热泵技术回收电厂冷凝热供热方案研究.pdf

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1、第31卷第1期东北电力大学学报Vo1．31，No．12011年2月JournalOfNortheastDianliUniversityFeb．．201l文章编号：1005—2992(2011)01—0o06一O5热泵技术回收电厂冷凝热供热方案研究吕太，刘玲玲(东北电力大学能源与动力工程学院，吉林吉林132012)摘要：本文针对大唐长春第三热电厂汽轮机在生产过程中，通过循环水排出大量低温余热的实际情况，采用热泵技术回收部分热量，实现冬季供暖。本文主要阐述了电厂循环水余热回收用热泵技术的原理，通过三种不同的供热方法介绍了加入热泵后充分回收废热，提高电厂热效率，扩大热电厂的供热面积。关

2、键词：热泵技术；余热回收；蒸汽驱动；冬季供暖中图分类号：TK212．+2文献标识码：A1回收热电厂冷凝热供热的意义论文本着在原有的供热工况下，利用原有可以利用的资源，去提高热电厂的能源利用效率。根据当前供热负荷不断增长的形式，满足供暖建设与城市发展同轨进行，结合能源现状及周边环境，合理的设计增加供热能力。本文结合“节能减排”的思想，提高供热效率，来满足城市不断增长的供热需求[1】。我国火力发电厂能源利用率普遍低于发达国家及一些发展中国家，热量浪费现象特别明显，尤其是火力发电厂冷凝排空，这种冷却方法比较大的影响着火力发电厂能源的利用效率，白白浪费了很多热量。大唐长春第三热电厂的冷凝

3、热量也是用这种方法通过冷却塔排人大气。冷却水温降很低，但是流量很大，总体热量还是很客观的。于是采用比较先进的热泵技术对这部分热量进行回收，必然后产生可观的收益，尤其是采用先进的吸收式热泵节能技术，回收利用排气冷凝热，可以增大供热面积，实现节能减排引。2大唐长春第三热电厂供热现状长春市地处松辽平原中部，属中温带半湿润气候区。全年温度变化显著，四季分明。年平均气温为4．6℃，冬季1月份最冷，最低气温达零下36．5℃，平均气温为零下17．2cC；夏季7月份最热，最高气温达38cC，平均气温为23℃。大唐长春第三热电厂供热面积比较广泛，但使用的还是常规的供暖方案，能源的利用效率也不是很高

4、，节能效果也不明显。其工作的系统工艺见图1。收稿日期：2010—10—25作者简介：吕太(1957一)，男，东北电力大学教授，吉林市人，享受政府特殊津贴，吉林省有突出贡献的中青年专家，吉林省拔尖创新人才，主要研究方向为：气液两相流理论与应用技术、汽轮机优化运行技术．第1期吕太等：热泵技术回收电厂冷凝热供热方案研究7图1大唐长春第三热电厂供暖系统示意图表1汽轮机的基础数据从表1可以看出潜在的热量还是很大的，虽然冷却循环水的温降比较低，但是由于其流量非常大，导致其热能的排放量也相当可观，下面我们计算这部分的具体数值。两台汽轮机排汽冷凝热量：Q。：，(1)式中：G为蒸汽凝结水量为80．

5、2t／h；h1为排汽焓2555．9kJ／kg；h2为凝水焓为125．66kJ／kg；Q1为带人数据等于110．710MW。两台汽轮机辅机循环水余热量：Q2=2Gs。,At(2)式中：为循环水流量1200m。／h；Cp为水源水比热4．18kJ／kg~C；At为冷却循环水温差7oC；Q为代人数据等于19．5MW。可以利用的总余热量为：110．7+19．5=130．2MW冬季冷却水温度22％／12oC。3热泵回收电厂冷凝热供热系统方案设计3．1第一种方案利用工业抽汽为高温加热热源这个方案是指利用工业抽汽这个高温热源作为吸收式热泵的高温热能，对热泵发生器中的工质对做功，是工质对溶液变成高

6、温高压的循环工质蒸汽，然后进入冷凝器放热。高温的工业抽汽做完功之后变成凝结水，这部分凝结水将送到回收装置J。在冷凝器中放热的工质对蒸汽变成了高温高压的循环工质对液体，通过节流阀，饱和气与饱和液的混合物进入蒸发器，在蒸发器中工质对液体就利用电厂汽轮机凝汽器中吸热后的循环水最为低温地品味热源，开始吸收热量变长循环工质对蒸汽经交换器降温后不换放人吸收器，周而复始，是吸收式热泵连续工作。循环水经过吸热后温度降低流向冷却塔。这样减少了上塔水量，显然也降低了热量排空的损失。热网回水作为高温高品位热源．经过吸收式热泵作用后可以被加热到很高的温度，可以与热网加热器加热过的回水相媲美。8东北电力大

7、学学报第3O卷图2方案一工业抽汽系统示意图论文设计的这种方案中，吸收式热泵可以提供110MW的热量到原来的热网中去(即原热网)，这样一来可以节省一部分采暖抽气，同样可以对原来的热用户进行冬季供暖，完全可以达到节能的要求。另外我们可以使用这部分节省的采暖抽气对新增加的采暖热用户(即新热网)进行供暖。110MW的热量可以对300万平方米的热用户提供冬季供暖。这种方案中供热回水经过吸收式热泵作用后达到的温度可与原系统的供暖水要求相似，于是节省的采暖抽气可以实现经过热泵后直接送到热用户进