水源热泵在电厂余热利用
工业余(废)热在水源热泵中的应用
A p i a i n o n u t i lw a t e t t a e -o r e h a u p plc to f i d s r a s e h a o w t rs u c e tp m
Gu fn Zh in n o Dea g u Ja j u
部分 能量 却被 直接 排 放 。而 水 源热 泵 系 统恰 好 能 够将 废水 中 的热量 提取 出来 , 于 预 热 , 而大 大 用 从
余热, 这些 热水 温度 一般 为 3 ~ 6 0 0℃ 。为 了满 足
生产 工艺 需 要 , 些 热 量 需 要 通 过 冷 却 塔 排 向 大 这 气 。这一 方 面造 成 能 源 的 巨 大 浪 费 , 一 方 面 对 另
to nd r n w oston i n u e e p ii .
K EY O RDS w a e —ou c a m p; he tr c ve y W t rs r e he tpu a e o r
目前 在 我 国 的 火 力/ 发 电 、 染 、 胎 、 核 印 轮 油 田、 制药行 业领域 , 其 生产 工 艺 过 程 中产 生 大量 在
( n d o Hae r n iin n e ti C .L d) Qig a irAi Co dto ig Elc rc o , t .
ABSTRACT T a i h x m p e o he v p r c k ng t e e a l ft a o om pr s i n t pe wa e — o c a m p, e so y t rs ur e he tpu i r d e t c i fe r —a i n p i tng a d d e ng,po e a t y e p od ton nt o uc s isa ton o ne gy s v ng o rn i n y i w rpl n ,t r r uc i
电厂余热利用的分析与探讨
S u y 0 n p c i n 0 a so m e u sa i n. s n u t d S t h e r t d nI s e t f o Tr n f r rS b t t o Ga s le wi g a I e
关键 词 :循 环 水余 热 利 用 ; 泵 技 术 ; 业 日光 大 棚 热 农
中 图分 类号 :T 0 K9
文献 标 识 码 :A
文 章编 号 :0 0 8 3 ( 1)5 0 0 — 2 10 — 162 03 — ¨ 3 0 O 0
能源生产和能源消费所引起的环境 问题 已经成为制 约我国 可持续发展 的重要问题之一。在未来 2 O年我国经济翻两番和全 面实现小康社会 , 能源和能源消费所带来 的问题同过去 2 0年相 比将会更加 突出、 更加严峻 。目前 国内大型火 电厂 的大量余 热很 多情况下没有得到有效地 利用 , 造成 了能源 的浪费 , 因此 电厂的 余热利用成为如今 节能的一条 重要 途径 。利用热泵技术 回收循 环冷却水余 热不仅能挖掘低 品位热 能 , 收到显著 的节 能效 果 , 还
大。
22 目前 我 国 北 方地 区农 业 生 产 的 局 限性 _ 在我 国的华北 、 东北 、 北地区 , 西 农业生产无 霜期 短 , 每年从 1 份 到 第 二 年 的 5月 份 不 宜 进 行 种植 生 产 ,时 问长 达 半 年 之 0月
久 。为了延长生产时间 ,人 们建造 了 E光温室大棚进行种植 、 t 养
2 冬季 电厂 余热用 于北方地 区农 业生产 的可行性分析
21 电厂循环水余热 的性质及其可 利用情况 . 热能是能量的一种 , 它会在某种介质 中被 吸收 、 转移 、 扩散, 水是一种最常见 的介质媒体 。用水带走的热能 , 其本身是一种清 洁能源 , 当热量扩散后 , 可继续循环利用。然而 , 为了循环水再利 用, 必须散发掉其 中的热量 , 因此在水源充足的地方 , 人们用抽水 库的水来做冷却循环水 , 水库成了二级水源循环冷却系统 。用在 水源不充足 的地方 , 人们建造了循环冷却塔 , 用水和空气来冷却 。 但是用作冷却系统的水库被加热后 , 生活在水库里 的生物受到了 严重 的影响 。 在这些作循环冷却水的水库 , 出现 了水草 、 藻类植物 过量 生长 , 引起水体缺氧 , 水质下降 , 影响鱼类生长 , 重时大量 严 死亡 , 为 电厂 的热 污 染 , 以 , 理 利 用 这 部分 热 量 才 能 避 免 上 即 所 合 述问题 的发生 。对于一般大型火 电厂大部分建在郊区或乡镇 , 离 市 区( 或县城 ) 较远 而其周 围一般有农 田, 所以利用 电厂循环水余 热为居 民住宅供热投资相 比为农业供热要大。 对于电厂湿冷机组
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。
感谢观看
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。
热电厂循环水余热利用方案
******技术发展有限公司******热电厂循环水利用方案(溴化锂吸收式热泵)联系人:手机:联系电话:传真:信箱:2013年8月18日目录1 项目简介 (3)1.1 吸收式热泵方案 (3)1.2 吸收式热泵供暖工艺流程设计 (3)1.3 蒸汽型吸收式热泵主机选型(31.7℃→25℃) (4)1.4 节能运行计算 (4)1.5 初投资与回报期计算 (5)2 热泵机组简介 (6)2.1 吸收式热泵供暖机组 (6)2.2 溴化锂吸收式热泵采暖技术特点 (7)2.3 标志性案例介绍 (7)1 项目简介********热电厂,采暖季有温度为26.3~19.6℃的循环冷却水2800m3/h,需要通过降低汽轮机组凝汽器真空或提高汽轮机背压,使得冷却循环水的温度提升到到31.7℃,然后利用溴化锂吸收式热泵机组提取凝汽器冷却循环水中的热量,将循环冷却水温度降低到25℃,可以制备供水温度为74.7/55℃热网水2400 m3/h,对建筑物进行供暖,供暖期为152天。
提高汽轮机背压大约2KPa左右,汽轮机的轴向推力几乎不变,对发电量影响不大。
1.1 吸收式热泵方案采用蒸汽型吸收式热泵机组,通过0.49MPa的饱和蒸汽作为驱动热源,在冬季采暖期,将2800m3/h的循环冷却水从31.7℃降低到25℃,可以从循环冷却水中提取21.82MW的热量用于建筑物采暖。
1.2 吸收式热泵供暖工艺流程设计使用吸收式热泵加热,供暖系统流程原理图如下:由上图可以看出,实际应用流程非常简单,只是把工艺循环水引到热泵机房,把原来通过冷却塔排放到环境中的冷凝废热,通过溴化锂吸收式热泵机组将热量传递给供暖回水。
此系统改造不影响循环水原系统的稳定性,节省大量的蒸汽,同时带来了大量的经济效益。
1.3 蒸汽型吸收式热泵主机选型(31.7℃→25℃)通过溴化锂吸收式热泵产品,利用饱和蒸汽压力为0.49MPa的蒸汽50400kg/h,可将2800 m3/h的循环冷却水,从31.7℃降低到25℃,将2400m3/h采暖55℃回1.4 节能运行计算能源价格:电价:0.7元/kWh。
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。
热泵用于热电循环水中的低位热能回收利用
循环水中的低位热能回收利用方案摘要--华能营口热电厂节能改造1.前言:1.1:热能回收的必要性:当前全国各个火力发电厂凝汽器的冷却基本是采用传统生产工艺,冷却水进入电厂冷却水塔,通过风冷将水中的凝汽热量散发到大气中,水循环利用,从而产生了热能损失同时产生了蒸发水损失。
利用热泵技术将电厂排汽冷却水作为低温热水源,汲取以往被当作工业废热排放的凝汽热量,提升回热凝结水以及热网水温度。
这样既有利于电厂冷却循环水侧形成闭式循环,减少水量蒸发损失,又能够提高整体发电效率降低煤耗。
在能源日益紧张环境污染日趋严重的当今,节能减排迫在眉睫。
我2X330mw机组的热能损失为135MW(此数据来源于北京华电博欣节能技术有限公司和大连热电工程设计有限公司可行性报告),循环水蒸发损失为10000吨/天(此数据来源于我厂统计);1.2:热能回收的可行性:热泵是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热,经过电力做功,输出能用的高品位热能的设备,热泵的理论基础是分子运动及能量守恒原理。
热泵的历史可以追朔到1912年瑞士的一个专利,而热泵真正意义的商业应用也只有近十几年的历史。
如美国,截止1985年全国共有14,000台地源热泵,而1997年就安装了45,000台,到目前为止已安装了400,000台,而且每年以10%的速度稳步增长。
目前国内外已经有利用低温(2-5℃)水的热能,把水加热到70-90℃的高温热泵,并且能效比COP>3.5。
热泵技术的日臻成熟为本方案提供了基础。
如果我厂用热泵技术回收余热进行供热,那么2X330 Mw的机组供热时发电与供热总的能力(煤耗不变的前提下)至少可以达到发电2X250 Mw +供热465(465=3*155) Mw的效果;2.本项目循环水中的低位热能回收利用方案预期结果:如果我厂用热泵技术回收余热进行供热,那么2X330 Mw的机组供热时发电与供热总的能力(煤耗不变的前提下)至少可以达到发电(2X330-155) Mw +供热465(465=3*155) Mw的效果;初步计算,通过利用热泵技术进行循环水中的低位热能回收,可以提高全厂能效利用率5%以上,当冬季供热时,可以提高全厂能效利用率10%以上,平均每天可以减少蒸发量损失2X330MW 机组10000吨/天;具体如下:2.1:本方案可以将循环水内(20000 T/h ,温度25 °C 温升6°C)的低位热能提取出来。
刍议火力发电厂余热利用与热泵技术
刍议火力发电厂余热利用与热泵技术摘要:电厂循环冷却水中含有大量的低位热能,采用热泵技术,可以将这部分热能回收利用。
结合实际,分析了热泵技术在热电厂余热利用中的实际应用,通过此项技术,能将长海发电的循环水原来放散到环境中去的大量低温余热回收,从而达到节能减排的目的。
关键词:火力发电厂;余热利用;热泵技术工程概况南海长海发电有限公司(以下简称长海发电)除氧器补充的除盐水,一部分直接进入凝汽器预热;另外一部分经过轴封加热器的预热,温度提升为30℃左右进入除氧器,总流量平均在220吨每小时。
利用清华同方的低温余热回收技术,能将长海发电的循环水原来放散到环境中去的大量低温余热回收,通过余热回收机组以用于补水的预热,可以代替一部分除氧器耗用的蒸汽。
能将每小时220吨的补水从30℃预热到75℃再送入低压除氧器,共可回收余热4.74兆瓦,年回收余热折合公司外供蒸汽(300℃左右,压力为1.0MPa,焓值约在3051kJ/kg的过热蒸汽)30761吨,从而达到节能减排的目的。
一、热泵及其工作原理1、热泵的组成热泵是一种能使热量从低温物体转移到高温物体的能量利用装置。
文中所涉及的水源热泵系统主要由3部分组成:(1)热泵的驱动能源(电能)和驱动装置(电机、发动机等);(2)热泵的工作机;(3)低位热源(低温水)。
火电厂循环冷却水中的余热利用中,采用水源热泵,从冷却水余热中抽取热量加热工质,从而减少燃煤的消耗,提高系统的热利用率,达到节能减排的目的。
2、热泵的工作原理根据热力学第二定律,热量不会自发地从低温物体传导到高温物体,而不引起其他变化。
所以在热泵工作过程中,需要消耗一部分高品位能量,将热量从低温热源中抽取再传导至高温热源。
假设在热泵工作中,从低温热源吸收的热量为Q2,热泵的功耗为W,则热泵向高温热源输出的总热量为Q1=Q2+W。
热泵的工作效率可由性能因数(C)或者供热因数来评价(其中:C=Q1/W)。
在冬季热泵供热运行时,当冷凝温度一定时,热泵性能系数C取决于低位热源温度的高低,热泵供热量Q1则与流量和对应温差有关。
热电厂低温循环水余热回收利用工程实践
热电厂低温循环水余热回收利用工程实践摘要:进入新时期以来,我国各项事业均快速发展,取得了十分理想的成绩,特别是热电厂以惊人的速度向前发展。
随着煤炭价格逐年升高,热电厂经营压力巨大,且电力行业是一次能源消耗大户和污染排放大户,也是国家实施节能减排的重点领域。
电厂循环冷却水余热属于低品位热能,一般情况下,直接向环境释放,造成了巨大的能源浪费。
热泵是利用一部分高质能从低位热源中吸取一部分热量,并把这两部分能量一起输送到需要较高温度的环境或介质的设备。
火电厂循环水中存在大量余热,利用热泵技术有效回收这部分热量用于冬季供暖或常年加热凝结水。
关键词:热电厂;低温循环水;余热回收;利用工程引言低温循环水余热即是可回收再利用的一种资源。
热电厂生产中需要大量能源,这些能源因生产工艺等原因,无法全部利用,因此就产生了大量的各种形式的余热,能源浪费严重。
1热泵技术的分类热泵技术是基于逆卡诺循环原理实现的。
按照驱动力的不同,热泵可以分为压缩式热泵和吸收式热泵。
压缩式热泵主要由蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀组成,通过让工质不断完成蒸发一压缩一冷凝一节流一再蒸发的热力循环过程,将低温热源的热量传递给热用户。
吸收式热泵主要由再生器、吸收器、冷凝器、蒸发器、溶液热交换器等组成,是利用两种沸点不同的物质组成的溶液的气液平衡特性来工作的。
根据热泵的热源介质来分,可分为空气源热泵和水源热泵等:空气源热泵是以空气为热源,因空气对热泵系统中的换热设备无腐蚀,理论上可在任何地区都可运用,因此是目前热泵技术应用最多的装置;水源热泵是以热水为热源,因水源热泵的热源温度一般为15~35°C,全年基本稳定,其制热和制冷系数可达3.5-4.5,与传统的空气源热泵相比,要高出30%左右。
2驱动蒸汽参数偏低工况当蒸汽参数偏低,不能满足热泵正常工作需要时,对高参数蒸汽减温减压后送入热泵,这种方法没有对高参数蒸汽的能量进行梯级利用。
研究采用蒸汽引射器方案,即利用高参数蒸汽引射低参数蒸汽,产生满足热泵需求的蒸汽,实现高、低压蒸汽的高效利用。
水源热泵技术在电厂空调系统的应用
水源热泵技术在电厂空调系统的应用随着人们生活水平的不断提高,对于舒适的居住环境的需求也越来越迫切。
而尤其是在夏季高温时期,人们在办公室和生活场所需要一个冷却舒适的环境。
电厂作为重要的能源生产和供应单位,也需要在生产设施和办公场所内使用冷却设备来维持工作效率和员工的舒适度。
然而,传统的中央空调系统在功率消耗和环保方面存在诸多问题,因此水源热泵技术被广泛应用于电厂空调系统中,以降低能耗和排放。
水源热泵技术是一种新型的空调系统,它可以通过地下水、湖水、海水等自然水源作为热源或冷源。
在夏季,其通过地下水循环或者冷却塔系统,将热气流释放到环境中,起到降温的作用,在冬季,水源热泵采用压缩机将自然水源提供的低温热能压缩升温,从而为电厂空调系统提供热能。
这样一来,水源热泵空调系统就能够在充分利用自然能源的情况下保证电厂的正常生产和工作环境的温度舒适度。
与传统的中央空调系统相比,水源热泵技术有以下明显优势:1. 节约能源:水源热泵技术需要的电能消耗非常低,因此可以节约能源和降低电费。
一项研究显示,在暖季,水源热泵系统的能效比是传统空调系统的4至5倍。
2. 降低碳排放:传统空调系统的制冷过程需要消耗较多的电力,因此排放许多有害气体,而水源热泵技术的碳排放量较低。
3. 维护费用低:传统空调系统设备复杂,维护费用高,而水源热泵技术的维护费用则相对较低。
4. 天气适用性强:水源热泵技术适用于任何地质环境和气象条件,无论是寒冷的地区还是炎热的地区都可以使用。
以上的优势使得水源热泵技术受到越来越多电厂的青睐。
目前,一些大型电厂已经开始在他们的空调系统中使用这种技术,显著节约能源并降低其碳排放。
在中国,自2012年起,国家和地方政府投资了许多水源热泵项目,用于改建公共建筑、企业和住宅,以节约能源,同时提高居住和工作环境的舒适度。
与此同时,一些传统空调制造商也在转变其研发方向,致力于开发更环保、节能的空调设备。
在未来,水源热泵技术将成为节能减排和环保的核心技术之一。
基于热泵技术的电厂余热利用研究
基于热泵技术的电厂余热利用研究摘要:本文以热泵技术为核心,对电厂余热利用进行了深入研究。
分析了热泵技术在电厂余热回收中的优势及其应用现状,并从企业角度,对如何提高热泵余热利用效率、降低投资成本以及节能减排进行了详细探讨。
本研究旨在为电厂余热利用提供技术支持,促进绿色能源的发展。
关键词:热泵技术;电厂余热利用;节能减排引言:随着全球能源危机的加剧和环境问题的日益严重,绿色能源的发展成为全球的共同目标。
电厂作为能源消耗的重要环节,其产生的大量余热若能得到合理利用,将为节能减排和资源循环利用提供重要支持。
热泵技术作为一种高效的热能回收技术,其在电厂余热利用中具有广阔的应用前景。
一、热泵技术在电厂余热利用中的应用及优势1.热泵技术的基本原理及应用现状热泵技术是一种利用低温热能来源,通过消耗一定的高质能量,从而产生高温热能的方法。
热泵工作原理主要基于制冷剂在蒸发器和冷凝器之间循环变化,通过压缩机和膨胀阀实现热量的传递。
近年来,随着环保和节能要求的提高,热泵技术逐渐成为一种重要的热能回收和利用手段。
特别是在电厂,余热资源丰富,热泵技术得到了广泛的应用。
2.热泵技术在电厂余热利用中的优势能效高:热泵技术具有较高的热能转换效率,能将大量低品位热能转换为高品位热能,节约能源消耗。
环保性能好:热泵技术具有较低的排放水平,能有效减少温室气体排放,满足环保要求。
应用灵活:热泵技术可用于不同类型和规模的电厂,其系统参数可以根据实际需求进行调整。
设备寿命长:热泵系统中的主要组件在正常使用情况下,可以持续运行很长时间,减少了因设备损坏或老化带来的额外费用。
3.国内外热泵技术在电厂余热利用的应用案例国内外已有多个电厂成功利用热泵技术回收余热。
如某燃气轮机电厂通过安装热泵系统,将余热用于制冷和供热,降低了能源消耗;另一燃煤电厂利用热泵技术回收脱硫工艺产生的余热,实现了环保和节能双赢。
这些案例表明,热泵技术在电厂余热利用方面具有广泛的应用前景。
热电厂扩大集中供热能力的有效方式——循环水余热利用
中供 热 面 积 近 4 0亿 m 。 方 供 热城 市 集 中供 热 热 源 的 日显 不 北 足 , 有 的 热 电联 产 供 热 能 力 缺 口较 大 , 需 矛 盾 突 出 , 现 供 在许 多
三、 循环水余热利用系统
热电厂冷凝 热品位低 , 不能直 接利用 , 必须用热 泵提高至 温度参数较高一级 才能利用 。 冷凝热量大 、 中, 集 对在热电厂附
近 有稳定 的集 中供热热 用户非常适宜 , 用大型 高温水大温 差水 源热 泵吸收冷凝热 , 以充分利用冷凝 热和提 高系统 的经济性 为
铺面积增长迅速, 而建筑用能需求急居 勘 口 几 由于随着人 。近 年, 民日常 生活水平的不断提高, 气候异荐造威极端气温, 茹 l戈 求非常 ] 勺 1
经有关厂家及项 目单位部分项 目测算 , 循环水余热利用系
统投资回收期约 3年左右 , 经济效益显著。
度, 因此, j
盾日 益突出, 前日 而目
综述
地板 送风 变风 量 +新风全热交换 系统结合了地板送风 系 统 、变风量 系统和独立新风热 回收系统 的各 自优 点 ,除此 之 外 ,不但 能够提供 更为舒适的送风温度 而且还 能够通过采 用 大温 差送风 方式降低输送能耗 , 文 以工程实例 为基础 , 该 本 就 系统 的实际应 用设计 中做 了一次较为完善 的总结。
火 电机 组 的 冷 凝 热 未 被 利 用 ,冷 凝 热 通 过 空 冷 岛或 凉 水 塔 排
一
、
热电厂循环水余热利用的现状
空 , 电机 组 , 火 包括 单机容量在 2 0 0 MW 以上的大型火 电机 组
热泵技术在电厂循环水余热回收的应用论述
0 引 言
随着全球 气 候 的不 断 变化 , 温室 效 应 若 供热
机组此 部分 能 源 回 收利 用 , 趋 于严 重 。为 了积极 应对全 球气候 变化 , 国家 在 “ 十一 五 ” 规 划 中提 出
中图分类 号 : T M 6 2 1 . 8 文献标 志码 : B 文 章编号 : 1 0 0 9— 3 2 3 0 ( 2 0 1 4) 0 2— 0 0 3 4— 0 4
Th e Ap p l i c a t i o n o f He a t Pu mp Te c hn o l o g y i n t h e Re c o v e r y o f W a s t e
二五 ” 规划 中提 出单位 国 内生产 总值 能 源 消 费要
1 电厂余 热现 状
火 力发 电厂 的 主要 热 量损 失 有 两 部分 : 排烟 带 走 的热量 和汽 机排 汽 被 循 环水 带 走 的热量 , 其
中汽机 的排汽 损失 最大 。大型 火力发 电机组 燃料
降低 1 6 %, 单 位 国内生 产总 值 二氧 化碳 排 放 降低
3 4
应用能 源技术
2 0 1 4年第 2期 ( 总第 1 9 4期 )
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 9—3 2 3 0 . 2 0 1 4 . 0 0 2 . 0 0 8
热 泵技 术 在 电厂 循 环 水 余热 回收 的应 用论 述
He a t Po we r Pl a n t Ci r c u l a t i n g Wa t e r
某发电厂热泵技术利用火电厂循环水余热供热技术研究与实践总结报告
*****发电厂凝汽式发电机组循环水余热利用技术研究与应用项目总结报告*****发电厂二00九年五月目录第一章技术背景 (3)第一节背景意义 (3)第二节电厂循环水供热技术及研究发展现状 (3)第三节对电厂的实际意义 (6)第二章技术介绍 (8)第一节基本原理 (8)第二节循环水热泵系统实现形式 (12)第三章技术研究 (21)第一节研究的关键点和难点 (21)第二节设备及系统研究 (22)第三节评价方法 (29)第四章示范项目方案 (42)第一节可配置方案 (42)第二节系统形式介绍 (46)第三节专用热泵机组 (56)第四节控制系统以及控制策略 (57)第五章效益分析以推广 (63)第一节投入产出分析 (63)第二节实际效益分析 (63)第三节推广和效益预测 (66)第六章课题总结 (69)第一节基本情况总结 (69)第二节建议 (70)第三节参加工作人员 (71)第四节工作总体安排和年度进度 (72)第一章技术背景第一节背景意义能源是国民经济发展的基础,深入开展节能工作,不仅是缓解能源约束矛盾和保障国家经济安全的重要措施,而且也是提高经济增长质量和效益的重要途径。
本世纪的头20年,我国工业化和城镇化进程将进一步加快,需要较高的能源增长水平作为支撑,因此,节能工作对促进整个经济社会发展的作用日益凸显,国家已经把节能作为可持续发展的大政策,并大力发展循环经济。
其中,建筑领域的节能是整个节能工作重要的一环,将在我国经济社会的可持续发展,建立节约型社会、节约型城市进程中承担着重大责任。
随着我国经济的快速发展和城镇化速度的不断加快,目前国内的大中型城市普遍存在着集中供热热源不能满足迅速增加的供热需求的情况,而新建大型热源投资高、建设周期长,并受到城市环境容量的强烈制约。
为了缓解供热紧张的局面,一些地方盲目发展小型燃煤锅炉房,严重恶化了城市的大气环境;一些城市盲目发展燃气采暖、甚至电热采暖,在带来高采暖成本的同时,也引发了城市的燃气和电力资源的全面紧张。
电厂中热泵余热利用工程的技术经济性分析
电厂中热泵余热利用工程的技术经济性分析【摘要】通过热泵回收循环水余热并用于供热是一种具有极大经济和社会效益的低温余热回收方式。
文章利用技术经济评价方法对采用三种不同型式热泵的低温余热利用方案进行经济性比较分析,从而确定最优方案。
【关键词】热泵原理;投资估算;财务评价引言随着经济发展及工业化的加快,环境污染问题越发突出。
目前我国电力行业已涌现出不少新型能源利用技术来实现节能减排,热泵余热回收技术便是其中之一。
火电厂通过循环水及排气乏热被带走的热量约占总能量的30%。
热泵技术凭借其适用范围广、对主机影响小、总体改造难度小、大幅降低机组煤耗等优点,成为当下最适宜电厂运用的低温余热回收技术[1]。
1、热泵技术热泵以高品位能为驱动力,从低温热源中获取能量用以供热,实现低品位能的提取利用,该技术能提高电厂能源利用率并减少环境污染[2]。
下面简要介绍几种电厂余热利用系统中常见的热泵。
(1)蒸汽型吸收式热泵它是在高温热源驱动下,提取低温热源的热能,输出中温的工艺或采暖热水的一种技术。
(2)直燃型吸收式热泵以天然气为燃料,在直燃机内燃烧产生的火焰和烟气作为驱动热源,回收机组的循环水余热用于供热。
(3)电压缩式热泵以电能作为驱动,通过工质不断蒸发、压缩、冷凝、节流、再蒸发等热力过程不断把循环水中的余热转移到热网供水中。
实际工程中,通过新建热泵厂房,新增循环水、蒸汽及热网水管道,用合适的热源来驱动热泵,将循环水中的余热提取出来加热热网水而使供水温度提高并用以供热。
2、工程项目经济性比较目前为止,热泵循环水余热回收项目均属于技改项目,具有投资少、工期短、见效快等特点。
项目的经济性可通过投资估算和财务评价两个方面进行分析。
2.1投资估算工程投资费用,主要可以分为以下几个方面:(1)建安工程费:本类工程主要有新建热泵厂房、地面开挖回填、管道支架制作、设备安装、管道焊接及保温、电缆敷设及防火等施工和安装的费用。
另外,性材料价格、机械使用费、人工费都要按照相应标准进行补差[3]。
水源热泵在电厂余热利用中的应用
35MW
47.8MW 79.3t/h
图7 供热工况1
能效分析如图8所示。
热电厂效率 49.00%
锅炉热损失
发电机损失
11.00%
1.00%
管道汽机损失
2.00%
冷端损失 37.00%
图8 电厂供热工况1效率分析
回收冷凝热电厂能效分析如图9所示。
锅炉热损失 11.00%
发电机损失 1.00%
冷端损失 管道汽机损失 1.00%
热泵对热用户制热,冬季供暖,夏季供冷,四季提 供生活热水。
第二部分:方案设计
方案一 冬季供暖集中供热系统1 方案二 冬季供暖集中供热系统2 方案三 冬季供暖及洗浴集中供热系统 方案四 冬季供暖夏季供冷四季洗浴集中供热系统
方案一 冬季供暖集中供热系统1
进汽
抽汽
105°C
汽水换热器
90°C 105°C 水水换热器
300-290
2009年全国平均供电标煤耗
342
注;括号内的数字为回收冷凝热的值
火力发电厂各项损失参考值[*]如表1所示,其中汽轮机排气热损失 (冷端损失)巨大。
现代火力发电厂各项损失参考值(%)
表1
项目
中参数
电厂初参数
高参数
超高参数
超临界参数
锅炉热损失
11
பைடு நூலகம்
10
管道热损失
1
1
汽轮机机械损失
1
0.5
发电机损失
1
0.5
汽轮机排气热损失
61.5
57.5
*热工手册 任泽霈等 主编 机械工业出版社 2002年11月第一版
管道汽机损失 2.00%
发电机损失 1.00%
基于热泵技术南方电厂循环水余热利用研究
基于热泵技术南方电厂循环水余热利用研究袁方;洪杰南【摘要】为对电厂的循环水余热进行利用,设计了三种集中供能技术方案,分别为利用循环水的水源热泵方案、利用循环水与江水的水源热泵方案、利用电厂蒸汽与循环水的吸收式热泵方案,并进行了技术和经济比较分析.结果表明:利用电厂循环水的水源热泵方案负荷适应性最好,总投资最低,供能价格最有优势.【期刊名称】《发电设备》【年(卷),期】2018(032)006【总页数】4页(P450-453)【关键词】南方电厂;热泵;循环水;余热利用;集中供能【作者】袁方;洪杰南【作者单位】国家电力投资集团江西能源销售有限公司,南昌330096;国家电力投资集团江西能源销售有限公司,南昌330096【正文语种】中文【中图分类】TM611目前我国能源综合利用率不超过40%,比发达国家低约10%,极大地浪费了资源。
对于能源消耗大户的火力发电厂来说,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[1-2],其中通过冷却塔流失的热量又占绝大部分[3]。
电厂凝汽器循环冷却水的出水温度比江河水温一般高出10 K左右,在电力生产过程中汽轮机的冷端损失不可避免,如果可以通过其他方式加以回收利用,能够提高电厂的发电效率、降低煤耗,同时减少对环境的热污染。
随着居民生活品质的提升,日常生活及轻工业生产过程中对中、低温热能的需求越来越多,许多工业生产过程都需要低品位的热能,如果利用热泵技术将低品位的电厂余热提高品位向这些工业用户供热,将会降低大量的燃料消耗,能源的综合利用率将得到有效提高[4]。
1 热泵技术原理根据热力学第二定律,不可能把热从低温物体传到高温物体而不引起其他变化,即热量不会自发地从低温物体传递到高温物体,若要使热量从低温物体传递到高温物体,则需要付出一定的代价。
热泵的基本原理是基于逆卡诺循环,在小部分驱动能量的作用下,将热量从低温热源传递到高温热源:在制冷模式下,吸收房间内的热量使室内温度降低;在制热模式下,从外部环境中吸收热量传递到房间内,使室内温度升高[5-6]。
电厂余热利用
用于采暖供热的热源;水源热泵系统的构建则是通过对水源热泵的利用来实现对电厂循环水余热的回收,进而再实现利用;而水源热泵本身则是将低温水作为热源,进而实现对建筑物的供热与供冷,实际运行的过程中,则是以部分电能与机械能的消耗作为补偿,进而以热力循环系统将低温水进行回收再利用,这就为实现节能环保提供了新的技术途径。
这一装置在实际应用的过程中,则更适合应用于同时需要供热与供冷的建筑中。
热、电、冷联产分布式能源技术,即将热、电、冷纳入同一个生产系统, 通过对能源的梯级利用, 提高能源的综合利用效率; 而将煤、燃气等一次能源用于发电,将发电后的余热用于采暖或制冷, 将更低品位的能源用于供应生活热水, 就是热、电、冷联产。
这样既利用了能的数量,也利用了能的质量, 是符合总能系统原则的。
热电联产是指发电厂既生产电能,又利用汽轮发电机产生的蒸汽对用户供热的生产方式,是同时生产电能和热能的工艺过程,比分别生产电和热能要节约很多燃料。
冬季电厂余热用于北方地区农业生产由水源热泵提高温度后的循环水为农业日光大棚供热。
而目前,由于在冬季北方日光大棚的农业生产效益受到环境气候条件的限制,其生产效率比较低,影晌了市场的农产品供应。
通过这种方式,既能减少对供热系统的投资,又可以减少供热系统的热量损失。
在我国的华北、东北、西北地区.农业生产无霜期短,每年从lO月份到第二年的E月份不宜进行种植生产,时间长达半年之久。
为了延长生产时问,人们建造了日光温室大棚进行种植、养殖。
日光温室大棚种植、养殖给人们的生活带来了极大的变化。
但是大棚在北方高寒地区受气温影响很大,棚内温度低,存在温差过大,生产并不尽如人意,特别在寒冷冬季.大棚里就得生火加温,由于热源不稳定,常造成植物生长期长、产量低、品质差,甚至出现农作物被冻死的现象由此造成了北方地区冬季的蔬菜、水果等农业产品价格较高.影响人们生活水平的提高。
利用热泵技术回收循环冷却水余热不仅能挖掘低品位热能,收到显著的节能效果,还能节约煤炭资源,减少燃煤的负面环境效应,有利于环保。
水源热泵在火电厂循环水余热利用中的应用
水源热泵在火电厂循环水余热利用中的应用发布时间:2022-08-17T02:36:52.252Z 来源:《当代电力文化》2022年7期作者:杜燕[导读] 近年来我国能源损耗问题日益突出,大多火电厂还普遍存在资源综合利用率低的问题,杜燕山东电力工程咨询院有限公司山东省济南市 250013摘要:近年来我国能源损耗问题日益突出,大多火电厂还普遍存在资源综合利用率低的问题,使得余热从烟气、循环水散失到环境中,并且循环水带走的热量也占据着较高的比重。
本文结合火电厂循环水余热利用系统,分析了水源热泵在火电厂循环水余热利用中的优势,探讨了水源热泵在火电厂循环水余热利用中的具体应用,旨在结合水源热泵供热技术实施的优势,有效降低火电厂循环冷却水能源损耗。
关键词:水源热泵;火电厂循环水;余热利用引言水源热泵可以有效回收火力发电厂循环水余热,严格管控低品位热能,切实提高火电厂综合能源利用效率,并将冷却水的蒸发量控制在最小范围内,同时有效降低环境中排放的热量和水汽,整体呈现出了较高的经济效益和社会效益。
本文围绕着低真空循环水供热技术与水源热泵循环水热利用技术,探讨了水源热泵技术在火电厂循环水余热利用中应用的可行性。
1 火电厂循环水余热利用系统1.1水源热泵系统供热原理水源热泵低温热源中的循环水主要用于吸取汽轮机排汽的汽化潜热。
低压缸排出来的乏汽,通过循环水换热。
吸收了热量的循环水通过循环水管道进入蒸发器,在蒸发器中释放热量后再次回到循环水泵进入凝汽器中换热。
当蒸发器中的水源热泵制冷剂吸取循环水热量后,利用压缩机升压,进入冷凝器将热量释放给供暖热水,再通过膨胀阀进行降温降压后,进入蒸发器中继续吸热,直至完成整个循环过程。
供暖热水通过吸取冷凝器中制冷剂释放的热量,在温度升高的前提下在用户端中的散热器进行散热,最终回到冷凝器完成下一次循环。
1.2 火电厂低真空供热技术火电厂低真空供热技术指人为降低汽轮机凝汽器的真空度,升高汽轮机排汽温度,利用汽轮机排汽的汽化潜热加热循环水,使得凝汽器出口温度升高的同时保证对外供热运行的稳定性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
36-40 300-290
2009年全国平均供电标煤耗
342
注;括号内的数字为回收冷凝热的值
能效分析
小火电效率低煤耗高,而带供热的小热电 效率并不低,煤耗并不高,特别是能够回 收冷凝热的小热电效率之高,远高于大 (600MW及以上)火电;煤耗之低,远低 于大(600MW及以上)火电。呼吁对效率 高煤耗低的小热电要高抬贵手,不要把小 热电等同于小火电,高效节能的小热电应 该受到保护,要压的只能是高能耗的小火
汽机
53°C
凝水冷加却压水泵
离心热泵回水加压泵
排汽
吸收热泵
45°C
自来水 4°C
热用户
热用户
凝汽器
凝水 冷却循环泵
图3 方案3
洗浴 热水箱
图3 方案三
方案四 夏季供冷及洗浴集中供热系统
抽汽 进汽
105°C
92°C 汽水换热器 供热循环泵
63°C
洗浴 45°C
水水换热器
54°C
供冷
吸收冷水机组 37°C 冷却塔
190t/h
56.1MW 80t/h
35MW
34.4MW 57t/h
图10 供热工况2
热电厂效率 62.40%
锅炉热损失
发电机损失
11.00%
1.00%
管道汽机损失
2.00%
冷端损失 23.60%
图11 电厂供热工况2效率分析
凝气工况下电厂供电标煤耗 437g/kwh;供热工况1电厂供电标煤耗 279g/kwh;热回收供热工况1电厂供电标 煤耗160g/kwh;供热工况2电厂供电标煤 耗219g/kwh;热回收供热工况2电厂供电 标煤耗160g/kwh。2009年全国平均供电 标煤耗342g/kwh。供电标煤耗比较如图 12和图13所示。
同时 也严重地(热)污染了大气。火力发电厂冷凝热排
空,
设计思想
2对热泵的技术要求 电厂冷凝热品位低,必须用热泵提取之;冷凝
热量 大、集中,在电厂内或电厂附近一般难以找到足够
的稳 定的热用户,必须远距离集中供热,用大型高温水
大温 差水源热泵吸收冷凝热。以充分利用冷凝热和提高
系统
设计思想
3热源构成及功能 利用水源热泵吸收汽机排汽中的冷凝热,离心
热回收供热工况下机组年平均供电标煤耗270g/kwh。 (按机组年运行小时数6000,采暖季151天计算)
能效分析
60MW供热发电机组 锅炉效率89%,管道热损失1%,汽机损失 1%,发电机损失1%,发电60MW。
纯凝汽工况 进汽245吨/时,排汽184吨/时,电厂效率
仅为30.1%,冷端损失55.9%。供电标煤 耗:未回收冷凝热453g/kwh。工艺流程如 图14所示。
0.00%
1.28 1
09年全国供电标准煤耗 各工况供电标准煤耗
1
1
0.82
0.47
图13 供电标煤耗比较图
能效分析
可以看出,纯凝气工况下小机组供电标煤耗远高于 全国平均供电标煤耗,是全国平均供电标煤耗的 1.28倍; 供热工况1下小机组供电标煤耗低于全国平 均供电标煤耗,是全国平均供电标煤耗的82%;热回 收供热工况下小机组供电标煤耗远低于全国平均供 电标煤耗,仅为全国平均供电标煤耗的47%。
2.00%
热电厂效率 85.00%
图9 电厂热回收供热工况效率分析
能效分析
供热工况2 进汽190吨/时,抽汽80吨/时,排汽57 吨/时,
电厂效率62.4%,冷端损失23.6%,工艺流 程和
能效分析如图10、图11所示。回收冷凝热电 厂效
率可达85%,如图9所示。
145.9MW 锅炉
129.9MW 汽机
火力发电厂各项损失参考值[*]如表1所示,其中汽轮机排气热损失 (冷端损失)巨大。
现代火力发电厂各项损失参考值(%)
表1
项目
中参数
电厂初参数
高参数
超高参数
超临界参数
锅炉热损失
11
10
9
8
管道热损失
1
1
0.5
0.5
汽轮机机械损失
1
0.5
0.5
0.5
发电机损失
1
0.5
0.5
0.5
*热工手册汽任轮泽机霈排等气主热编 损机械失工业出版6社1.25002年11月5第7一.5版
水源热泵在电厂余热利用 中的应用
目录
◆ 概述 ◆ 设计方案 ◆ 冷凝热回收效益分析 ◆ 冷凝热回收前景预测 ◆ 小结
第一部分:概 述
1. 火(热)电厂冷凝热的特点与现状处理方法 2. 火(热)电厂与热负荷的基本情况 3. 设计思想
1.1.1火(热)电厂冷凝热的特点
经汽机作功后的蒸汽(排汽)冷凝(放热)成凝结水再经回 热后进入锅炉,锅炉产生的蒸汽在汽机中作功,在这个热媒的 循环过程中,需要放出大量的冷凝热。冷凝热的主要特点如下:
式热 泵将集中供热50℃的回水加热到60℃以上,吸收式
热泵 将60℃的回水加热到90℃以上,再用换热器将水温
提高 到热网供水温度,对城市集中供热。
热泵对电厂冷却水制冷,回收冷凝热,冷却水 无需
第二部分:方案设 计
方案一 冬季供暖集中供热系统1 方案二 冬季供暖集中供热系统2 方案三 冬季供暖及洗浴集中供热系统 方案四 冬季供暖夏季供冷四季洗浴集中供热系统
管道汽机损失 2.00%
发电机损失 1.00%
冷端损失 54.80%
图6 电厂凝气工况下效率分析
能效分析
供热工况1
进汽164吨/时,抽汽40吨/时,排汽79.3吨/ 时,电
厂效率49.0%,冷端损失37.0%,工艺流程如
图1279.所2MW 锅炉 示。
115.0MW 164t/h
汽机
28.3MW 40t/h
35MW
47.8MW 79.3t/h
图7 供热工况1
能效分析如图8所示。
热电厂效率 49.00%
锅炉热损失
发电机损失
11.00%
1.00%
管道汽机损失
2.00%
冷端损失 37.00%
图8 电厂供热工况1效率分析
回收冷凝热电厂能效分析如图9所示。
锅炉热损失 11.00%
发电机损失 1.00%
冷端损失 管道汽机损失 1.00%
3.2环境效益分析
供暖期 每年少排灰渣6.6万吨,烟尘238吨,二氧化 硫3002吨,氮氧化物1422吨,二氧化碳25.4万 吨。
供冷期 每年少排灰渣4万吨,烟尘145吨,二氧化硫 1831吨,氮氧化物867吨,二氧化碳15.5万吨。
合计: 每年少排灰渣10.6万吨,烟尘383吨,二氧
3.3经济效益分析
199.1MW 锅炉
177.2MW 245t/h
60MW 汽机
111.2MW 184t/h
图14 纯凝汽工况
能效分析
供热工况1
进汽330吨/时,抽汽150吨/时, 排汽103.9吨/时,电厂效率62.1%, 冷端损失23.9%,供电标煤耗: 220g/kwh。回收冷凝热电厂效率可以 达到85%,煤耗:回收冷凝热供电标 煤耗160g/kwh。工艺流程如图15所 示。
70°C 热用户
汽机
凝水
排汽
凝汽器
吸收热泵
凝水
冷却循环泵
53°C 供热循环泵 离心热泵
50°C
图2 方案二
图2 方案2
方案三 冬季供暖及洗浴集中供热系统
抽汽 进汽
105°C
92°C 汽水换热器 供热循环泵
63°C
供暖
水水换热器
பைடு நூலகம்
洗浴
50°C
50°C
80°C
水水换热器
45°C 40°C 60°C 55°C
138 164
0
31.1
437
40 49.0(85)279(160)
供热2 190
80 62.4(85)219(160)
60M 纯凝汽 W 供热1
245 330
0
30.1
453
150 62.1(85) 220(160)
供热2 341.5 170 65.2(85) 210(160)
600 纯凝汽 M W
纯凝汽工况 进汽138吨/时,排汽101.7吨/时,电厂
效率31.2%,冷端损失54.8%。凝气工况下 工艺流程和能效分析如图5、图6所示。
112.0MW 锅炉
99.7MW 138t/h
图5 纯凝汽工况
35MW 汽机
61.3MW 101.7t/h
热电厂效率 31.20%
锅炉热损失 11.00%
3.1节能节水分析
供暖期:151天 节能1761264GJ,节标准煤(按锅炉平均 运行效率60%估算)10万吨;节水52.85万 吨。
供冷期:92天 节能1073088GJ,节标准煤(按锅炉平均 运行效率60%估算)6.1万吨;节水32.2万 吨。
合计:年节能2834352GJ,节标准煤(按锅
汽机
53°C
凝水冷加却压水泵
离心热泵回水加压泵
排汽
吸收热泵
45°C
凝汽器
洗浴 热水箱
凝水 冷却循环泵
图4 方案4
9°C
冷用户 17°C
31°C 自来水
图4 方案四
第三部分:冷凝热回收效益分析
举例说明,某电厂装机容量2x35+1x60MW 冷凝热回收135MW;日节水3500吨。 • 节能节水分析 • 环境效益分析 • 经济效益分析 • 能效分析
500
450
400
350
342
300
09年全国供电标准煤耗
437
凝汽工况供电标准煤耗