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浅谈火电厂设计中推行热泵节能技术(2)

北极星电力网技术频道    作者:于国续   2012/9/13 10:25:54   

 关键词:  热泵 火电厂节能 火电厂

国务院于2012年6月16日以国发〔2012〕19号印发了“十二五”节能环保产业发展规划的通知,“基于吸收式换热的集中供热技术,用于凝汽式火力发电厂、热电厂余热利用,循环水余热充分回收,提高热电厂供热能力30%以上,降低热电联产综合供热能耗40%,并可提高既有管网输送能力。研发重点是小型化、大温差吸收式热泵装备。”,作为节能产业关键技术,列入在“专栏1”中。

北京、上海和沈阳等地方政府还出台了鼓励和发展热泵技术的具体扶持和奖励政策。

2、热泵技术的大量应用实践表明其技术成熟

1)公共建筑和民用建筑

至2008年,热泵采暖技术已在北京、沈阳、大连、哈尔滨等地大量应用,其中北京市已有400万m2居民小区和公共建筑利用地下水采用热泵技术供热,沈阳市在已有地源热泵技术应用面积312.3万m2。一批有资质的热泵企业应运而生,以合同能源管理模式参与建筑节能改造项目,有大量的成功案例。北京成功运用了“城市再生水源”热泵中央空调系统,将城市污水源作为奥运村夏季制冷、冬天供暖的主要介质,实现了能源利用的多元化;上海世博会的世博园内,江水源热泵供冷/供热系统主要在3.22km2的世博会围栏区内的5个功能片区实现,减少了中央空调冷热源系统的综合能耗。

2)火电厂

火电厂在纯凝工况下的能源利用率通常低于40%,而在有抽汽供热的情况下能源综合利用率也大多不到60%,在损失的能量中,由低温循环水所带走的能量约占电厂总耗能的30%以上,如何回收利用这部分能量将会对社会、环境、电厂带来巨大的利益。由于这部分能量属于低品位的热量,只有通过热泵提升后才能利用。

从水量、水温、水质等条件分析,火电厂的循环水作为热泵机组的热源,具有得天独厚的显著优点,是热泵机组最为理想的低温热源。

火电厂的循环水流量大(每小时上万吨),蕴含的热量巨大,以一台200MW 的机组为例,若循环水中的热量20 %被利用,其热量可满足100多万平方米的供热面积需要,某热电厂二台300MW机组循环冷却水系统约流量约为52000m3/h,冷却塔前水温20℃~35℃,温差8℃~12℃,若利用热泵技术将这些热量回收,可新增加供热面积1000万m2;循环水的温度和流量都稳定,一般都保持在20 ℃以上,有利于提高热泵的能效比;循环水水质较好,不易发生腐蚀与结垢;利用了循环水的余热,可以减少冷却塔向环境的散热和冷却水的蒸发损失,减少污染,节约水源;热泵回水与冷却塔回水混合,可降低凝汽器循环水进水温度,有利于降低汽机背压,提高机组热效率。

遗憾的是,到目前为止,尚未发现在电厂设计中同步采用热泵技术的案例,虽曾有工程对采用热泵技术回收循环水热量供热进行过论证,但由于实施条件不够成熟而暂时搁置。

但是,一些已投产的电厂节能技术改造,通过作为示范工程或合同能源管理模式(EMCo)实施的项目却不乏其例。据不完全统计,自2006年以来已投产的采用吸收式热泵机组回收冷凝余热已有很多成功案例,较大规模的有京能石景山热电(8套),承德热电(8套),国阳新能(6套),华电佳木斯热电(8套),大同二热(10套)等。这些成功的案例充分证明了火电厂采用热泵技术回收低温循环水热量的技术已经成熟。

最早采用热泵技术回收低温循环水热量的是大庆市北源热力有限公司。该公司利用炼化的工业循环水,作为热泵的低位热源,通过热泵提升温度后,供附近的居民区采暖。本工程规划供热面积320万m2分期实施,一期已于2006年11月投入运行。

华电国际十里泉发电厂的利用循环水余热进行供热的试点项目,以电厂循环水作为低位热源,利用热泵产生出50℃~55℃的热水为厂区内的办公区和生活区建筑供热,系统供热容量为200kW。工程于2007年8月24日通过验收。

京能石景山热电厂采用8台超大型溴化锂吸收式热泵机组,单机制热能力20MW,由烟台荏原供货。2011年经北京电科院检测,年可节标煤3.3万余吨,节水6.5万余吨,实际供热面积168万m2,增加供热收入2937万元,节约成本2300万元,减排SO28.26万吨。

大同二电厂从2010年6月起,开展采用溴化锂吸收式热泵技术回收循环水余热集中供热集成技术研究,回收利用两台超临界660MW机组辅机循环冷却水系统30℃左右的低温余热,将60℃左右的城市热网回水加热到90℃左右,向大同市区供热。这项热泵回收循环水余热供热技术可使大同二电厂一个供热季可回收热量185.72万GJ,可新增加供热面积200多万 m2。

来源:百度文库
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