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1、山东农业大学学报(自然科学版),2008,39(1):62-68JournalofShandongAgriculturalUniversity(NaturalScience)利用热泵技术回收热电厂余热的可行性与经济性分析吴佐莲,刘小春,王萌,刘慧(山东农业大学水利土木工程学院,山东泰安271000)摘要:热电厂的循环冷却水存在大量的低温热能,热泵具有将低温热能提升为高温热能的能力。本文提出利用热泵技术回收电厂余热,并进行了可行性、经济性分析与计算,认为利用热泵回收电厂余热具有节能、环保的双重效应,有广阔的发展前景。关键词:水源热泵
2、;循环冷却水;低温余热;节能;环保+中图分类号:TK472.5文献标识码:A文章编号:1000-2324(2008)01-0062-07THEFEASIBILITYANDECONOMYANALYSISOFTHEUSAGEOFTHEHEATPUMPTECHNIQUETORECLAIMWASTEHEATINHEATPOWERPLANTWUZuo-lian,LIUXiao-chun,WangMeng,LiuHui(WaterConservancyandCivilEngineeringCollegeofShandongAgricultur
3、alUniversity,Taian271018,China)Abstract:Thereisalotoflowtemperatureheatwastincirculatingcoolingwaterofthermoelectricpowerplant.Theheatpumphastheabilitytoelevateenergyfromlow-gradetohigh-grade.Thepaperanalysesthefeasibil2ityandeconomyforutilizingwaste-heatrecoverybythe
4、rmoelectricpumptechnologyinheatpowerplant.Ithasthedoubleeffectinenergysavingandenvironmentalprotectionthatwillenjoybroadprospects.Keywords:Water-sourceheatpump;circulatingcoolingwater;lowtemperatureheatwast;energysaving;en2vironmentalprotection1基本概念1.1热电循环热电循环是在朗肯循环的基
5、础上发展起来的蒸汽动力循环。它包括锅炉、汽轮机、凝汽器和给水泵四部分主要设备。水经过给水泵加压后送到锅炉,在锅炉内被定压加热成高温高压的蒸汽,进入汽轮机膨胀作功最后排入凝汽器定压冷凝成凝结水,再由给水泵重新送入锅炉开始新的循环。现代蒸汽动力循环即使采用了超高蒸汽参数、回热、再热等措施,其热效率仍不超过40%,其中通过凝汽器冷却水带走而排放到大气中的能量约占总能量的50%以上,除此之外,锅炉的排污热损失也是不可忽视的一部分,这部分排污水的量约为锅炉蒸发量的2～4%,且具有较高的温度、压力;另外排烟热损失、冷渣(灰)热损失等也不在少量
6、,由此可见,热电厂现在存有大量的余热,因此无论从经济角度还是从节约能源和环保的角度来讲,对余热进行回收利用都是非常有必要的。目前的热电循环有两种:背压式热电循环和抽凝式热电循环。其中,抽凝式机组是目前热电厂常用机组,本文以抽凝式机组为研究对象。它指蒸汽在汽轮机中膨胀到一定压力时,抽出一部分对外供热,其余的继续在汽轮机内膨胀作功,乏汽进入凝汽器,在凝汽器内定压放热后成为凝结水,重新进入锅炉。可以在供电、供热之间进行适当的运行调整,但从能源利用的角度仍存在以下缺点:一是被抽出的蒸汽对外供热降低了发电量,二是进入凝汽器的排汽放出的热能以
7、低位能的形式释放到周围环境中去,造成热能损失收稿日期:2007-03-17作者简介:吴佐莲(1966-),女,高级工程师,从事火电运行及空调节能等方面的教学与研究工作.第1期吴佐莲等:利用热泵技术回收热电厂余热的可行性与经济性分析·63·和热污染双重效应。1.2热泵循环热泵是一种能量采掘装置。热泵循环与制冷循环一样同属于逆循环,它的工作原理是消耗一部分高质能如电能,从(冷源)周围环境中(如自然水源、大气、土壤等)吸取热量,并把这两部分能量一起输送到需要较高温度的物体中去。热泵根据冷源介质的不同分为水源热泵和空气源热泵及地源热泵,按
8、动力形式不同分为蒸气压缩式热泵、吸收式热泵和蒸汽喷射式热泵。本文主要研究蒸气压缩式水源热泵。压缩式热泵:它包括蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀四部分。在蒸发器中制冷剂蒸发吸取环境中的热能,经压缩后的制冷剂在冷凝器中放出热量使制冷剂凝结成液体,节流阀节
