蒸汽透平式热泵吸收技术

蒸汽透平式热泵余热回收技术

蒸汽透平驱动式热泵机组是通过高温高压蒸汽驱动透平机，将蒸汽的热能转变成透平转子旋转的机械能，驱动压缩机运行而实现制热循环。热泵运行的动力来自高压蒸汽，蒸汽在透平机做功后，排汽进入换热器，对供热热水进行进一步温度提升。

（蒸汽透平原动机利用多组高中低压的蒸汽喷嘴对多组级叶片轮冲击做功使叶轮组旋转，将蒸汽的热能、压能转换为轮轴的机械能带动从动的离心式压缩机高速旋转）机组形式：多级离心压缩式

驱动方式：过热蒸汽透平驱动

出水温度：可达82℃以上

余热水温：4～40℃

制热效率：4～7

蒸汽透平式热泵技术优缺点分析

优点：

1、对低位热源品质要求低，无需提高汽机背压；

2、热水出水温度较高，热泵出口可达到82℃，系统出水温度可达130℃，可自成供热系统；

3、机组制热效率高，热泵机组COP可达6.0；

4、单套系统制热量可达50MW；

5、采用原装进口三级离心压缩机，技术成熟，运行可靠。

缺点：

1、对驱动蒸汽品质要求较高，要求在0.7MPa以上；

2、项目投资相对较大。

吸收式热泵技术与电厂循环水余热利用

1 、吸收式热泵的工作原理

吸收式热泵机组以蒸汽为驱动热源，溴化锂溶液为吸收剂，水为制冷剂，利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。输入1份驱动热源热量，可以提取

0.6～0.85份低位热源（余热）热量，从而提供1.6～1.85份高温热水热量。

2、吸收式热泵技术在电厂中的应用

传统火力发电厂冷凝热通过冷水塔或空冷岛排入大气形成巨大的能量损失，造成火力发电厂能源使用效率低下，不仅造成能量和水（或电）的浪费，同时也严重地污染了大气。火力发电厂冷凝热排空，是我国乃至世界普遍存在的问题。

然而，随着热泵技术的发展，特别是大型高温水源热泵的问世，使得发电机组冷凝热回收成为可能。汽轮机凝汽器的乏汽余热原来通过空冷岛排放大气中，造成乏汽余热损失和环境的污染，采用吸收式热泵后即可对此加以利用。利用电厂采暖抽汽作为驱动热源，回收乏汽余热，加热一次管网回水，再利用尖峰加热器加热到设计供水温度提供给市政管网供热。以此汽轮机乏汽余热，提高电厂供

热量，同时也提高了电厂的总体热效率。

3、技术特点及适用场合

利用吸收式热泵技术可以利用各种热能，如以蒸汽、热水和燃料燃烧产生的烟气为驱动热源；以各种低品位热源，如余热、排热、太阳能、地下热能、大气和江河湖水等为低温热源。

该技术具有经济性好、能源利用率高等特点。与传统锅炉供暖相比，采用该技术回收利用电厂余热进行供暖显然具有热效率高、节能效果好等显著优点。

4、能效分析

采用吸收式热泵供暖技术，每输入1kW的电能，从30℃～40℃余热中可制取3.5kW的80℃左右的高品位热能。

举例说明，某电厂装机容量2×35+1×60MW，采用热泵技术供暖可回收冷凝热135MW；日节水3500吨。一个供暖期减排灰渣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。如果在传统系统中以发电煤耗为320g/kWh，供热量100%计算：一个供热期新系统增加供热量相当于约10.7万吨标煤，减少的发电量就相当于约3.2万吨标煤

加热锅炉补水余热回收技术

技术介绍：

利用电厂原来白白浪费的减温减压蒸汽，驱动透平，带动热泵，回收冷却塔的循环水废热，将锅炉补水从25℃加热到65℃，再由原先的240 ℃，0.3Mpa 的蒸汽继续加热到104℃，进入低压除氧器，从而减少了抽汽，增加了发电量。一方面减少了减温减压造成的蒸汽能量损失，另一方面减少了乏汽的冷凝热损失，达到节能的目的。

节能效益：

按照1300t/h的补水量计算，可节省蒸汽量约85t/h，该部分蒸汽可用于发电，全年累计增加发电量3818万kwh。折合节约标煤1.2万吨，年减排CO2约3万吨。

电力行业火电厂汽轮机组运行优化节能技术

一、技术名称：汽轮机组运行优化技术

二、适用范围：电力行业

三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状:

汽轮机组热力系统的状态是影响机组能耗和运行安全经济性的重要影响因素。目前很多机组存在运行负荷波动比较大、热力系统运行损失大、维护成本高、检修后性能下降快等问题。

四、技术内容：

1.技术原理

通过先进的诊断及在线控制技术，分析火电厂热力系统的设备性能及运行参数，优化热力系统各项运行指标，减少系统热损失，达到最优运行状态。同时，

提高机组启停的自动控制水平，简化操作程序，缩短启停时间，提高启停运行的

安全性，实现节能降耗。

2.关键技术

汽轮机组状态诊断与性能评估；

汽轮机组热力系统运行优化；

汽轮机组启停优化控制系统。

3.工艺流程

具体工艺流程见图1。

图1 汽轮机组热力系统运行优化流程图

五、主要技术指标：

通过对热力系统各项运行参数的优化，最终实现供电煤耗下降5g/kWh。六、技术应用情况：

2002年11月14日通过国家电力公司组织的鉴定。该技术已经在平凉电厂、阳逻电厂、韶关电厂、梅县电厂等电厂实施应用，解决了电厂机组运行曲线偏离实际最佳运行工况的问题，确定了机组辅机最优运行方式，有效地降低了机组供电煤耗，提高了机组的运行经济性。

七、典型用户及投资效益：

1）建设规模：5台机组（4×300MW机组、1×600MW机组）。主要技改内容：汽封系统改进和热力系统优化，主要设备为汽轮机本体和汽轮机组热力系统。节能技改投资额1810万元，建设期每台机组60天。改进后机组额定工况下对应发电煤耗率分别下降7.38 g/kWh、5.10 g/kWh、5.06 g/kWh、5.55g/kWh和4.86