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【摘 要】 在热电厂热电机组的运行过程中,汽轮机排汽会产生大量的余热,这些余热被冷却塔进行冷却,造成了浪费,同时也造成了一定的汽水损失.吸收式热泵具有回收低温热量的功能,可以吸收利用这些余热.以北方某300MW热电机组为例,对利用吸收式热泵回收低温余热进行了可行性分析,通过分析得到吸收式热泵能够回收机组的排汽余热,增加了机组热效率,减少了余热的浪费,具有显著的经济、社会和环境效益.
【关 键 词 】 热电厂 排汽余热 吸收式热泵 节能降耗
1.前言
国家十二五能源规划通过采取加快推进新能源研发, 加强节能增效等手段实现对能源的合理利用,其中节能增效包括节约能源和提高能源效率两大方面.随着国家经济的发展,城市的规模也迅猛扩张,我国很多地方出现了集中热源不足的问题.而作为集中供热热源主力的热电厂却大多数存在大容量、高参数供热机组所产生的大量低压缸排汽余热没有得到利用,而是直接通过循环冷却水系统排放到大气环境,所以如何对热电厂排汽余热进行回收便显得尤为重要.[1]
本文以我国北方某热电厂300MW热电机组排汽余热回收项目为例,对利用吸收式热泵回收该热电机组排汽余热进行了可行性分析.[2]
2.项目概况
考虑对该热电厂热电机组排汽余热进行回收,提高供热效率,扩大供热面积.前期已完成热电厂部分相关信息调研,如表1所示.
该电厂供热参数中供回水温度设计值为130/70℃,但是实际运行中回水温度根本不能够达到70℃,按照实际运行温度热网回水55℃进行设计,供热水温度130℃,热网循环水流量按8000m3/h.
3.方案简介
本方案按电厂首站改造增加吸收式热泵回收排汽冷凝进行设计.
本方案使用汽轮机部分供热抽汽作为热源,回收一台汽轮机部分凝汽器循环水的余热,通过吸收式热泵将供热回水从55℃加热至110.3℃,再利用原系统热网加热器将热网水加热到130℃提供给市政供热.
4.工艺系统流程图
5.经济效益分析
5.1 电厂余热回收供热收益分析
本方案热泵额定运行工况下可回收循环水余热205.9MW,单位面积供热负荷按60W/计算,可以增加供热面积343万平方米.
该地区冬季采暖供热时间为182天,热泵供热运行时间4368小时,热泵制热运行满负荷系数为1,热泵每年可以回收循环水余热量323.8万GJ.
5.2 节省冷却塔补水费用分析
本项目采用吸收式热泵回收利用了循环冷却水余热,这一部分冷却水不需要再通过冷却塔降温,因此可以减少冷却塔蒸发、漂水的补水量.
热泵回收利用循环水量21909t/h,补水率取1.5%,每年运行4368h,可以节省冷却塔补水21909×1.5%×4368等于143.5万吨/年.
电厂补水价格按3元/吨计算,每年节水费用143.5万吨×3元/吨等于430.5万元.
5.3 节能预测分析
本项目热泵提供的是供热基础负荷,热网加热器起到尖峰加热器的作用,热泵在整个采暖期始终处于满负荷运行状态,年运行时间按182天（4368小时）,每年可回收循环水余热量323.8万GJ,按国家节能标准,按每百万千焦供热折标煤0.03412吨计算,每年可以实现节能110.7万吨标准煤.
6.结语
（1）电厂的排汽余热不再全部依靠冷却塔降温,而是大部分被吸收式热泵机组吸收,将本来要浪费的余热进行回收并供热,可见热电联产集中供热系统具有巨大的余热利用潜力；
（2）吸收式热泵机组仍采用电厂原供热的蒸汽,蒸汽的热量最终仍然进入到热网中,可减少汽轮机的抽汽量,增加汽轮机的发电能力,提高系统整体能效.
由上可见基于吸收式热泵的循环水余热利用技术在大型抽凝机组热电联产中的应用是成功的.可以作为电厂改造及新电厂建设的一种有效的节能减排手段,来缓解化石燃料紧张、有效实现电厂节能减排和提高电厂经济效益.节能减排效果显著,应是各发电厂十二五期间节能减排的新途径,应在有条件的地区大力推广.