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热泵技术在火电厂节能中应用的探讨

   日期:2016-12-28     来源:工业电气网    浏览:81    评论:0    

  通过探讨水源热泵在电厂循环冷却水余热回收中应用以及蒸汽喷射式热泵在回收除氧器排汽和采用吸附式热泵技术回收锅炉排污水热能中的应用,说明了热泵技术在电/-""9应用具有显着的节能效果。

  1引言

  一般大型火电厂实际热效率仅为40%,约60%的热量被凝汽器循环冷却水带走排到环境中。电厂循环冷却水排水温度在50℃以下,属于低品位热能,直接利用范围狭窄,以往都是采用冷却塔直接排放的方式。同时,火电厂的生产过程存在各种余热,如轴封漏汽、锅炉排污、除氧器排气等等均属于携带余热的工质。这些热量以前都是未加利用而直接排放到环境当中的。这些排放的热量,不但造成了对环境的热污染,还降低了火力发电厂的能源效率。

  目前,国内开展其余热利用的电厂很少,仅占火电厂总数的16%。其中,87%的电厂主要利用方式是水产品养殖,其利用量极少,且效率十分低下。为了响应国家提出的节能减排的政策,很有必要开展高效率余热利用技术的研究。热泵技术在电厂余热利用和节能工作中将发挥更大的作用。

  2采用水源热泵回收电厂循环冷却水冷凝热

  2.1以电厂循环冷却水位为温热源的水源热泵系统特点

  电厂循环冷却水作为水源热泵的低温热源应当比城市污水、河水、海水以及地下水更为优越。由于电厂循环冷却水有相对清洁的水质,相对稳定的流量和较高的温度,热泵采热设备便可相对简单,且性能系数(COP)可保持较高水平。虽然热泵系统的初投资较高,要消耗一定高品质的电能,但设备自动化程度高,能量利用效率高,运行的费用比常规方式省。

  2.2回收电厂冷凝热的热泵需要满足以下条件

  (1)高温水源热泵

  电厂冷凝热品位低,对35℃左右的冷却水难以直接利用,必须用热泵技术将温度提升到一定值,一般热泵热水出口温度为40~50℃,对采暖而言,水温一般要求提高到70。80℃。热电厂冷凝热回收需要高挨j凝高蒸发的高温水源热泵。

  (2)大容量大温差热泵

  由于电厂冷凝热量大、集中的特点,用热泵回收的冷凝热在电厂附近找不到足够的热用户,必须远距离输送,满足远方用户的要求。因此需要大容量大温差热泵集中供热,单机容量在20。30MW以上,热水温差在20℃以上,冷水温差在8C左右。

  (3)高制热系数水源热泵

  为提高热泵集中供热系统的经济性,需要选择制热能效比大于4的热泵机组。

  2.3回收冷凝热的利用

  热泵回收的热量如何利用,是关系到循环水余热利用实用价值的根本问题。提升温度后的余热量尽可能在电厂附近区域的工业生产过程及冬季采暖中利用。

  (1)利用回收的凝结热供暖

  热泵一循环水供暖系统如图1所示,通过热泵系统将汽轮机循环水系统与供暖系统分隔开来。对汽轮机循环水系统来说,蒸发器相当于原来循环水冷却系统中的冷却塔等冷却设备,流动阻力增加的并不大,温降相同或稍低,因而对汽轮机的凝汽器影响较小。热泵系统的冷凝器是供暖系统中的热源,由于系统静压力的要求,热泵系统冷凝器的耐压能力要高于供暖系统的静压力。此外,为防止意外情况下的超压,在热泵冷凝器的入口处应设置安全阀等保护措施。

 
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