河北某熱電廠利用吸收式熱泵回收排汽冷凝熱集中供熱

劉斌++白玉

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)和污染防治，許多地區(qū)都采取節(jié)能減排降低煤耗。其中，汽輪機(jī)排汽所產(chǎn)生的余熱并沒(méi)有充分利用，造成浪費(fèi)。該文以河北某熱電廠為例，對(duì)利用吸收式熱泵回收低溫余熱進(jìn)行了可行性分析，通過(guò)利用吸收式熱泵能夠回收機(jī)組的排汽余熱，增加了機(jī)組熱效率，減少了余熱的浪費(fèi)，該方式具有顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。

關(guān)鍵詞：熱電廠 排汽冷凝熱 吸收式熱泵 集中供熱

中圖分類(lèi)號(hào)：TK112 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）05（c）-0074-01

1 項(xiàng)目概況

1.1 電廠鍋爐及汽輪機(jī)數(shù)據(jù)

汽輪機(jī)型號(hào)：CC330/238/0.98/0.5/ 537/537型；汽輪機(jī)廠家：東方汽輪機(jī)廠；額定供熱抽汽：壓力0.5 MPaA；單臺(tái)抽汽量為300 t/h；溫度279.6 ℃（焓值3022.4 kJ/kg）；額定供熱工況排汽量：190.7 t/h；額定供熱工況排汽背壓：5.4 KPaA；額定供熱工況排汽溫度：34.5 ℃（焓值2511.9 kJ/kg）；發(fā)電量：238300 kW。

1.2 供熱數(shù)據(jù)

兩臺(tái)汽機(jī)額定工況下抽汽600 t/h，汽機(jī)額定供熱工況下抽汽按利用后的凝水溫度104 ℃計(jì)算，放熱量為431MW。一臺(tái)汽輪機(jī)的排汽190.7 t/h，冷凝放熱125 MW。凝汽器單臺(tái)循環(huán)水泵流量14025 t/h，一臺(tái)汽輪機(jī)單臺(tái)循環(huán)水泵進(jìn)出凝汽器溫差7.66 ℃。熱網(wǎng)水設(shè)計(jì)溫度130 ℃/70 ℃，熱網(wǎng)回水55 ℃，熱網(wǎng)循環(huán)水流量按6000 m3/h。

2 方案簡(jiǎn)述

本方案按電廠首站改造增加吸收式熱泵回收排汽冷凝進(jìn)行設(shè)計(jì)。本方案使用汽輪機(jī)部分供熱抽汽作為熱源，回收一臺(tái)汽輪機(jī)部分凝汽器循環(huán)水的余熱，通過(guò)吸收式熱泵將供熱回水從55 ℃加熱至85 ℃，再利用原系統(tǒng)熱網(wǎng)加熱器將熱網(wǎng)水加熱到129.3 ℃提供給市政供熱。

3 工藝系統(tǒng)流程圖

見(jiàn)圖1。

4 設(shè)備技術(shù)參數(shù)及技術(shù)改造內(nèi)容

4.1 熱泵工藝技術(shù)參數(shù)

熱泵額定供熱量：209 MW；熱水進(jìn)出水溫度：55 ℃/85 ℃；一次網(wǎng)熱水流量：6000 m3/h；采暖抽汽壓力：0.5 MPaA；采暖抽汽溫度：279.6 ℃；采暖抽汽焓：3022.4 KJ/Kg；熱泵疏水溫度：104 ℃（回除氧器）；熱泵蒸汽用量：169.8 t/h；循環(huán)水溫度：33.66 ℃/26 ℃；循環(huán)水流量：9766 t/h；回收循環(huán)水余熱量：87 MW；吸收式熱泵用電量：240 kW。

4.2 熱網(wǎng)加熱器主要技術(shù)參數(shù)

熱網(wǎng)加熱器供熱量：309 MW；熱網(wǎng)加熱器進(jìn)出水溫度：85 ℃/129.3 ℃；熱網(wǎng)加熱器熱水流量：6000 m3/h；熱網(wǎng)加熱器蒸汽用量：430.2 t/h；熱網(wǎng)加熱器疏水溫度：104 ℃

4.3 余熱回收技術(shù)改造內(nèi)容

1）增加吸收式熱泵設(shè)備（六臺(tái)34.83 MW）2）循環(huán)水管道改造工程3）熱水系統(tǒng)流程改造4）控制系統(tǒng)工程5）土建工程（熱泵站房、蒸汽管道管架和循環(huán)水管道地溝）6）設(shè)計(jì)及技術(shù)服務(wù)7）蒸汽凝水回收工程。

5 回收余熱經(jīng)濟(jì)效益分析

5.1 電廠回收余熱供熱收益分析

本方案熱泵額定運(yùn)行工況下可回收循環(huán)水余熱87MW，單位面積供熱負(fù)荷按60 W/m2計(jì)算，可以增加供熱面積145萬(wàn)m2。

河北地區(qū)冬季采暖供熱時(shí)間為四個(gè)月，熱泵供熱運(yùn)行時(shí)間2880 h，熱泵制熱運(yùn)行滿(mǎn)負(fù)荷系數(shù)為1，熱泵每年可以回收循環(huán)水余熱量90.2萬(wàn)GJ。

5.2 余熱回收系統(tǒng)增加運(yùn)行費(fèi)用分析

①余熱回收系統(tǒng)增加用電分析：吸收式熱泵配電容量240kW.廠內(nèi)用電價(jià)格按0.4元/kWh計(jì)算，則每年熱泵用電成本為：240 KW×2880 h×0.4元/KWh=27.6萬(wàn)元。②維護(hù)管理成本：熱泵機(jī)房需要增加4人（每班一人四班三倒），年人均工資按5.0萬(wàn)元計(jì)算，年管理費(fèi)用：20萬(wàn)元；年維護(hù)費(fèi)用：20萬(wàn)元。

5.3 節(jié)省冷卻塔補(bǔ)水費(fèi)用分析

本項(xiàng)目采用吸收式熱泵回收利用了循環(huán)冷卻水余熱，這一部分冷卻水不需要再通過(guò)冷卻塔降溫，因此可以減少冷卻塔蒸發(fā)、漂水的補(bǔ)水量。

熱泵回收利用循環(huán)水量9766 t/h，補(bǔ)水率取1.5%，每年運(yùn)行2880 h，可以節(jié)省冷卻塔補(bǔ)水9766×1.5%×2880=42.4萬(wàn)t/年。

電廠補(bǔ)水價(jià)格按3元/噸計(jì)算，每年節(jié)水費(fèi)用42.2萬(wàn)t×3元/t=126.6萬(wàn)元

5.4 節(jié)能預(yù)測(cè)分析

本項(xiàng)目熱泵提供的是供熱基礎(chǔ)負(fù)荷，熱網(wǎng)加熱器起到尖峰加熱器的作用，熱泵在整個(gè)采暖期始終處于滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，年運(yùn)行時(shí)間按四個(gè)月（2880 h），每年可回收循環(huán)水余熱量90.2萬(wàn)GJ，按國(guó)家節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，按每百萬(wàn)千焦供熱折標(biāo)煤0.03412 t計(jì)算，每年可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能3.078萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤。

6 結(jié)語(yǔ)

1）排汽余熱大部分被吸收式熱泵機(jī)組吸收，回收并供熱，節(jié)能減排，降低了電廠的煤耗；2）減少汽輪機(jī)的抽汽量，增加汽輪機(jī)的發(fā)電能力，提高系統(tǒng)整體能效。由上可見(jiàn)利用吸收式熱泵回收排汽冷凝熱集中供熱是可行的。不僅可以提高電廠經(jīng)濟(jì)效益，而且節(jié)能減排效果顯著。

參考文獻(xiàn)

[1] 張學(xué)鐳，陳海平.回收循環(huán)水余熱的熱泵供熱系統(tǒng)熱力性能分析[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2013，33（8）.

[2] 賀平，孫剛.供熱工程[M].中國(guó)建筑出版社，2009.endprint

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)和污染防治，許多地區(qū)都采取節(jié)能減排降低煤耗。其中，汽輪機(jī)排汽所產(chǎn)生的余熱并沒(méi)有充分利用，造成浪費(fèi)。該文以河北某熱電廠為例，對(duì)利用吸收式熱泵回收低溫余熱進(jìn)行了可行性分析，通過(guò)利用吸收式熱泵能夠回收機(jī)組的排汽余熱，增加了機(jī)組熱效率，減少了余熱的浪費(fèi)，該方式具有顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。

關(guān)鍵詞：熱電廠 排汽冷凝熱 吸收式熱泵 集中供熱

中圖分類(lèi)號(hào)：TK112 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）05（c）-0074-01

1 項(xiàng)目概況

1.1 電廠鍋爐及汽輪機(jī)數(shù)據(jù)

汽輪機(jī)型號(hào)：CC330/238/0.98/0.5/ 537/537型；汽輪機(jī)廠家：東方汽輪機(jī)廠；額定供熱抽汽：壓力0.5 MPaA；單臺(tái)抽汽量為300 t/h；溫度279.6 ℃（焓值3022.4 kJ/kg）；額定供熱工況排汽量：190.7 t/h；額定供熱工況排汽背壓：5.4 KPaA；額定供熱工況排汽溫度：34.5 ℃（焓值2511.9 kJ/kg）；發(fā)電量：238300 kW。

1.2 供熱數(shù)據(jù)

兩臺(tái)汽機(jī)額定工況下抽汽600 t/h，汽機(jī)額定供熱工況下抽汽按利用后的凝水溫度104 ℃計(jì)算，放熱量為431MW。一臺(tái)汽輪機(jī)的排汽190.7 t/h，冷凝放熱125 MW。凝汽器單臺(tái)循環(huán)水泵流量14025 t/h，一臺(tái)汽輪機(jī)單臺(tái)循環(huán)水泵進(jìn)出凝汽器溫差7.66 ℃。熱網(wǎng)水設(shè)計(jì)溫度130 ℃/70 ℃，熱網(wǎng)回水55 ℃，熱網(wǎng)循環(huán)水流量按6000 m3/h。

2 方案簡(jiǎn)述

本方案按電廠首站改造增加吸收式熱泵回收排汽冷凝進(jìn)行設(shè)計(jì)。本方案使用汽輪機(jī)部分供熱抽汽作為熱源，回收一臺(tái)汽輪機(jī)部分凝汽器循環(huán)水的余熱，通過(guò)吸收式熱泵將供熱回水從55 ℃加熱至85 ℃，再利用原系統(tǒng)熱網(wǎng)加熱器將熱網(wǎng)水加熱到129.3 ℃提供給市政供熱。

3 工藝系統(tǒng)流程圖

見(jiàn)圖1。

4 設(shè)備技術(shù)參數(shù)及技術(shù)改造內(nèi)容

4.1 熱泵工藝技術(shù)參數(shù)

熱泵額定供熱量：209 MW；熱水進(jìn)出水溫度：55 ℃/85 ℃；一次網(wǎng)熱水流量：6000 m3/h；采暖抽汽壓力：0.5 MPaA；采暖抽汽溫度：279.6 ℃；采暖抽汽焓：3022.4 KJ/Kg；熱泵疏水溫度：104 ℃（回除氧器）；熱泵蒸汽用量：169.8 t/h；循環(huán)水溫度：33.66 ℃/26 ℃；循環(huán)水流量：9766 t/h；回收循環(huán)水余熱量：87 MW；吸收式熱泵用電量：240 kW。

4.2 熱網(wǎng)加熱器主要技術(shù)參數(shù)

熱網(wǎng)加熱器供熱量：309 MW；熱網(wǎng)加熱器進(jìn)出水溫度：85 ℃/129.3 ℃；熱網(wǎng)加熱器熱水流量：6000 m3/h；熱網(wǎng)加熱器蒸汽用量：430.2 t/h；熱網(wǎng)加熱器疏水溫度：104 ℃

4.3 余熱回收技術(shù)改造內(nèi)容

1）增加吸收式熱泵設(shè)備（六臺(tái)34.83 MW）2）循環(huán)水管道改造工程3）熱水系統(tǒng)流程改造4）控制系統(tǒng)工程5）土建工程（熱泵站房、蒸汽管道管架和循環(huán)水管道地溝）6）設(shè)計(jì)及技術(shù)服務(wù)7）蒸汽凝水回收工程。

5 回收余熱經(jīng)濟(jì)效益分析

5.1 電廠回收余熱供熱收益分析

本方案熱泵額定運(yùn)行工況下可回收循環(huán)水余熱87MW，單位面積供熱負(fù)荷按60 W/m2計(jì)算，可以增加供熱面積145萬(wàn)m2。

河北地區(qū)冬季采暖供熱時(shí)間為四個(gè)月，熱泵供熱運(yùn)行時(shí)間2880 h，熱泵制熱運(yùn)行滿(mǎn)負(fù)荷系數(shù)為1，熱泵每年可以回收循環(huán)水余熱量90.2萬(wàn)GJ。

5.2 余熱回收系統(tǒng)增加運(yùn)行費(fèi)用分析

①余熱回收系統(tǒng)增加用電分析：吸收式熱泵配電容量240kW.廠內(nèi)用電價(jià)格按0.4元/kWh計(jì)算，則每年熱泵用電成本為：240 KW×2880 h×0.4元/KWh=27.6萬(wàn)元。②維護(hù)管理成本：熱泵機(jī)房需要增加4人（每班一人四班三倒），年人均工資按5.0萬(wàn)元計(jì)算，年管理費(fèi)用：20萬(wàn)元；年維護(hù)費(fèi)用：20萬(wàn)元。

5.3 節(jié)省冷卻塔補(bǔ)水費(fèi)用分析

本項(xiàng)目采用吸收式熱泵回收利用了循環(huán)冷卻水余熱，這一部分冷卻水不需要再通過(guò)冷卻塔降溫，因此可以減少冷卻塔蒸發(fā)、漂水的補(bǔ)水量。

熱泵回收利用循環(huán)水量9766 t/h，補(bǔ)水率取1.5%，每年運(yùn)行2880 h，可以節(jié)省冷卻塔補(bǔ)水9766×1.5%×2880=42.4萬(wàn)t/年。

電廠補(bǔ)水價(jià)格按3元/噸計(jì)算，每年節(jié)水費(fèi)用42.2萬(wàn)t×3元/t=126.6萬(wàn)元

5.4 節(jié)能預(yù)測(cè)分析

本項(xiàng)目熱泵提供的是供熱基礎(chǔ)負(fù)荷，熱網(wǎng)加熱器起到尖峰加熱器的作用，熱泵在整個(gè)采暖期始終處于滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，年運(yùn)行時(shí)間按四個(gè)月（2880 h），每年可回收循環(huán)水余熱量90.2萬(wàn)GJ，按國(guó)家節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，按每百萬(wàn)千焦供熱折標(biāo)煤0.03412 t計(jì)算，每年可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能3.078萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤。

6 結(jié)語(yǔ)

1）排汽余熱大部分被吸收式熱泵機(jī)組吸收，回收并供熱，節(jié)能減排，降低了電廠的煤耗；2）減少汽輪機(jī)的抽汽量，增加汽輪機(jī)的發(fā)電能力，提高系統(tǒng)整體能效。由上可見(jiàn)利用吸收式熱泵回收排汽冷凝熱集中供熱是可行的。不僅可以提高電廠經(jīng)濟(jì)效益，而且節(jié)能減排效果顯著。

參考文獻(xiàn)

[1] 張學(xué)鐳，陳海平.回收循環(huán)水余熱的熱泵供熱系統(tǒng)熱力性能分析[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2013，33（8）.

[2] 賀平，孫剛.供熱工程[M].中國(guó)建筑出版社，2009.endprint

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)和污染防治，許多地區(qū)都采取節(jié)能減排降低煤耗。其中，汽輪機(jī)排汽所產(chǎn)生的余熱并沒(méi)有充分利用，造成浪費(fèi)。該文以河北某熱電廠為例，對(duì)利用吸收式熱泵回收低溫余熱進(jìn)行了可行性分析，通過(guò)利用吸收式熱泵能夠回收機(jī)組的排汽余熱，增加了機(jī)組熱效率，減少了余熱的浪費(fèi)，該方式具有顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。

關(guān)鍵詞：熱電廠 排汽冷凝熱 吸收式熱泵 集中供熱

中圖分類(lèi)號(hào)：TK112 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）05（c）-0074-01

1 項(xiàng)目概況

1.1 電廠鍋爐及汽輪機(jī)數(shù)據(jù)

汽輪機(jī)型號(hào)：CC330/238/0.98/0.5/ 537/537型；汽輪機(jī)廠家：東方汽輪機(jī)廠；額定供熱抽汽：壓力0.5 MPaA；單臺(tái)抽汽量為300 t/h；溫度279.6 ℃（焓值3022.4 kJ/kg）；額定供熱工況排汽量：190.7 t/h；額定供熱工況排汽背壓：5.4 KPaA；額定供熱工況排汽溫度：34.5 ℃（焓值2511.9 kJ/kg）；發(fā)電量：238300 kW。

1.2 供熱數(shù)據(jù)

兩臺(tái)汽機(jī)額定工況下抽汽600 t/h，汽機(jī)額定供熱工況下抽汽按利用后的凝水溫度104 ℃計(jì)算，放熱量為431MW。一臺(tái)汽輪機(jī)的排汽190.7 t/h，冷凝放熱125 MW。凝汽器單臺(tái)循環(huán)水泵流量14025 t/h，一臺(tái)汽輪機(jī)單臺(tái)循環(huán)水泵進(jìn)出凝汽器溫差7.66 ℃。熱網(wǎng)水設(shè)計(jì)溫度130 ℃/70 ℃，熱網(wǎng)回水55 ℃，熱網(wǎng)循環(huán)水流量按6000 m3/h。

2 方案簡(jiǎn)述

本方案按電廠首站改造增加吸收式熱泵回收排汽冷凝進(jìn)行設(shè)計(jì)。本方案使用汽輪機(jī)部分供熱抽汽作為熱源，回收一臺(tái)汽輪機(jī)部分凝汽器循環(huán)水的余熱，通過(guò)吸收式熱泵將供熱回水從55 ℃加熱至85 ℃，再利用原系統(tǒng)熱網(wǎng)加熱器將熱網(wǎng)水加熱到129.3 ℃提供給市政供熱。

3 工藝系統(tǒng)流程圖

見(jiàn)圖1。

4 設(shè)備技術(shù)參數(shù)及技術(shù)改造內(nèi)容

4.1 熱泵工藝技術(shù)參數(shù)

熱泵額定供熱量：209 MW；熱水進(jìn)出水溫度：55 ℃/85 ℃；一次網(wǎng)熱水流量：6000 m3/h；采暖抽汽壓力：0.5 MPaA；采暖抽汽溫度：279.6 ℃；采暖抽汽焓：3022.4 KJ/Kg；熱泵疏水溫度：104 ℃（回除氧器）；熱泵蒸汽用量：169.8 t/h；循環(huán)水溫度：33.66 ℃/26 ℃；循環(huán)水流量：9766 t/h；回收循環(huán)水余熱量：87 MW；吸收式熱泵用電量：240 kW。

4.2 熱網(wǎng)加熱器主要技術(shù)參數(shù)

熱網(wǎng)加熱器供熱量：309 MW；熱網(wǎng)加熱器進(jìn)出水溫度：85 ℃/129.3 ℃；熱網(wǎng)加熱器熱水流量：6000 m3/h；熱網(wǎng)加熱器蒸汽用量：430.2 t/h；熱網(wǎng)加熱器疏水溫度：104 ℃

4.3 余熱回收技術(shù)改造內(nèi)容

1）增加吸收式熱泵設(shè)備（六臺(tái)34.83 MW）2）循環(huán)水管道改造工程3）熱水系統(tǒng)流程改造4）控制系統(tǒng)工程5）土建工程（熱泵站房、蒸汽管道管架和循環(huán)水管道地溝）6）設(shè)計(jì)及技術(shù)服務(wù)7）蒸汽凝水回收工程。

5 回收余熱經(jīng)濟(jì)效益分析

5.1 電廠回收余熱供熱收益分析

本方案熱泵額定運(yùn)行工況下可回收循環(huán)水余熱87MW，單位面積供熱負(fù)荷按60 W/m2計(jì)算，可以增加供熱面積145萬(wàn)m2。

河北地區(qū)冬季采暖供熱時(shí)間為四個(gè)月，熱泵供熱運(yùn)行時(shí)間2880 h，熱泵制熱運(yùn)行滿(mǎn)負(fù)荷系數(shù)為1，熱泵每年可以回收循環(huán)水余熱量90.2萬(wàn)GJ。

5.2 余熱回收系統(tǒng)增加運(yùn)行費(fèi)用分析

①余熱回收系統(tǒng)增加用電分析：吸收式熱泵配電容量240kW.廠內(nèi)用電價(jià)格按0.4元/kWh計(jì)算，則每年熱泵用電成本為：240 KW×2880 h×0.4元/KWh=27.6萬(wàn)元。②維護(hù)管理成本：熱泵機(jī)房需要增加4人（每班一人四班三倒），年人均工資按5.0萬(wàn)元計(jì)算，年管理費(fèi)用：20萬(wàn)元；年維護(hù)費(fèi)用：20萬(wàn)元。

5.3 節(jié)省冷卻塔補(bǔ)水費(fèi)用分析

本項(xiàng)目采用吸收式熱泵回收利用了循環(huán)冷卻水余熱，這一部分冷卻水不需要再通過(guò)冷卻塔降溫，因此可以減少冷卻塔蒸發(fā)、漂水的補(bǔ)水量。

熱泵回收利用循環(huán)水量9766 t/h，補(bǔ)水率取1.5%，每年運(yùn)行2880 h，可以節(jié)省冷卻塔補(bǔ)水9766×1.5%×2880=42.4萬(wàn)t/年。

電廠補(bǔ)水價(jià)格按3元/噸計(jì)算，每年節(jié)水費(fèi)用42.2萬(wàn)t×3元/t=126.6萬(wàn)元

5.4 節(jié)能預(yù)測(cè)分析

本項(xiàng)目熱泵提供的是供熱基礎(chǔ)負(fù)荷，熱網(wǎng)加熱器起到尖峰加熱器的作用，熱泵在整個(gè)采暖期始終處于滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，年運(yùn)行時(shí)間按四個(gè)月（2880 h），每年可回收循環(huán)水余熱量90.2萬(wàn)GJ，按國(guó)家節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，按每百萬(wàn)千焦供熱折標(biāo)煤0.03412 t計(jì)算，每年可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能3.078萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤。

6 結(jié)語(yǔ)

1）排汽余熱大部分被吸收式熱泵機(jī)組吸收，回收并供熱，節(jié)能減排，降低了電廠的煤耗；2）減少汽輪機(jī)的抽汽量，增加汽輪機(jī)的發(fā)電能力，提高系統(tǒng)整體能效。由上可見(jiàn)利用吸收式熱泵回收排汽冷凝熱集中供熱是可行的。不僅可以提高電廠經(jīng)濟(jì)效益，而且節(jié)能減排效果顯著。

參考文獻(xiàn)

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