泵技术将废热转化为有用热能的方法。
热泵回收空冷机组余热的技术研究和经济性分析的开题报告
热泵回收空冷机组余热的技术研究和经济性分析的开题报告题目:热泵回收空冷机组余热的技术研究和经济性分析一、研究背景和研究意义近年来,随着节能环保的不断提倡,热泵技术作为一种高效的能源利用方式逐渐被广泛应用。
而空冷机组等大型制冷设备在运行过程中会产生大量的余热,如果能够将这些余热有效回收利用,不仅可以提高能源利用效率,还可以为企业节约大量的能源消耗和费用开支。
因此,本研究旨在探索热泵技术回收空冷机组余热的可行性和经济性,为企业节约能源消耗和费用支出提供技术支持和决策参考。
二、研究内容和研究方法1.研究内容:(1)探究热泵技术回收空冷机组余热的原理和技术实现方式;(2)开展热泵回收空冷机组余热的实验研究,分析回收效果和经济性;(3)分析回收效果和经济性的关键因素,探讨如何进一步提高回收效率和经济性。
2.研究方法:(1)文献调研法:查阅相关文献,了解热泵技术回收余热的研究进展和应用现状;(2)实验研究法:选择合适的空冷机组进行实验研究,测试热泵回收余热的效果和经济性;(3)数据分析法:对实验数据进行分析,探究回收效果和经济性的关键因素;(4)综合评价法:综合比较不同方案的回收效果和经济性,得出最优方案。
三、研究进度安排第一阶段(3周):完成研究背景和研究意义的文字阐述,并进行相关文献调研,了解热泵技术回收余热的研究进展和应用现状。
第二阶段(4周):选择合适的空冷机组进行实验研究,测试热泵回收余热的效果和经济性,并对实验数据进行分析。
第三阶段(3周):分析回收效果和经济性的关键因素,探讨如何进一步提高回收效率和经济性。
并综合比较不同方案的回收效果和经济性,得出最优方案。
第四阶段(2周):完成开题报告撰写和报告答辩准备工作。
四、预期研究结果和创新点预期研究结果:通过实验和数据分析,得出热泵技术回收空冷机组余热的最优方案,并对其经济性进行评估和分析。
创新点:(1)探索热泵技术回收空冷机组余热的可行性和经济性,为企业节约能源消耗和费用支出提供技术支持和决策参考;(2)深入分析回收效果和经济性的关键因素,提供相关优化策略和建议。
热回收型风冷热泵机组热水制备原理及经济性分析
热回收型风冷热泵机组热水制备原理及经济性分析摘要:现今世界能源危机及全球污染已成为威胁人类生存的主要问题,如何解决这一问题,成为了全人类的课题。
在这样的背景下,以节能和环保为主要特征的热回收型空调技术应运而生。
空调夏季运行时产生大量冷凝热,热回收型风冷热泵机组通过回收冷凝热,不仅可以在稳定机组运行的同时减轻城市热岛效应,而且可以免费制备生活热水,冬季又可以以空气源热泵形式制备生活热水,一机多用具有相当大的实际意义。
本文重点介绍了冷凝热回收系统的原理、特点,并以一具体建筑为例,从经济上分析了这种热回收系统的可行性与经济性。
关键词:冷凝热;热回收;节能;经济性;风冷热泵Abstract: The world energy crisis and global pollution has become a major threat to human survival, how to solve this problem, has become the subject of all mankind. In this context, energy saving and environmental protection as the main feature heat recovery air conditioning technology came into being. Air conditioning in summer run generate a lot of heat of condensation heat recovery-type air-cooled heat pump units by recycling the heat of condensation, not only can in stable unit running at the same time to reduce the urban heat island effect, and can free preparation of domestic hot water, winter and can be a form of air-source heat pump preparation of domestic hot water, a machine has considerable practical significance. This paper focuses on the principles, characteristics of the condensing heat recovery system, and to a specific building, for example, from the analysis on the economic feasibility and economy of this heat recovery system.Keywords: Condensation heat. Heat recovery; Energy saving; Economy; Air-cooled heat pump前言据权威机构统计,近年来我国建筑能耗约占全国总能耗的35%,其中空调能耗占建筑能耗的50%~60%左右,由此可见暖通空调能耗占全国总能耗的比例高达20%;而我国的人均耗能量还远远低于发达国家,但是随着人民生活水平的不断提高,人均耗能量必将越来越大,到2050年,中国的经济和人民生活水平将达到中等发达国家水平,要求的人均耗能量将更多,由于人口众多,中国势必成为世界上能源消耗大国,那么届时全球能源市场将会无力承受,因此节能、提高能源利用率的当今暖通空调行业的首要问题。
利用热泵回收机组循环水余热方案浅析
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。
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本文以某电厂300 MW供热机组为对象进行改造,采用 基于吸收式热泵的循环水利用供热技术,回收汽轮机的循环 水余热,以提高机组的供热能力和运行经济性。
1 机组概况
某电厂一型号为C270/N300-16.7/537/537的供热 机 组, 额定采暖抽汽压力为0.49 MPa,额定采暖抽汽流量为320 t/h。
图2 吸收式热泵在电厂余热回收系统中的应用
3 设计参数选择
3.1 驱动蒸汽参数 热泵采用供热采暖抽汽作为驱动蒸汽。对于热泵机组来
说 ,要 求 驱 动 蒸 汽 维 持 在 一 个 比 较 稳 定 的 状 态 ,对 于 热 泵 做 功 以 及 疏水 水 位 的控 制 有 较大 好 处 。因 此 热 泵 投 运 以 后 ,需 要在运行时提供一个稳定的驱动汽源。
从 机 组 近 两 年 供 热 期 的 运 行 数 据 来 看,实 际 运 行 的 采 暖 抽汽压力在0.24 MPa左右,采暖抽汽温度在230 ℃左右。为尽 可 能 回 收凝 汽 器 循环 水 余 热,从 而 发 挥 热 泵 回 收 余 热 的 供 热 优势,适当提高采暖抽汽压力至0.28 MPa,考虑抽汽 至热泵 机组管道压损(约0.03 MPa),进入热泵系统的驱动蒸汽压力 为0.25 MPa,过热度不超过10 ℃。 3.2 热网水参数
吸收式热泵在电厂余热回收系统中的应用如图2所示。
图1 吸收式热泵热量收支图 原汽轮机凝汽器的乏汽余热通过冷却水塔排放到大气环境 中,造成乏汽余热损失。现采用吸收式热泵,以凝汽器出口的 循 环 冷 却 水 作 为 低 温 热 源 ,以 电 厂 采 暖 抽 汽 作 为 驱 动 热 源 , 加 热 热 网循 环 水 回水 ,循 环 冷 却 水 降 温 后 再 引 入 凝 汽 器 吸 收 低 压 缸 排 汽 余 热 ,从 而 达 到 余 热 回 收 利 用 的 目 的 ,热 网 循 环 水被加热后,再送往热网加热器。此方案可回收循环水余热, 提高电厂供热量,从而提高电厂总的热效率。
根 据 往 年采 暖 季 的运 行 经 验,受 汽 轮 机 采 暖 抽 汽 量 的 限 制,该热电厂的供热能力已经接近饱和。同时,火电厂低温循 环水的能量约占电厂耗能总量的30%以上,充分利用这部分 能量可以有效缓解目前电厂供热机组进一步拓展供热市场 的热源不足问题。
2 余热利用方案
吸 收 式 热 泵 热 量 收 支 图 如 图 1 所 示 ,以 汽 轮 机 抽 汽 为 驱 动 能 源 Q1,产 生 制 冷 效 应 ,回 收 循 环 水 余 热 Q2,加 热 热 网 循 环 水回水,得到的有用热量(热网供热量)为消耗的蒸汽热量与 回收的循环水余热量之和,即Q1+Q2。
关键词:吸收式热泵;余热利用;循环水
0 引言
随着我国城市规模的不断扩大以及居民生活品质的提升, 我国北方城镇集中供热面积增长迅速,城市供热热源紧张 ,这 就对热电联产企业供热机组的供热能力提出了新的要求。
对 于 能 源消 耗 大 户 火 力 发 电 厂 来 说 ,其 燃 料 燃 烧 总 发 热 量 中 电 能 的 转 化 率 只 有 35 % ~ 40 % ,而 其 余 大 部 分 的 热 量 主 要 通 过 锅 炉 烟 囱 和 循 环 水 冷 却 塔 散 失 到 环 境 中 [1],凝 汽 冷 凝 造成的冷源热损失一般约为2 300 kJ/kg。以600 MW发电机组 为例,其主蒸汽量约为2 000 t/h,则凝汽热损失约4.6×103 GJ/h, 折合标准煤约为157 t/h[2]。
设计与分析◆Sheji yu Fenxi
热泵回收循环水余热供热系统设计及经济性分析
周雅君
(大唐华北电力试验研究院,北京 100043)
摘 要:以某电厂300 MW供热机组为对象,提出了采用吸收式热泵回收利用循环水余热,从而增大机组供热量的改造方案,确定 了方案中的驱动蒸汽、热网循环水、余热循环水等参数,对不同背压下的方案进行了经济性比较,并分析了方案的经济性和节能效益。
机 组 背 压 升 高 可 使 循 环 水 出 口 温 度(即 热 泵 入 口 温 度) 升高,循环水余热升高。但随着机组背压升高,低压缸最小冷 却 蒸 汽 质 量 流 量 要 保 证 末 级 叶 片 不 产 生 鼓 风 ,这 将 导 致 低 压 缸最 小冷 却蒸 汽质量 流 量逐渐 增 大,采 暖 抽汽 流 量 逐 渐减 少。因此背压的确定对机组运行经济性及循环水余热利用系 统有重要影响。
从 近 两 年 采 暖 季 历 史 运 行 数 据 来 看 ,严 寒 期 和 初 末 期 的 热网水平均回水温度分别约为53 ℃和46 ℃,在整个供暖期, 热网水回水温度一般在41~5Fenxi◆设计与分析
度为49.5 ℃。本方案中热网回水温度即热泵的进口温度设定 为50 ℃。
一次热网循环水流量设计值为8 600 t/h,本方案中热网 循环水量取8 000 t/h。根据当地集中供热的特性,供热的热网 系统 调 节 是 量 调 与 质 调 并 进 的 方 式 ,故 热 网 循 环 水 运 行 调 节 是流量和供水温度并重,热网循环水流量随环境温度的变化 而变化。 3.3 循环水参数
吸收式热泵以热能为动力,利用溶液的吸收特性将热量 从低 温 热 源输 送 至 高温 热 源 ,是 目 前 回 收利 用 低 品位 热 能 的 有效方法,具有节约能源、保护环境的双重作用[4]。利用吸收式 热泵的特点,将热电厂循环水中的低品位热能用于供热,实现 了 在 不 改 变 装 机 容 量 的 情 况 下 ,提 高 了 机 组 供 热 能 力 和 系 统 效 率 的 目 的 ,使 电 厂 的 综 合 效 率 提 高 到 70% ~ 80% ,即 利 用 1 个单位蒸汽驱动热量,可回收0.65~0.85个单位低品热量[5]。