循环水余热供热项目的开发与优化.docx

1循环水余热供热项目的开发与优化王大鹏大唐长春第二热电有限责任公司吉林长春130031摘要本文介绍了某热电厂采用循环水余热供暖的方法提取机组的循环水作为溴化锂吸收式热泵的低温热源开发建设热泵项目提升企业的供热能力及热效率有效缓解城市供热的紧张局面带来良好的社会效益和经济效益关键词循环水余热供热吸收式热泵某热电厂地处吉林省长春市共有六台200MW热电联产机组是长春市重要的冬季供热热源单位供热周期是一般是从10月25日开始至次年4月10日根据统计数据供热初期供回水温度控制在80905558流量比较低在37005800th之间供热中期供回水温度90945054流量在84008700th之间整个采暖期的回水压力比较稳定一般在015MPa左右采暖初期供水压力在074MPa左右较初期相比中期供水压力较高保持在08MPa左右随着长春市经济的快速发展供热面积逐步扩大供热市场化步伐正在不断加快使城区供热结构布局存在的问题逐步地显现出来尤其随着城市发展规模的不断扩大新建的商品房住宅数量不断增加市民对热品质的需求逐年提升致使长春东部地区出现了较大的供热缺口该厂供热能力已经趋近饱和急需提高供热能力来满足日益增长2的热负荷需求据统计火电厂低温循环水的能量损耗约占电厂耗能总量的30左右有效利用这部分能量可以进一步拓展供热市场解决热源不足问题有效的缓解企业供热压力为此该厂采用吸收式换热的热电联产集中供热技术回汽轮机的循环水余热进行供热开发建设循环水余热利用项目即热泵项目1吸收式热泵11吸收式热泵原理溴化锂吸收式热泵包括蒸发器吸收器冷凝器发生器热交换器屏蔽泵和其他附件等它以蒸汽为驱动热源在发生器内释放热量Qg加热溴化锂稀溶液并产生冷剂蒸汽冷剂蒸汽进入冷凝器释放冷凝热Qc加热流经冷凝器传热管内的热水自身冷凝成液体后节流进入蒸发器冷剂水经冷剂泵喷淋到蒸发器传热管表面吸收流经传热管内低温热源水的热量Qe使热源水温度降低后流出机组冷剂水吸收热量后汽化成冷剂蒸汽进入吸收器被发生器浓缩后的溴化锂溶液返回吸收器后喷淋吸收从蒸发器过来的冷剂蒸汽并放出吸收热Qa加热流经吸收器传热管的热水热水流经吸收器冷凝器升温后输送给热用户12吸收式热泵特点吸收式热泵常以溴化锂溶液作为工质环保性高对环境没有污染而且具有高效节能的特点可以有效提高一次能源的利用效率此外该系统运行维护简便使用寿命长一般可达25年以上配备溴化锂的吸收式热泵可以回收利用各种低品位的余热或废热达到节能3减排降耗的目的它具有耗电少噪声低运行平稳能量调节范围广自动化程度高安装维修操作简便等特点在利用低温热能与余热方面有显著的节能效果2循环水余热供热项目的应用21系统改造循环水余热供热项目主要是通过与汽轮机冷却塔并联溴化锂蒸汽吸收式热泵机组提取汽轮机凝汽器循环水余热在机炉主厂房扩建端建设溴化锂蒸汽吸收式热泵站加热热网回水给热用户提供新的热源采用两台200MW供热机组的其中一台循环水余热供热利用项目余热水为一台200MW热电联产汽轮发电机组循环冷却水另一台机组循环冷却水做为备用可切换驱动蒸汽直接机组六段采暖抽汽抽取驱动汽源管道由主厂房引出经由综合管架引接到热泵站热泵接待基础负荷驱动热泵后剩余机组采暖抽汽量可满足加热器的二次加热需求将热能转移到集中供热网在原有供热系统中六段采暖抽汽管道连至四台热网加热器每台主机连接两台加热器抽汽额定压力为023MPa温度为2452在供热中期严寒期采暖抽汽压力大约控制在015MPa左右温度为210另外热网系统共装配有六台热网疏水泵每台机组带三台热网疏水泵热网加热器疏水通过疏水泵分别引至各机组的高压除氧器疏水温度为120在现有两台机组的六段抽汽管道至热网首站的蒸汽管道上分别增加一路蒸汽管道分别连接到热泵房作为吸收式热泵的驱动汽源每台机组的汽源均接带两套热泵管路上分别安装4了一道电动蝶阀和逆止阀热泵房内每一台热泵入口都有调节阀对进入热泵的蒸汽量进行调节由于驱动热泵的工作汽源从饱和蒸汽变成饱和水时释放出汽化潜热同时要求进入热泵的蒸汽的过热度不能太高设计在10以内所以在蒸汽管道上分别设置一个减温器该减温器放置在汽机厂房内其减温水源为主机凝结水主机热水井40的凝结水经过凝结水泵升压后与来自六抽的蒸汽022MPa210混合进行热交换考虑到有大约002MPa的管程损失变成压力02MPa其过热度10或饱和驱动蒸汽进入热泵系统22方案优化为保证热泵系统驱动蒸汽压力维持在02MPa的设计工况点不受机组负荷波动的影响经过方案优化后采取了压力匹配器作为汽源备用手段分别从机组原工业抽汽处各引出一根蒸汽管道分别连接到各自压力匹配器汽侧同时将机组去热泵系统的采暖抽汽管道上也各引出一根蒸汽管道分别连接到压力匹配器的低压汽侧并将去减温器的减温水引出一路到压力匹配器上使得在采暖抽汽压力不足02MPa时通过压力匹配器在工业抽汽的匹配下将采暖抽汽压力提升至02MPa以上以确保进入热泵系统的压力实现设计工况点为提高系统的可靠性无论是作为驱动汽源的采暖抽汽还是作为低温热源的循环水两台热泵设备均独立运行有效保证了该厂的供热可靠性3结论5吸收式热泵以高温热源驱动把低温热源的热量提高到中温从而提高系统能源的利用效率电厂的循环水不再依靠冷却塔降温而是作为各级热泵的低温热源原本白白排放掉的循环水余热资源可以回收并进入一次网可以提高供热能力50左右提高综合能源利用效率20左右各级吸收式热泵仍采用电厂原本用于供热的蒸汽热源这部分蒸汽的热量最终仍然进入到一次网中而利用凝汽器提供的部分供热减少了汽轮机的抽汽量增加机组的发电能力提高系统整体能效逐级升温的一次网加热过程避免了大温差传热造成的大量不可逆传热损失用户处二次网运行完全保持现状使得该技术非常利于大规模的改造项目实施通过对系统改造后热电厂余热回收61MW热量可增加市区内122万平方米供热面积最大的供热能力达到418MW大部分循环冷却水不再经冷却水塔冷却散热而采用闭式循环运行因此原运行系统所产生的蒸发风吹等冷源损失将得到做大程度降低该工程项目投投入使用后每年可以节约标准煤4万吨节水42万吨增加供热量88万吉焦年利润相当可观每年减少二氧化硫排放量855吨减少二氧化碳排放量97200吨减少烟尘排放量3550吨减少灰渣排放16100吨该项目的投产不但可以有效缓解城市供热的紧张局面同时也为公司节能降耗工作奠定了坚实的基础因此开发和利用循环水供热泵项目不仅能为企业带来了良好的社会效益和经济效益也为国家环保工作贡献了一份力量参考文献6华电电力科学研究院200MW供热机组回收利用循环水余热供热工程技术规范Z2013责任编辑杨玉洁