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    熱泵技術在火電廠節能中應用的探討

       日期:2016-12-28     來源:工業電氣網    瀏覽:81    評論:0    

      通過探討水源熱泵在電廠循環冷卻水余熱回收中應用以及蒸汽噴射式熱泵在回收除氧器排汽和采用吸附式熱泵技術回收鍋爐排污水熱能中的應用,說明了熱泵技術在電/-""9應用具有顯著的節能效果。

      1引言

      一般大型火電廠實際熱效率僅為40%,約60%的熱量被凝汽器循環冷卻水帶走排到環境中。電廠循環冷卻水排水溫度在50℃以下,屬于低品位熱能,直接利用范圍狹窄,以往都是采用冷卻塔直接排放的方式。同時,火電廠的生產過程存在各種余熱,如軸封漏汽、鍋爐排污、除氧器排氣等等均屬于攜帶余熱的工質。這些熱量以前都是未加利用而直接排放到環境當中的。這些排放的熱量,不但造成了對環境的熱污染,還降低了火力發電廠的能源效率。

      目前,國內開展其余熱利用的電廠很少,僅占火電廠總數的16%。其中,87%的電廠主要利用方式是水產品養殖,其利用量極少,且效率十分低下。為了響應國家提出的節能減排的政策,很有必要開展高效率余熱利用技術的研究。熱泵技術在電廠余熱利用和節能工作中將發揮更大的作用。

      2采用水源熱泵回收電廠循環冷卻水冷凝熱

      2.1以電廠循環冷卻水位為溫熱源的水源熱泵系統特點

      電廠循環冷卻水作為水源熱泵的低溫熱源應當比城市污水、河水、海水以及地下水更為優越。由于電廠循環冷卻水有相對清潔的水質,相對穩定的流量和較高的溫度,熱泵采熱設備便可相對簡單,且性能系數(COP)可保持較高水平。雖然熱泵系統的初投資較高,要消耗一定高品質的電能,但設備自動化程度高,能量利用效率高,運行的費用比常規方式省。

      2.2回收電廠冷凝熱的熱泵需要滿足以下條件

      (1)高溫水源熱泵

      電廠冷凝熱品位低,對35℃左右的冷卻水難以直接利用,必須用熱泵技術將溫度提升到一定值,一般熱泵熱水出口溫度為40~50℃,對采暖而言,水溫一般要求提高到70。80℃。熱電廠冷凝熱回收需要高挨j凝高蒸發的高溫水源熱泵。

      (2)大容量大溫差熱泵

      由于電廠冷凝熱量大、集中的特點,用熱泵回收的冷凝熱在電廠附近找不到足夠的熱用戶,必須遠距離輸送,滿足遠方用戶的要求。因此需要大容量大溫差熱泵集中供熱,單機容量在20。30MW以上,熱水溫差在20℃以上,冷水溫差在8C左右。

      (3)高制熱系數水源熱泵

      為提高熱泵集中供熱系統的經濟性,需要選擇制熱能效比大于4的熱泵機組。

      2.3回收冷凝熱的利用

      熱泵回收的熱量如何利用,是關系到循環水余熱利用實用價值的根本問題。提升溫度后的余熱量盡可能在電廠附近區域的工業生產過程及冬季采暖中利用。

      (1)利用回收的凝結熱供暖

      熱泵一循環水供暖系統如圖1所示,通過熱泵系統將汽輪機循環水系統與供暖系統分隔開來。對汽輪機循環水系統來說,蒸發器相當于原來循環水冷卻系統中的冷卻塔等冷卻設備,流動阻力增加的并不大,溫降相同或稍低,因而對汽輪機的凝汽器影響較小。熱泵系統的冷凝器是供暖系統中的熱源,由于系統靜壓力的要求,熱泵系統冷凝器的耐壓能力要高于供暖系統的靜壓力。此外,為防止意外情況下的超壓,在熱泵冷凝器的入口處應設置安全閥等保護措施。

     
    標簽: 熱泵技術 節能
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