火力发电厂循环冷却水供热研究-暖通空调在线
火力发电厂暖通空调系统研究
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火力发电厂暖通空调系统研究作者:吴志深来源:《砖瓦世界·下半月》2020年第04期摘要:伴随着时代的快速进步,带动了电力行业的蓬勃发展,火力发电厂对于工作环境的舒适性也有了更高的要求。
暖通空调系统在火力发电厂中起着改善生产生活环境,保护健康,提高工作效率的作用。
控制好暖通空调系统是我们迫切需要解决的问题。
现就暖通空调系统的降噪措施进行初步探讨。
关键词:火力发电厂;暖通空调暖通空调工程作为人类生产生活步入现代化阶段的重要标志,暖通空调制冷系统的高效率循环使用具有非常突出的应用价值。
其不但改变了以往人们取暖制冷模式,而且极大提升了应用效率。
1 火力发电厂暖通空调专业简介1.1 暖通空调专业介绍暖通空调,顾名思义包括采暖、通风和空气调节三个方面,而火力发电厂中暖通空调专业涉及的范围包括主厂房、电气建筑、输煤建筑、化学建筑等,另有与前述建筑配套的各辅助生产建筑物和行政福利建筑的采暖、通风、空调、除尘以及真空吸尘系统。
1.2 火力发电厂中暖通空调专业的重要性虽然暖通空调专业的投资在火电厂建设总投资中所占比例不是很大,但是其对于电厂工艺流程的实现是种有力保障,对电厂工人的身体健康与舒适有着极其重要的作用,可谓不可或缺。
主厂房是发电厂的核心部分,里面聚集了电厂中绝大多数的换热设备和汽水管道,如果没有良好的通风设计,汽机房将会成为“蒸笼”,如果锅炉采用室内布置,则暖通空调专业的责任更为重大。
采暖对于我国北方火电厂的冬季意义非凡,保障部分设备正常工作,让员工工作環境舒适健康;通风则对于建筑物夏季降温和为员工提供新鲜空气有着重要作用;空气调节全年承担着控制各电子设备间的温度和集控室的环境及温度。
可见,如果火电厂中暖通空调系统设计不佳,不但设备的运行环境得不到保障,电厂职工处于寒冷或高温或粉尘漫飞的环境中也难以顺利工作。
2 暖通空调系统的基本形式2.1 空气调节系统空气调节系统是通过空气处理设备及管道输送和分布系统,对室内空气进行过滤、加热、降温、加湿、去湿处理,维持空调区域内的温度、湿度、空气流动速度和空气洁净度。
以电厂循环水为热源利用热泵区域供热的可行性分析
![以电厂循环水为热源利用热泵区域供热的可行性分析](https://img.taocdn.com/s3/m/d149811fa300a6c30c229f20.png)
Practicabi li ty of di stri ct heati ng usi ng heat pumps wi th circul ati ng water of power plant as heat source
B y Ji Jie , Liu Keliang, Pei Gang and H e Wei
把循环水直接引至换热器 2, 经过换热器 2 冷 却后再由水泵升压送到冷却水池或凝汽器循环水 的进水管。如果循环水的出水压力足够, 可以省去 水泵 7 。大部分的循环水流经冷却塔, 其余部分流 经热泵系统的换热器 2, 这种方式对循环水而言是 一种并联方式 ( 称并联直流式) 。这种方式省去了 换热器 1, 不但简化了系统 , 还会提高热 泵的制热 系数 , 因为热泵热源温度比方式一要高。其不足之 处是换热器 2 的管外侧介质不再是封闭的循环水 , 可能会由于循环水中的污物沉积而导致换热效果 下降。 3 技术经济分析 现有的火力发电机组在热用户相对稳定时多 采用热电联供的方式。对于容量较大的机组, 一般 采用抽汽供热的方 式, 供热蒸 汽一般都要经 过降
[ 3~ 5]
技术交流
105
1 凝汽器 9 膨胀阀
2 冷却塔 10 换热器 3
3 循环水池
4 循环水泵 1
5 换热器 1 6 换热器 2 7 循环水泵 2 8 压缩机 图 1 循环水系统与热泵的结合方式一 ( 串联耦合式 )
换热器 3、 膨胀阀、 换 热器 2 等组成了 热泵系统。 对于热泵而言, 换热 器 2 是实 现吸热功能的 蒸发 器, 换热器 3 相当于冷凝器。热泵系统和循环水系 统之间通过换热器 1 实现能量的交换 , 经换热器 3 加热升温后的热水就可以对外供应, 满足各种用户 对供暖和热水的需要了。但这种串联的结合方式 会使循环水的温度降得更低 , 从而影响机组的真空 度和功率。 热泵从循环水取热的第二种方式如图 2 所示。
火力发电厂的暖通空调系统研究
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火力发电厂的暖通空调系统研究摘要:在火力发电厂的发展过程中,供暖通风空调系统占据着重要地位,并且发挥出了极其重要的作用。
暖通空调系统中包含着较多的子系统,而且这些子系统又具有不同的功能,如除尘、降温、供暖、通风等,相对于家用空调系统,这种空调系统具有更加复杂的结构和功能。
本文主要探讨了火力发电中,暖通空调系统的功能及发展现状等问题,以供参考。
关键词:火力发电厂;暖通空调系统;系统设计当前,伴随着科学技术的迅速发展,暖通空调的运用也越来越广泛。
为了加大对暖通空调系统的了解,充分发挥这种系统的应用优势,需在了解暖通空调系统发展现状的基础上,加强对暖通空调系统的研究和创新,逐渐完善各部分结构的功能,充分发挥它的作用和价值,为火力发电厂的发展带来较大的经济效益和社会效益。
1.火力发电厂暖通空调系统的功能暖通空调系统主要包含供暖系统、空调系统、通风系统三种子系统,它作为一种辅助设施,在火力电厂中具有重要作用。
如(1)这种系统的运用,有助于极大的改善生产工工艺,并且将工作和劳动过程中存在的不良因素消除或者加以改善,从而为人们提供一个良好的工作环境,保障生产工作者的生命健康和安全;(2)根据工艺设备对工作环境的需求,来进一步改善当前的工作环境,从而确保各项工艺设备的运行更加稳定和安全;当发生火灾的情况下,暖通空调系统可以将燃烧过程中产生的烟气快速排除,从而对那些被损害的设备进行迅速抢修,确保电力工厂的正常运行。
2.火力发电厂的暖通空调系统发展现状近年来,我国的火电建设发展速度越来越快,生产技术及电力设施也逐渐提升和完善,相比于传统的生产理念,当前火力发电厂的建设理念逐渐朝着高效化、环保化及节能化方向发展,与此同时,火力发电厂的暖通空调系统也具有了更高的技术水平,火力发电厂在运行的过程中,也充分践行了高效、环保和节能的发展理念,例如,在供暖热媒方面,利用热水取代蒸汽,从而促使每年的水资源和热力能源利用率大大降低;在空调方式方面,也有了改进,逐渐运用空气空调系统取代以往的柜式空调机组,这种空调系统的运用,有助于为运行工作人员及各项电力设备提供一个更加良好的空气环境。
热电厂循环冷却水供热
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热电厂循环冷却水供热探讨摘要:本文介绍电厂利用循环冷却水增加供热能力的方案。
详细阐述了方案的设计思路。
认为循环冷却水供热是可行的,可以提高电厂热电联产的供热效率,达到节能减排的目的。
1 引言当前,在节能减排、保护环境政策的要求下,各城市都在积极建设热电联产工程达到节能减排、保护环境的目的。
同时,电厂也在不断通过技改,提高供热效率,增加对外供热量。
本文以工程实例,阐述电厂利用循环冷却水增加供热量的技术方案。
望得到广大同仁指正。
2 工程项目概况2.1 电厂概况哈密二电厂位于新疆哈密市西北方向,直线距离约10kM。
二电厂历史总装机容量344MW,分别为一期2×12MW汽机配75t/h锅炉,二期2×25MW汽机配130t/h锅炉和三期2×135MW汽机配420t/h锅炉。
目前,电厂已拆除#1、#2、#4机组,仅保留3#机锅炉作为供热调峰热源。
同时,#5、#6机组供热抽汽量350t/h。
一期厂房已改建成市区供热首站。
目前,二电厂是哈密市热电联产工程唯一的供热电厂。
前两个采暖季,市区供暖期最大抽汽量为260t/h左右。
2.2 项目建设背景位于二电厂东北方向、市区北部的石油基地,在石油系统主副业分离的改革要求下,决定将基地供热交由城市热电联产系统供热。
石油基地供热负荷180MW(含发展预留热负荷)。
为同时向哈密市区和石油基地供热,二电厂采用通过技术改造提高供热效率,增加对外供热能力的方式解决,并新建石油基地供热首站。
3 工程方案3.1 设计参数⑴ 一次热网供回水温度根据石油基地多年实际供热运行数据,本工程确定一次热网供回水温度:125/55℃;二次热网供回水温度:75/50℃。
⑵ 电厂循环冷却水参数#5机组循环冷却水系统为单元制。
单台机组循环水量约为8000t/h,供回水温度:28/35℃。
3.2 方案概述本案利用电厂供热蒸汽作为驱动热源,循环冷却水作为低温热源,采用蒸汽吸收式热泵机组+热网加热器制取高温热水为石油基地供热。
发电厂中的暖通空调系统控制
![发电厂中的暖通空调系统控制](https://img.taocdn.com/s3/m/9e1f0ffc77a20029bd64783e0912a21614797f9d.png)
发电厂中的暖通空调系统控制摘要:发电厂需要不断更新自己的工作模式、发电技术等加大自己的发电总量,这就给电厂的工作环境等提出了更高的需求,因此电厂需要更好的暖通空调系统来保障自己的工作环境,使电厂的工作人员可以更好地投入到工作中去。
为此,本文基于相关文献查阅以及结合自身多年工作实际经验情况下,首先阐述发电厂暖通系统的工作原理、系统的功能,发电厂暖通空调系统控制措施,从而保障系统高效运作。
关键词:发电厂;暖通空调系统;控制1发电厂暖通系统的工作原理当前发电厂所用的空调系统大多都是暖通空调系统,其工作原理大概是制冷剂在经过蒸发后会被重新吸收到压缩机里面实现整个电厂的制冷过程,其工作原理是压缩-冷凝-减压-蒸发,在暖通空调系统中,需要注意的是,制冷剂会在发生一定的膨胀后直接进入蒸发器,这是蒸发器中的制冷剂会跟在外界的接触过程中发生热量交换过程,由此来达到制冷的目的。
2暖通空调系统的功能暖通系统在实际上由好多种性质不同的作用不同的系统构成,主要包括供暖系统、空调制冷系统、尘埃清除系统以及和外界的换气系统等。
在电厂的工作环境中,暖通空调系统是不可或缺的重要组成部分,其主要用于改善电厂工作人员的工作环境,改善发电车间的工作环境、工作人员的办公环境,用于缓解人们的疲惫保障人们的健康,还可以保障电厂的安全稳定运营。
而且,一旦电厂发生火灾等安全事故时,暖通空调系统还可以再最短的时间内讲火灾中产生的有毒气体等排放出去,为消防人员进行灭火行动提供有利的环境,可以为电厂的灾后重建工作提供很大的便利。
3暖通空调系统的系统特征在当今社会,因此电厂的重要性日渐提升,而电厂是一种技术密集型企业,发电输电等都是高技术的工作。
技术的日益进步也造成电厂各个工作环节的自动化水平正在不断地提升,这也早就电厂对暖通空调系统技术提出了更高的要求,为了提升暖通空调系统的技术水平,需要从其系统特征入手分析,只有全面详细地了解其工作原理,才有可能去提升暖通空调系统的技术。
火电厂热循环水分析及水力优化研究
![火电厂热循环水分析及水力优化研究](https://img.taocdn.com/s3/m/175b8df109a1284ac850ad02de80d4d8d15a0193.png)
火电厂热循环水分析及水力优化研究近年来,随着经济的不断发展和城市化进程的加速,火电厂作为能源的重要供应者,其产能也在快速增长。
然而,在火电厂的生产中,热循环水的使用一直是非常重要的一部分,同时,水力优化也是火电厂改进工艺的重要手段之一。
因此,本文将关注于火电厂热循环水分析及水力优化研究。
一、火电厂热循环水分析热循环水是火电厂的冷却水,其作用是降低发电机组的温度以确保正常的发电工作。
热循环水的质量直接影响着发电的效率和环保效果。
因此,在火电厂的管理中,热循环水分析具有极其重要的意义。
对于火电厂热循环水的分析,我们可以采用多种方法。
第一种方法是常规的化学方法。
这种方法主要包括测定水的硬度、PH值、氯离子含量及溶解氧等参数。
这些参数是衡量热循环水质量的重要指标,也是热循环水管理的重要依据。
第二种方法是电化学方法。
这种方法主要包括正反渗透分析、电导率测定、阻抗谱分析等。
这些技术的应用使得火电厂热循环水分析更加全面、精确,为热循环水管理提供了更多的定量数据。
第三种方法是光学方法。
这种方法主要包括颜色测定、浊度分析及有机污染物测定等。
这些参数的分析可以有效地反映热循环水的污染程度,指导火电厂的热循环水管理工作。
总之,火电厂热循环水分析是一个系统的过程,需要综合考虑各种参数,采用多种方法进行分析,最终形成合理的管理方案。
同时,科学合理的热循环水管理措施也能够保证火电厂的生产顺利进行,保障环境的良好态势。
二、水力优化研究除了热循环水质量的分析,水力优化也是火电厂的重要管理手段。
水力优化主要是指对火电厂热循环水的循环方式和流量进行调整,从而提高发电机组的效率,减轻运输和处理负担。
首先,我们需要对热循环水的循环方式进行调整。
传统的循环方式直接将热循环水放入冷却塔内进行冷却后再进行循环使用,但是这种方式存在着一定的缺陷,例如水泵功率消耗大、水的流速不稳定、冷却效果差等。
为此,我们可以采用一些新的方法进行热循环水的循环,如采用梳状冷却器、空气导轮式冷却器、水喷雾式冷却器等,这些方法能够有效地改善热循环水的冷却效果,提高循环效率,降低水泵功率消耗和水的流速不稳定等问题。
火电厂循环水冷却系统优化研究
![火电厂循环水冷却系统优化研究](https://img.taocdn.com/s3/m/969247304b7302768e9951e79b89680203d86bf2.png)
火电厂循环水冷却系统优化研究摘要:本研究旨在优化火电厂循环水冷却系统,提高其效率和性能,推动节能减排和可持续发展。
通过安装高效节能设备、优化循环水处理工艺以及改善循环水流动状态等方法,实现系统的优化。
关键词:火电厂;循环水冷却系统;优化引言:火电厂作为重要的能源供应单位,其循环水冷却系统对于保证发电机组的安全、稳定运行至关重要。
然而,现有的循环水冷却系统存在一些问题,如效率低、能耗高、水资源浪费等。
因此,对循环水冷却系统进行优化研究具有重要意义。
本文将探讨火电厂循环水冷却系统的优化方案,旨在提高系统的效率和性能,推动火电厂的节能减排和可持续发展。
一、火电厂循环水冷却系统优化研究意义1.1 火电厂循环水冷却系统的优化方案火电厂循环水冷却系统的优化方案包括多个方面的改进措施。
首先,可以通过安装高效节能设备,如高效冷却塔和泵站,提高系统的能效。
其次,优化循环水处理工艺,包括采用先进的水处理技术和设备,有效控制水质,减少水垢和污垢的积聚,提高系统的稳定性和运行效果。
此外,改善循环水流动状态,如合理设计水流管道、增加混合装置等,可以提高传热效率和冷却效果。
综合应用这些优化方案,可以有效提升火电厂循环水冷却系统的性能和效率。
1.2 提高火电厂循环水冷却系统的效率和性能火电厂循环水冷却系统的效率和性能的提高具有重要意义。
首先,提高系统的效率可以降低能耗,减少对能源资源的消耗,从而降低火电厂的运行成本。
其次,提高系统的性能可以增强冷却效果,保证发电机组的安全、稳定运行,降低设备的故障率和维护成本。
此外,优化循环水冷却系统还可以减少对水资源的需求,有效节约水资源。
通过提高火电厂循环水冷却系统的效率和性能,不仅可以实现经济效益的提升,还可以减少环境污染,推动火电厂的可持续发展。
1.3 推动火电厂节能减排和可持续发展火电厂作为能源供应单位,其节能减排和可持续发展具有重要意义。
通过优化火电厂循环水冷却系统,可以实现节能减排的效果。
火电厂中的循环制冷工程案例
![火电厂中的循环制冷工程案例](https://img.taocdn.com/s3/m/de6d2032eefdc8d376ee324a.png)
火电厂中的循环制冷工程案例在循环水水质较差的大容量火电厂中,循环冷却水排污量大;当除灰系统为干式除灰时,大量的循环冷却水排污水就无法重复利用。
为了减少循环冷却水系统的排污量,节约用水,就需适当提高循环水的浓缩倍率。
但如果补充水水质较差,又要求循环水高浓缩倍数运行,就必须对循环水的补充水进行处理。
目前,处理方法多种多样,各有利弊。
根据详细的技术经济比较结论看,在循环水水质较差,即HCO32-、Ca2+、SO42-都较高的大容量火电厂中,循环水补充水宜选用“部分弱酸树脂和稳定剂联合处理系统”。
1 循环水设计水量及其给水水质1.1 循环水设计水量1.2 循环水补给水设计水质2 设计方案的选择该系统除灰采用干式除灰,循环水排污水的重复利用率很低,为了节水节能,要求循环水在高浓缩倍率下运行。
当浓缩倍率为5倍时,计算的循环水的郎格利尔饱和指数为3.74、雷兹纳稳定指数为1.58。
可以判断出循环水处于严重的结垢状态。
因此,必须对循环水补充水进行适当的处理,才能使凝汽器处于良好的运行状态。
2.1 常用防垢方法①单纯加硫酸处理:在循环水补充水中加入H2SO4,利用H2SO4中和水中碱度的方法来保证循环水的稳定运行。
②加硫酸和稳定剂处理:先在循环水补充水中加入一定量的H2SO4,使补充水的碱度降到一定程度,再利用加水质稳定剂来保证循环水稳定运行。
③石灰处理:向澄清池中投加石灰乳,使水中的碱度和碳酸盐硬度降低,不产生CaCO3结垢。
④全部弱酸树脂处理:利用弱酸阳离子交换树脂除去水中碳酸盐硬度和部分碱度。
使循环水中的硬度和碱度降低。
再用缓蚀剂来防止循环水系统的腐蚀。
⑤部分弱酸树脂处理:将一部分补充水采用弱酸树脂处理,加入稳定剂进行稳定处理,以保证循环水中的碳酸盐不结垢。
该方法也叫“部分弱酸树脂和稳定剂联合处理系统”。
2.2 常用防垢方法的比较对于方法①②,由于大多数工程的冷却塔环境类别属于Ⅰ类,允许循环水中的SO42-含量到500mg/L[1],超过时就会对其混凝土产生中等腐蚀。
火电厂循环水系统冷却特性优化--热力系统优化大论文
![火电厂循环水系统冷却特性优化--热力系统优化大论文](https://img.taocdn.com/s3/m/7ad3f411cdbff121dd36a32d7375a417866fc1fb.png)
火电厂循环水系统冷却特性优化--热力系统优化大论文第一篇:火电厂循环水系统冷却特性优化--热力系统优化大论文火电厂循环水系统冷却特性优化课题背景在全球化的视野下,能源问题已经成为国际政治、经济、环境保护等诸多领域的中心议题,甚至成为国际政治的中心。
国家“十二五"规划提出要优化发展能源结构,火力发电仍作为我国电力结构的核心,2010年其装机容量占总装机容量的73.4%、发电量占到全国总发电量的80.8%。
我国火电厂的煤耗量十分惊人,2010年全国火电机组平均供电煤耗为333 g/(kW•h),比世界先进水平高出20~30g/(kW•h),为此全国一年发电要多消耗标准煤约1亿t,按照2010年社会用电量和供电煤耗333g/(kW•h)计算,燃煤发电厂供电煤耗每降低1 g/(kW•h),每年就可节约标准煤3.4×106t,具有重大的经济效益。
由此可见,优化能源结构,不仅要积极优化资源利用方式,也应该大力提高能源利用效率。
人们竭尽挖掘电厂节能潜能,节能降耗主要集中在三大主机设备及其复杂系统,通过理论研究和广泛应用,已取得很大的经济效益。
但长期以来对循环水系统中冷却塔缺乏足够的重视,认为冷却塔的维护较为繁重复杂。
由于缺乏对冷却塔节能潜力的认识,很多电厂忽略冷却塔维护和监督,对冷却塔改造的投入不足,导致冷却塔的冷却能力降低,出塔水温偏高,凝汽器真空下降,机组经济性降低。
在一定循环水流量下,冷却塔出塔水温每降低1℃,200 MW机组满负荷运行时热效率提高0.328%左右,煤耗率降低1.107g/(kW•h),300 MW 机组热效率则提高0.23%左右,煤耗率降低0.798 g/(kW•h)。
目前我国火电厂的锅炉效率和汽轮机效率都已经达到90%以上,节能优化的空间已经不是很大,火电厂冷却塔冷却性能的好坏在很大程度上会直接影响电厂的经济性,如果能从对冷却塔冷却性能进行研究并对其进行节能改造,必将会带来比较明显的节能效果。
电厂循环水余热利用方案的研究
![电厂循环水余热利用方案的研究](https://img.taocdn.com/s3/m/e7533d47b6360b4c2e3f5727a5e9856a561226ae.png)
电厂循环水余热利用方案的研究一、内容综述随着社会经济的快速发展,电厂循环水余热利用已经成为了一种重要的节能减排手段。
循环水余热是指在电厂运行过程中产生的热水、蒸汽和废水等废热资源,这些资源具有很高的潜在价值。
通过科学合理的技术手段,将这些废热资源进行回收利用,不仅可以降低电厂的能耗,减少环境污染,还可以提高电厂的经济效益。
本文将对电厂循环水余热利用方案的研究进行详细的探讨,以期为电厂的可持续发展提供有力的支持。
在当前环保意识日益增强的背景下,电厂循环水余热利用方案的研究显得尤为重要。
通过对国内外相关研究的梳理,我们发现目前电厂循环水余热利用主要采用的方法有:换热器换热、蒸发器蒸发、地源热泵、空气源热泵等。
这些方法各有优缺点,需要根据电厂的具体情况进行选择和优化。
首先换热器换热是一种常见的循环水余热利用方法,其原理是通过换热器将循环水中的高温水与低温水进行热量交换,从而实现余热的回收。
这种方法的优点是设备简单、成本较低,但由于受到水质、流量等因素的影响,换热效率有限。
其次蒸发器蒸发是一种通过蒸发循环水中的潜热来实现余热回收的方法。
这种方法的优点是能够充分利用循环水的潜热资源,提高能源利用率,但设备成本较高,且受环境温度影响较大。
再次地源热泵和空气源热泵是两种新型的循环水余热利用方法,它们分别利用地下或空气中的恒定温度来加热循环水。
这两种方法具有节能效果显著、环保性能好等优点,但由于设备成本较高,目前尚处于推广阶段。
电厂循环水余热利用方案的研究是一个涉及多个领域的综合性课题。
在未来的研究中,我们需要继续深入挖掘各种余热利用方法的优势和局限性,不断优化和完善技术方案,以期为电厂的可持续发展提供更加有效的支持。
同时我们还应加强与政府、企业和科研机构的合作,共同推动电厂循环水余热利用技术的创新和发展。
A. 循环水余热利用的重要性和意义在当今社会,随着经济的快速发展,电力需求也在不断增加。
电厂作为发电的重要基地,其运行过程中产生的大量废热如果不能得到有效利用,不仅会造成资源浪费,还会对环境造成严重污染。
火力发电厂暖通空调系统研究
![火力发电厂暖通空调系统研究](https://img.taocdn.com/s3/m/a5e07d4fcbaedd3383c4bb4cf7ec4afe04a1b1c5.png)
火力发电厂暖通空调系统研究摘要:火力发电厂起着为社会提供电能的重要作用。
目前,随着火电厂规模和数量的不断扩大,对暖通空调系统的需求也在不断增加。
这就要求火电厂更加重视暖通空调系统的应用,不断优化暖通空调系统的设计,提高暖通空调系统运行的效果,提高火电厂的运行效率。
摘要:本文首先分析了火电厂暖通空调系统的应用,然后探讨了火电厂暖通空调系统应用效果的优化,希望能为相关工作人员提供有效的参考。
关键词:火力发电厂;暖通空调系统;应用;优化引言火电厂应根据自身实际情况,科学合理地设计暖通系统,对暖通系统运行中出现的问题进行优化和改进,降低暖通系统故障的概率,充分发挥暖通系统的作用,从而优化火电厂环境质量,为员工创造良好的工作环境,促进火电厂良好、稳定、健康运行。
更好地满足人们对电能的需求。
1 火力发电厂暖通空调系统的应用其一,火力发电厂暖通空调系统中空气调节系统的应用。
空气调节系统主要由三个部分组成,一是管道输送系统,二是管道分布系统,三是空气处理设备。
空气调节系统的作用主要有两个方面,一是调节室内空气的湿温度,二是过滤处理室内空气。
它可以保持空调系统作用范围内空气的洁净度和流动速度以及区域的室温度达到一定的要求。
[1]一般空气调节系统在火力发电厂使用的地方并不多。
目前只有三个区域使用空气调节系统。
一是火力发电厂的电气继电器室,二是火力发电厂的电子设备间,三是火力发电厂的单元控制室。
其二,火力发电厂暖通空调系统中降温通风系统的应用。
如果机械通风系统的运行效果没有达到室内温度的要求,火力发电厂可以依靠制冷装置降温冷却室内外空气。
一般使用降温通风系统的地方主要是火力发电厂的电气设备用房,尤其是在高温夏天,降温通风系统发挥着重要的作用,它能够更好的维持电气设备用房的温度。
一般降温通风系统适用于对风速和湿度没有特定要求的区域。
其三,火力发电厂暖通空调系统中采暖系统的应用。
在温度较低的冬季,如果火力发电厂的设备和管道中存储一定量的水,由于温度过低就会增加管道和设备冻裂情况的发生。
基于生态工程理论的北方电厂循环冷却水余热综合利用的探讨
![基于生态工程理论的北方电厂循环冷却水余热综合利用的探讨](https://img.taocdn.com/s3/m/90335de7580216fc710afd95.png)
基于生态工程理论的北方电厂循环冷却水余热综合利用的探讨发表时间:2020-09-24T11:49:27.423Z 来源:《中国电业》2020年14期作者:王成友毛双荣[导读] 本文主要针对于当下我国国内火电厂循环冷却水余热利用形式较为单一,王成友毛双荣山东电力建设第三工程有限公司,山东省青岛市266100摘要:本文主要针对于当下我国国内火电厂循环冷却水余热利用形式较为单一,且利用效率不高的现状进行分析,对于我国电厂未来循环冷却水余热综合利用进行了研究。
循环冷却水余热利用的最终成果就是将之形成一片产业类生态园区,同时也是我国北方地区火电厂发展过程中的行业生态园。
关键词:生态工程;北方电厂;循环冷却水余热在我国的当下的科技水平中,火电厂的循环冷却水余热利用率极低,仅仅能够达到百分之三十作用,剩余的百分之七十散失在各种环境之中。
未来伴随着火电机组的发展,循环冷却水余热利用技术也需要进行加强,这不仅仅是利用资源,更是对自然水体不会受到污染的保证。
电厂循环冷却水余热利用主要的方向是从源头来降低排放废热,从而将循环冷却水的温度降低后再排放,这将会降低火电厂对于周边环境的影响。
一、生态工程与循环冷却水余热的综合利用(一)生态工程理论所谓的生态工程也就是使用生态学中的各项知识来更好的将某种物质多次利用,这其中包括物种共生、物质循环、再生原理、系统优化等等。
站在更广的层面上来说,生态工程的建立也就是建立生态系统原理上的系统工程该体系。
无论对于生态工程的定义是什么样的,在未来发展的过程中生态工程整体思想就是在不增加或者少增加系统外部物质与输入能量的前提下来更好的使用生态系统的潜力。
因此这种方法能够取得全方面的经济效益提升与生态效益增长,这对于生态系统来说非常重要,也能够提升火电厂发展过程中的整体经济水平[1]。
(二)循环冷却水余热利用的生态设计根据生态工程理论可以得知,火电厂在发展的过程中,使用循环冷却水余热利用的生态设计主要是根据厂址原来位置的经济、社会、环境等等基础进行,同时也需要考虑循环冷却水的物理性质与化学性质。
火电厂600MW机组循环水系统优化运行的研究
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总流量 等 于各 个并 联管 道流 量 之 和 ,各 个 并联 管 道 流 动阻力 相 等 。 了体现 模 型 的精 确 度 , 充分 考 虑气候 为 应 变化 和负 荷变 化对 管 路 阻力 的影 响 , 即江 河水 温 、 位 水
都 是 逐月 变化 的 ,如 某 电厂取 水 口水 位 、水 温逐 月 变
发 电 技 术
火电厂 6 0 0MW 机组循环 水系统优化运 行的研究
曲智超 , 却燕平
( 电 电 力科 学 研 究 院 。 江 杭 州 3 0 0 华 浙 1 0 0)
● … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 一 ●
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摘 要 :介 绍 了变频 调 节的原 理和 泵 的相似 原理 , 立 了泵的 工 况点的 求解 方法 。并 以某 电厂 建 60 0MW 机 组 的循 环 水 系统为 例建 立开 式循环 水 系统 最优 化 运行 的数 学模 型 ,并 分别 对各 工 况 下
在 变频与非变频的情况下就行 了最优化寻解 , 得到 了逐月的在各个工况下的最优调节方式。
水系统进行优化是降低厂用 电量、提高 电厂经济效益
的主要措 施 。一般 而 言循环 水 量过 大 , 背 压 降低 , 则 机
组 出力增 加 , 同时循 环 水泵耗 功 增加 ; 环水 量 过小 则 循
P一 电动机磁极对数 ; s 一转 差率 。
由于异 步 电动机 的转速 与电源 频 率成 正 比 ,所 以 当改变 电源频 率 时 , 速也 会 随之改 变 , 就是 变频 调 转 这
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●
中图分类号 : M6 16 T 2.
文献标识码 : A
文章编号 :0 6 8 4 ( 0 )5 0 8 — 4 10— 4 92 1 0 — 0 90 1
热电厂循环冷却水供热探讨
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热电厂循环冷却水供热探讨随着中国经济的快速发展和城市化的加速推进,人们也对居住和工作环境的舒适性和节能性提出了更高的要求。
同时,环保问题也逐渐受到大众的关注和重视。
热电厂循环冷却水供热技术的提出正好可以解决以上问题。
因此,本文将对热电厂循环冷却水供热技术做一个详细的探讨。
一、热电厂循环冷却水供热技术概述热电厂循环冷却水供热技术是指将热电厂的循环冷却水经过水处理、加热、泵送等工艺,形成一条独立的城市供热系统,将热能通过地下管道输送至用户家庭或企业,用于供热和生活用水。
这一技术不仅能节省能源,减少环境污染,还可以提高城市供热的安全、稳定性和经济性。
二、热电厂循环冷却水供热技术的优点1、节能减排热电厂循环冷却水供热技术最大的优点是节能减排。
热电厂作为重要的能源供应单位,其排放的废水和废气严重污染环境,而利用循环冷却水供热技术,可以循环利用废水资源,减少水的浪费,降低能源消耗,降低环境污染。
2、安全可靠热电厂循环冷却水供热技术的管道系统都是在地下埋设,比较稳固,不会被自然灾害破坏,其安全性较高。
3、经济实惠热电厂循环冷却水供热技术可以有效的利用热能资源,降低用户的采暖费用,同时也减少了燃煤的消耗,节约了非可再生资源的开采和使用。
三、热电厂循环冷却水供热技术的实际应用热电厂循环冷却水供热技术在我国已经得到广泛应用。
例如,北京地区现已拥有了覆盖全市的循环冷却水供热网络,而这一系统的建设,不仅显著地提高了采暖的效率,还减少了空气污染和环境污染,并给环境的改善提供了坚实的支撑。
另外,热电厂循环冷却水供热技术还可以广泛应用于食品加工、纺织印染、化工、医药等行业,为这些行业提供了高效、环保、经济的供热服务。
四、热电厂循环冷却水供热技术在未来的展望随着社会的发展,人们对生活品质的要求逐渐提高。
热电厂循环冷却水供热技术能够为城市居民提供优质、环保、经济的供热服务,得到了广泛的推广和应用。
在未来,这一技术有着很好的发展前景。
火力发电厂循环冷却水供热研究-暖通空调在线
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电厂循环水源热泵区域供热系统研究清华大学 胡鹏 付林 肖常磊 北京科技大学 张世钢摘 要:根据热电联产电厂内存在大量循环冷却水余热(大部分为凝汽器排热)的现状,提出以电厂循环水为低位热源、利用热泵技术升温后供热的一种城市集中供热新形式。
本文分析了循环水余热用于区域供热不同的系统形式及各自的优点和局限性,以北京市各大热电厂的调研结果为依据对循环水区域供热的总体节能和环保效益进行了估算,结合与传统区域供热方式的经济性比较,指出了热泵回收循环水余热用于区域供热的方式确实具备了大规模实施的条件。
关键词:循环水 水源热泵 热电联产 区域供热 节能 1. 前言北京市拥有世界上规模最大的城市热网,其供热面积已达1亿平米。
采暖能耗占全市建筑能耗总量的约55%【1】。
预计到2010年北京热电厂的供热能力都将达到极限,能源供需矛盾非常突出。
而新建大型热电厂投资高、建设周期长,并受到城市环境容量的强烈制约。
因此,开展能源的高效利用和循环利用,充分挖掘现有热电联产热源的能力,是降低建筑采暖能耗的重要途径之一。
北京市的热电厂即使在冬季最大供热工况下,也必须有占电厂总能耗10~30%的热量由循环水(一般通过冷却塔)排放到环境。
图1所示为一个典型的热电联产机组的能流分布。
在该机组中有19%的燃料能量以废热形式通过循环水排掉。
根据调研,北京的四大热电厂冬季可利用的循环水余热资源量就达1000MW 以上。
如果有效回收这部分余热量,相当于在不新增电厂装机容量和不增加当地污染物排放的情况下,新增供热面积3000万平方米以上,同时节约大量因为蒸发而损失的循环冷却水,因此这是一种极具吸引力的城市集中供热新形式。
123567Power Generation 77MW (30%)heat rejection of condenser 50MW (19%) steam extraction for heating132MW (51%)4280MW(100%)图1 热电联产机组能流分布图1— 锅炉;2—凝汽式汽轮机;3—发电机;4—凝汽器;5—凝结水泵;6—除氧器水箱;7—锅炉给水泵2. 系统基本形式2.1低真空运行回收余热方式由于正常情况下循环水的温度比较低(一般冬季20~35℃),达不到直接供热的要求,要用其供热,必须想办法适当提高其温度。
中水回用于火电厂循环冷却水系统的研究
![中水回用于火电厂循环冷却水系统的研究](https://img.taocdn.com/s3/m/5b399dcaaa00b52acec7ca06.png)
冲 击能 力极 强 、 污 泥处理 费 用低和 有 利于增 殖 缓慢 的微 生物 的优 点 。 2 . 中水 回 用于 火电 厂循环 冷 却水 系统 的深 度处 理
2 . 1 几种深 度处 理方 案 的对 比
为 了控制 循环水 中硬垢 的生成 , 需要采取 适 当的控制方 法 , 而采用 阻垢 剂
对废 水水 量和 浓度变 化适应 性较强 、 除磷 脱氮 的效果好 、 出水水质 比较稳定 、 可
除去有害的重金属离子和管理操作易于自动检测的优点, 但是处理系统的设备
费 和 日常运 转费 用 较高 ( 4 ) 膜生 物反 应器 。 膜 生物 反应 器是 由膜分 离技 术和传 统 的活性污 泥法 相
[ 摘 要] 将中水回用于火电厂循环冷却水系统, 能够极大地节约水资源, 为企业创造 良好的经济效益。 本文首先阐述了中水回用的常用处理方法 , 然后深入 剖析 了中水 回用 于 火 电厂循环 冷 却水 系统 的深度 处理 和 缓蚀 阻垢剂 选择 , 具有~ 定 的参考 价值 。 [ 关键词 ] 中水 ; 火 电厂 ; 循环冷 却水 系 统 ; 深度 处理 ; 缓蚀 阻垢 剂 中 图分 类号 : X7 0 3 文 献标识 码 : A 文 章编号 : 1 0 0 9 — 9 1 4 X( 2 0 1 3 ) 0 9 — 0 1 3 9 一 O 1
由于长 期 以来 水资源 的缺乏和 不合理 利用 , 导 致我 国正面临 严重的 水资源 短缺 问题 , 极大 了制 约了经济 和社会 的可持 续发展 。 回用 中水 , 一般指 污水 经一 级 二级和 深度处 理后供 作 回用的水 , 是工 业水 循环利用 的主要 方 向之 一。 水 电 厂是 工业 耗水 大户 , 将 中水 回用于 火 电厂循 环冷 却水系 统补 水 , 是节 能减排 和 发展 循环 经 济的 必须趋 势 , 具 有较 高 的现 实意义 。
火力发电厂的暖通空调系统研究贾欢渝
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火力发电厂的暖通空调系统研究贾欢渝发布时间:2021-10-21T07:35:31.005Z 来源:《现代电信科技》2021年第10期作者:贾欢渝[导读] 目前,随着科学技术的飞速发展,暖通空调的使用越来越广泛。
为提高对暖通空调系统的认识,充分利用该系统的应用效益,在了解暖通空调系统发展现状的基础上,加强对暖通空调系统的研究与创新,结构应逐步完善各部分的功能、作用和作用,充分发挥其价值,为火力发电厂的发展带来更大的经济效益和社会效益。
(中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司四川省成都市 610056)摘要:在火力发电厂的发电过程中,采暖、通风和空调系统占有重要的地位,发挥着非常重要的作用。
暖通空调系统包含许多子系统,这些子系统具有不同的功能,如除尘、冷却、加热、通风等。
与家用空调系统相比,这种空调系统的结构和功能更为复杂。
本文主要介绍暖通空调系统在火力发电中的作用和发电状况,以供参考。
关键词:火力发电厂;暖通空调系统;系统设计引言目前,随着科学技术的飞速发展,暖通空调的使用越来越广泛。
为提高对暖通空调系统的认识,充分利用该系统的应用效益,在了解暖通空调系统发展现状的基础上,加强对暖通空调系统的研究与创新,结构应逐步完善各部分的功能、作用和作用,充分发挥其价值,为火力发电厂的发展带来更大的经济效益和社会效益。
一、热电厂暖通空调简介1.1 热电厂暖通空调工作的重要性暖通空调行业的投资在火力发电厂建设总投资中所占的比重并不大,但却是发电厂过程实现的有力保障,对人们的健康和舒适度有着非常显着的影响。
发电厂的大部分热交换设备、水管道都汇集在这里。
我国北方火力发电厂冬季供暖非常重要。
保证了部分设备的正常运行,使员工的工作环境舒适、健康。
通风在夏季为建筑物降温和提供新鲜空气方面起着重要作用。
员工空调全年用于控制各种电子设备。
机房温度和中控室环境温度。
一个设计不当的火电厂暖通空调系统,不仅不能保证设备的运行环境,而且工厂人员在寒冷或高温下无法顺利工作。
浅谈暖通控制系统在某大型火电厂的应用研究
![浅谈暖通控制系统在某大型火电厂的应用研究](https://img.taocdn.com/s3/m/b5c3a4117275a417866fb84ae45c3b3566ecdd60.png)
浅谈暖通控制系统在某大型火电厂的应用研究摘要:暖通控制系统在大型火电厂中的应用研究具有重要的意义和挑战。
本文基于某大型火电厂的实际情况,对暖通控制系统的设计与应用进行了探讨与研究。
通过分析火电厂的热负荷特点和供热需求,结合暖通控制技术的原理和方法,提出了一种基于计算机控制的智能暖通控制系统,并在实际应用中进行了验证和优化。
研究表明,暖通控制系统在大型火电厂中的应用可以有效提高供热系统的运行效率和能源利用率。
通过集成温度、湿度、压力等传感器,实时监测和控制供热系统的参数,可以优化燃烧过程,提高锅炉的热效率和环保性能。
同时,通过智能控制算法的优化,可以实现对供热系统的自动调节和优化,进一步降低能耗和运营成本。
此外,暖通控制系统的应用还可以提升火电厂的安全性和稳定性。
通过实时监测和故障诊断技术,可以迅速发现和处理供热系统的故障,并采取相应的措施进行修复和维护,避免停机和事故的发生。
综上所述,暖通控制系统在大型火电厂中的应用研究是具有重要意义和实际价值的。
它可以提高供热系统的运行效率和能源利用率,提升系统的安全性和稳定性,为火电厂的可持续发展和节能减排做出贡献。
然而,在实际应用中仍存在一些挑战和难题,需要进一步的研究和改进,以实现更加智能化和高效化的暖通控制系统。
关键词:暖通控制系统某大型火电厂应用研究引言:"暖通控制系统在某大型火电厂的应用研究"这一话题的研究旨在探讨暖通控制系统在大型火电厂中的应用,并分析其所具有的重要意义和挑战。
火电厂作为重要的能源供应单位,其供热系统的运行效率和能源利用率对于保障供暖质量和节约能源具有重要影响。
本文将深入探讨暖通控制系统在该领域中的应用,并提出创新性的研究成果和建议,旨在为大型火电厂的工程实践和技术创新提供有益参考。
通过对该话题的研究,我们将全面了解暖通控制系统在某大型火电厂的应用现状和前景,并对其他类似领域的研究和实践提供启示和指导。
一、提高供热系统的效率与稳定性暖通控制系统的引入可以显著提高供热系统的效率和稳定性。
火电厂循环水余热利用方式的研究
![火电厂循环水余热利用方式的研究](https://img.taocdn.com/s3/m/a662c2780812a21614791711cc7931b765ce7b1d.png)
火电厂循环水余热利用方式的研究发布时间:2022-10-26T05:15:36.873Z 来源:《中国科技信息》2022年6月第12期作者:刘光宇[导读] 我国属于能源经济大国,存在能源耗损的问题刘光宇湖北省缘达化工工程有限公司湖北武汉430000摘要:我国属于能源经济大国,存在能源耗损的问题,随着经济的发展我国能源危机日趋严峻。
对于火电厂来说,为了维持正常运行,需要投入大量的能源,但是在利用能源方面存在一些不足,余热会通过烟气与循环水而消散在环境中,循环水环节中会带走大量的热量,造成能源浪费。
所以,想要更好的节约能源,更好的提高经济效益,有必要对火电厂循环水进行技术改造,回收利用循环水的余热。
为此,文章详细论述了火电厂循环水余热的利用方式,旨在可以为行业人士提供有价值的参考和借鉴,进而更好的为行业的稳健发展助力。
关键词:火电厂;循环水;余热利用方式前言:火电厂在运行过程中,给人们的生活带来一定的便利,但是对于能源的利用却存在一定的问题。
火电厂循环水消耗了大量的余热,出现了低温余热浪费的情况,是典型的冷源损失,不利于提高火电厂综合能源利用率。
与烟气实施相比较,循环水余热的利用率低,并且回收时比较缓慢,不仅造成了火电厂资源浪费,增加运行成本,并且给国家环境治理带来了不良的影响。
因此,我们有必要优化发电技术与工艺,合理的利用水循环余热,以此实现对生态环境污染的降低,更好的提高资源利用效率。
1闭式循环冷却水系统存在的问题1.1水垢影响传热性闭式循环冷却水系统中,受到温度、流速、蒸发等因素的影响,水中的低溶解度的盐类会以垢的形式沉积在换热器上。
这种盐的浓度会随着蒸发而增加,当浓度达到饱和状态后,会发生以下反应:Ca ( HCO3)2→CaCO3↓+CO2↑+H2O冷却水在经过冷却塔向下喷淋时,溶解在水中的CO2气体逸出,这样就会出现相反的化学反应,CaCO3会沉淀附着在换热器的表面,形成碳酸盐水垢,从而影响传热性能。
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电厂循环水源热泵区域供热系统研究清华大学胡鹏付林肖常磊北京科技大学张世钢摘要:根据热电联产电厂内存在大量循环冷却水余热(大部分为凝汽器排热)的现状,提出以电厂循环水为低位热源、利用热泵技术升温后供热的一种城市集中供热新形式。
本文分析了循环水余热用于区域供热不同的系统形式及各自的优点和局限性,以北京市各大热电厂的调研结果为依据对循环水区域供热的总体节能和环保效益进行了估算,结合与传统区域供热方式的经济性比较,指出了热泵回收循环水余热用于区域供热的方式确实具备了大规模实施的条件。
关键词:循环水水源热泵热电联产区域供热节能1.前言北京市拥有世界上规模最大的城市热网,其供热面积已达1亿平米。
采暖能耗占全市建筑能耗总量的约55%【1】。
预计到2010年北京热电厂的供热能力都将达到极限,能源供需矛盾非常突出。
而新建大型热电厂投资高、建设周期长,并受到城市环境容量的强烈制约。
因此,开展能源的高效利用和循环利用,充分挖掘现有热电联产热源的能力,是降低建筑采暖能耗的重要途径之一。
北京市的热电厂即使在冬季最大供热工况下,也必须有占电厂总能耗10~30%的热量由循环水(一般通过冷却塔)排放到环境。
图1所示为一个典型的热电联产机组的能流分布。
在该机组中有19%的燃料能量以废热形式通过循环水排掉。
根据调研,北京的四大热电厂冬季可利用的循环水余热资源量就达1000MW以上。
如果有效回收这部分余热量,相当于在不新增电厂装机容量和不增加当地污染物排放的情况下,新增供热面积3000万平方米以上,同时节约大量因为蒸发而损失的循环冷却水,因此这是一种极具吸引力的城市集中供热新形式。
steam extraction for heating132MW (51%)图1 热电联产机组能流分布图1—锅炉;2—凝汽式汽轮机;3—发电机;4—凝汽器;5—凝结水泵;6—除氧器水箱;7—锅炉给水泵2.系统基本形式2.1 低真空运行回收余热方式由于正常情况下循环水的温度比较低(一般冬季20~35℃),达不到直接供热的要求,要用其供热,必须想办法适当提高其温度。
目前在利用电厂循环水余热供热方面,国内外发展和应用比较多的是汽轮机组低真空运行,即降低排汽缸真空,提高乏汽温度,用排汽加热循环冷却水作为热网热水,或将凝汽器作为热网的一级加热器,从而实现利用汽轮机乏汽余热供热的目的。
汽轮发电机组低真空运行供热理论上可以实现很高的能源利用效率,国内外都有很多研究和成功运行的实例,技术已很成熟,但是该技术主要受到两方面的限制:首先,低真空运行机组类似于热电厂中的背压机组,其通过的蒸汽量决定于用户热负荷的大小,所以发电功率受用户热负荷的制约,不能分别地独立进行调节,即其运行也是“以热定电”,因而只适用于用户热负荷比较稳定的供热系统;其次,凝汽式汽轮机改造为低真空运行循环水供热时,对小型机组和少数中型机组在经过严格的变工况运行计算,对排汽缸结构、轴向推力的改变、轴封漏汽、末级叶轮的改造等等方面做严格校核和一定改动后,可以实行,但这种情况对现代大型机组则是一般不允许的,在具有中间再热式汽轮机组的大型热电联产系统中,凝汽压力过高会使机组的末级出口蒸汽温度过高,且蒸汽的容积流量过小,从而引起机组的强烈振动,危及运行安全。
大型汽轮机组的循环冷却水进口温度一般要求不超过33℃,相应的出口温度在40℃左右,目前只有地板低温辐射采暖等少量高效供热末端装置能够适应这一温度范围,因此该技术的应用受到比较大的限制。
2.2 热泵回收余热方式提高电厂循环水温度用于供热的另一个方法是采用热泵技术,即以电厂循环冷却水为低位热源、利用热泵技术提取其热量后向高温热网供热。
热泵供热技术的节能、环保特性已经得到公认。
电厂循环水与目前常用的热泵热源相比,具有热量巨大、温度适中而稳定、水质好、安全环保等优点,是一种优质的热泵热源。
2.2.1 热泵机组置于用户热力站Domestic Terminal图2 循环水源热泵供热系统原理图1-热泵(用户热力站内);2—凝汽式汽轮机;3—发电机;4—凝汽器;5—凝结水泵;循环水供热系统基本方案如图2所示,将热电厂的循环冷却水通过待建的一次循环水管网输送到设立在各个用户处的热力站,热力站内分别安装有吸收式热泵机组或者电动压缩式热泵机组。
电厂循环水在相应的热泵机组中放热降温后,返回电厂凝汽器吸热升温后再输送到热力站。
如此循环往复地将电厂凝汽器余热输送到用户热力站,热泵机组从循环水吸热并根据不同的用户采暖末端设备的要求加热二次侧热水至不同的温度范围。
例如北京地区,在针对地板低温辐射采暖的热用户,热泵机组出口水温达到40~50℃;而针对此采用暖气片的热用户,则要求热泵机组出口水温达到55~65℃。
2.2.2 热泵机组置于电厂内Range of Heat & Power Plant图3 循环水源热泵供热系统原理图B1-热泵(设置在电厂内);2—凝汽式汽轮机;3—发电机;4—凝汽器;5—凝结水泵;6—热网水泵;7—二级热网换热器;8—第n级热网换热器当电厂附近没有合适的或者足够规模的热用户时,则可以采取如图3所示的系统形式来回收循环水余热。
此时,热力站设置于电厂内,热泵机组提取了循环水余热后直接加热温度t0的城市热网回水至温度t1, 然后再由原供热抽汽通过第二级、第三级……直到第n级热网换热器分别加热至t3、t4……直到tn(北京城市热网所需的温度,一般为120~130℃)。
同图2所示的方案相比,此处使用的热泵机组一般来说要求有更高的出水温度(t0一般为60~70℃,而t1需要达到80~90℃),这必然导致热泵机组COP h下降,但是此种方式不需要新建循环水管网,能节省大量初投资和时间成本,回收的低位热量直接进入城市热网,其利用可以摆脱与热电厂之间距离的限制。
当t1达到80~90℃时,压缩式热泵的COP h从4.0~5.0下降至2.0~2.5左右;吸收式热泵的COP h则从1.7~2.2下降至1.3~1.4左右。
对典型案例的分析显示,此时采用电力驱动的压缩式热泵机组在经济性上已经不可行,而由于电厂内具有较丰富和相对廉价的蒸汽资源,吸收式热泵机组仍然具有经济和能耗两方面的可行性。
由于吸收式热泵需要蒸汽或者高温热水驱动,在COP h相对较低的情况下,电厂内热泵机组能够回收的循环水余热量也将受电厂蒸汽产量的限制,一般来讲难以实现循环水余热的全部回收。
2.2.3 热泵机组+调峰锅炉房联合运行方式为了改善热泵在用户要求的供热温度范围内有尽可能高的供热效率(COP h),适应更宽的供热温度范围,在如图2所示系统的基础上采用热泵与锅炉调峰联合供热的方式。
该系统的运行原则是以热泵机组承担基本负荷,锅炉承担尖峰负荷。
如图4所示,设计工况下热媒在热泵前后温度由t0升高到t1,经过锅炉前后温度由t1升高到t2。
以北京地区冬季气象资料统计的用户负荷延时曲线为依据,假设热泵系统承担全年90%的供热量,则可以推算得到热泵机组的供热能力与设计热负荷之比仅为0.68。
变工况时的运行调节采用质调节:室外气温最低时热泵与锅炉均满负荷运行,随着室外气温的升高,逐渐减小锅炉的供热量,锅炉出口温度t2随之降低,直至锅炉全停。
以后的调节再通过改变热泵容量完成。
由于热泵机组出口温度不高于t1,从而使电动压缩式热泵机组能够长期在满负荷或较大负荷下以较高的COP h≈5.0运行(满负荷运行时长约占采暖季总时长的56%)。
考虑到锅炉的供热量只占全年总供热量的10%左右,此系统仍能充分发挥热泵的节能特性。
热泵容量仅为用户热负荷的70%,不仅节省了相应热泵机组投资,对于电动压缩式热泵还能显著减少变电站和机房土建投资,大大增强本供热系统在经济上的竞争力。
节省的热泵投资一般来说足以抵消或者明显高于调峰锅炉房的投资。
因此从总体上看,图4 循环水源热泵与锅炉联合供热系统流程示意图1-热泵 2-锅炉 3-电厂凝汽器相对于常规城市集中供热方式,循环冷却水的可利用温差相对较小(为10~15℃左右),热能品味较低,因此大规模利用这部分热量仍然受到以下两方面因素的制约:首先要求在电厂附近有相应的热负荷需求;其次是提供热负荷所需要的温度时热泵机组的COP是否具有经济性。
小温差大流量的特点使得循环水区域供热系统的供热距离、路由、管径等参数对管网投资和运行管理费用影响很大。
采取如图2所示的系统形式,根据对典型案例的分析,综合考虑节能性和经济性,可以确定循环水供热的适用范围为电厂周边半径3~5公里以内。
随着北京市城市规模的快速发展,原先远离城市中心的热电厂已经处于城市边缘或接近城市中心,近年来许多电厂周边3~5公里的范围内的热用户不断增加,可以预见的短期内还将形成大量的潜在热用户;另一方面,采用如图4所示的热泵和调峰锅炉联合运行的方式可以有效的保证热泵机组始终以较高的COP运行。
这些事实都为循环水热泵区域供热系统的实施和大规模应用创造了条件。
3.各种集中供热方式运行成本比较热力站的位置以及站内热泵的形式,需要结合电厂周边用户热负荷以及高位能源供应状况而定。
相对于采用蒸汽或者热水驱动的吸收式热泵,压缩式热泵系统直接使用电力驱动,其热力站的位置设置更加灵活,同样容量下机组的体积和初投资都小于吸收式机组。
考虑到燃料发电的效率(燃煤发电效率35%,燃气发电效率55%,考虑燃煤发电量占80%),使用电驱动的压缩式热泵机组在同样的供热工况下,其综合能源利用率略低于蒸汽驱动的吸收式热泵,同时由于电价和蒸汽价格的巨大差异,压缩式机组供热日常运行成本显著高于吸收式热泵机组。
多种区域供热方式的能源成本如表1所示:表1 几种方式的能源利用效率与能源成本比较注:燃气热值35.1MJ/m3,燃气价格2.05元/m3;燃煤价格550元/吨标煤;电价0.68元/kW.h;热力站处热水售热价格50元/GJ;用户处蒸汽售热价格80元/吨汽;没有考虑电厂循环水热价。
一次能源利用效率=联合循环电厂发电效率(=0.40)×COPh;4.北京市循环水余热潜力调研及节能环保效益估算本文完成了北京市主要热电厂的循环水余热潜力的调研,结果如表2所示:现状循环水余热量约为1191MW,该热量在整个采暖季比较稳定,可以作为供热的基本负荷,配以约500MW的调峰容量,如果综合考虑建筑采暖热指标50W/m2,可实现3000万m2以上的新增供热面积。
表2 北京市热电厂循环冷却水余热量统计按照40%余热采用电动压缩式热泵利用,其余60%采用吸收式热泵利用的方案,整个采暖季实现供热量1859万GJ,回收循环水余热约943万GJ,共计消耗电能29935万Kwh,消耗蒸汽量为320.7万吨。
将该方案与相同规模的燃煤锅炉房和燃气锅炉房比较为了能够进行统一比较,三个方案中不同种类的能源消耗需折算成同一种能源。