熱電廠供熱的新途徑

1、熱電廠增加對外供熱量的新途徑隨著我國城市化進(jìn)程的加速發(fā)展，城鎮(zhèn)人口快速增長，新建商業(yè)、住宅建筑以及 舊房、棚戶區(qū)的改造大規(guī)模展開，采暖面積和供熱需求急劇增長，供熱源和供熱 管網(wǎng)的改造已成為城市化發(fā)展的主要瓶頸之一。盡管有關(guān)方面都在為尋找發(fā)展環(huán) 保高效的新能源和新的供熱方式，如太陽能光熱和光伏發(fā)電能源，分布式能源系 統(tǒng)等，但是目前和今后較長一段時(shí)間熱電廠仍然是主要供熱源，而且鼓勵(lì)新建熱 電機(jī)組單機(jī)容量300MW及以上機(jī)組。2009年底我國供熱機(jī)組已達(dá)14464萬KW， 加上大型采暖鍋爐房廠，仍是巨大的熱源，但是熱電廠一次能源的效率僅為45% 左右，大量熱量主要通過空冷機(jī)組的乏汽、水冷機(jī)組的循環(huán)冷

2、卻水和煙氣排放損 失。近年來在挖掘利用發(fā)（熱）電廠余熱，增加供熱量擴(kuò)大采暖面積和供熱需求 的研發(fā)工作中吸收式熱泵技術(shù)被使用，并在單機(jī)100、200、300MW乃至500MW 的發(fā)（熱）電廠的節(jié)能環(huán)保技改項(xiàng)目中實(shí)施。其具有增加供熱量，減少建設(shè)集中 供熱小鍋爐房，避免小鍋爐效率低，燃料消耗量大，污染物排放量大的弊??；同 時(shí)因吸收式熱泵技術(shù)可以提高熱源一次熱源水、二次熱源站熱源水的供水溫度， 從而提高原有供熱管網(wǎng)的供熱能力，減少熱網(wǎng)管線的改造。因此，受到政府、投 資和發(fā)電企業(yè)的重視，正在迅速發(fā)展。不增加電廠機(jī)組和鍋爐容量情況下，采用吸收式熱泵回收汽輪機(jī)乏汽余熱、 和循環(huán)水余熱工程設(shè)計(jì)。有兩項(xiàng)工程分別

3、于2010年底和2011年3月投產(chǎn)，均收 到了設(shè)計(jì)予想效果，達(dá)到節(jié)能減排目的，使汽輪機(jī)乏汽廢熱通過熱泵將乏汽冷凝， 回收這部分不能接利用的低品位熱量，將其轉(zhuǎn)換可為城市集中供熱的高品位熱 量，不僅實(shí)現(xiàn)了電廠節(jié)能減排，而且可以使電廠的綜合效率提高到7080%, 即利用1個(gè)單位蒸汽驅(qū)動(dòng)熱量，回收0.650.85個(gè)單位低品熱量。該技術(shù)具有 清潔環(huán)保、無污染、高效節(jié)能、符合國家政策、并可享受政策性國家補(bǔ)貼，目前 該技術(shù)還剛剛起步，此項(xiàng)目已列入國家十二五期間節(jié)能減排名錄，今年已開始在 多個(gè)城市將實(shí)施，開始推廣這項(xiàng)技術(shù)，我單位也為推廣該技術(shù)作出微薄貢獻(xiàn)。本 文在此簡介吸收式熱泵技術(shù)在發(fā)（熱）電廠余熱節(jié)能環(huán)保

4、技改項(xiàng)目的應(yīng)用。采用帶濕式冷卻塔的二次循環(huán)冷卻水供水系統(tǒng)的發(fā)（熱）電廠，凝汽器循 環(huán)冷卻水排放大氣的熱量，約占發(fā)（熱）電廠一次能源消耗的20% ；可以通過 吸收式熱泵回收循環(huán)冷卻水中的熱量。吸收式熱泵以澳化鋰溶液作為工作介質(zhì)， 即使泄漏也不會(huì)破壞大氣臭氧層，對環(huán)境沒有影響，可以回收各種低參數(shù)的余 熱。澳化鋰吸收式熱泵由發(fā)生器，冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器、熱交換器、屏蔽泵 組成，使工作介質(zhì)在設(shè)備中進(jìn)行循環(huán)。它以蒸汽為驅(qū)動(dòng)汽源，在發(fā)生器內(nèi)擇放熱 量Qg，吸收流經(jīng)傳熱管內(nèi)低溫水（即循環(huán)水）的熱量Qe；熱網(wǎng)回水經(jīng)吸收器、 冷凝器升溫后，再通過熱電廠首站熱網(wǎng)加熱器加熱，供給廠外熱用戶。Cop :熱能利用率X

5、XX熱電廠4 x 200MW抽汽凝汽機(jī)組循環(huán)水余熱利用工程，電廠每小時(shí)通過 冷卻塔排放大氣熱量為1440GJ，相當(dāng)于50噸標(biāo)準(zhǔn)燃煤量,大網(wǎng)循環(huán)水量9000t/n, 熱網(wǎng)回水通過吸收式熱泵（驅(qū)動(dòng)汽源160t/h ）吸收循環(huán)水供回水溫差4C。吸收 式熱泵將熱網(wǎng)回水溫度由55C提高到75C，再將75C回水加熱到109C，然后 通過尖峰加熱器提高到135C供拾熱用戶。同時(shí)采暖抽汽量由810 t/n減少到538 t/n。為克服吸收式熱泵阻力，循環(huán)水增設(shè)升壓泵。該電廠原設(shè)計(jì)總供熱量3669 GJ/h,增加吸收式熱泵后供熱量達(dá)到4181 GJ/h,增加供熱量512GJ/h（142MW）, 相應(yīng)供熱面積285

6、萬平方米。目前該電廠通過試運(yùn)，節(jié)能效果較好。所不足的是 由于吸收式熱泵受于容量或選用吸收式熱泵臺(tái)數(shù)限制，未將循環(huán)水余熱充分利 用。凝汽器循環(huán)水出水供給吸收式熱泵的水溫為31C，回水27C進(jìn)入凝結(jié)器， 因該電廠只利用了部分循環(huán)水，而且利用循環(huán)水溫差小。選用吸收式熱泵10臺(tái)， 節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤量只有3.5萬噸，今后吸收式熱泵循環(huán)水進(jìn)出口溫度應(yīng)選用大溫差。 節(jié)能效果才顯著。采用帶干式冷卻塔（空冷島）乏汽冷卻系統(tǒng)的發(fā)（熱）電廠，干式冷卻 塔排放大氣熱量。汽輪機(jī)作完功后乏汽通過干式冷卻塔排入到大氣，熱量相當(dāng) 于熱電廠燃料總發(fā)熱量的20%以上，。干式冷卻塔排放熱量也可通過吸收式熱泵 進(jìn)行回收，吸收式熱泵原理和上

7、面介紹的大致相同。XXX熱電廠2x135mw （抽氣凝氣式）空冷機(jī)組乏汽余熱利用工程，是利用 采暖抽汽作為驅(qū)動(dòng)汽源，在不改變發(fā)電量和排汽真空情況下，通過吸收式熱泵 回收排入干式冷卻塔的乏汽。本工程進(jìn)行了工業(yè)性試驗(yàn)，回收乏汽余熱量與采 暖抽汽熱量的比例相當(dāng)于1： 1，其綜合節(jié)能率達(dá)到50%，供熱能耗降低50%；供 熱能力由268MW增加至383MW，采暖面積增加638萬此 整個(gè)采暖期節(jié)約7.5萬 噸標(biāo)煤，相當(dāng)于1噸蒸汽可以回收排入大氣熱量70%。減少二氧化硫，煙塵率污 染物排放50%。而且若廠外二級供熱站換熱器采用吸收式熱泵技術(shù)，熱網(wǎng)回水 溫度可降至20C；若二級站仍采用原有熱力站，熱網(wǎng)回水溫度

8、在55C，這樣混 合后熱網(wǎng)回水溫度降低到37C，吸收式熱泵熱網(wǎng)供回水溫度可采用大溫差，即 供熱量加大，同時(shí)熱網(wǎng)總的循環(huán)水量減少，減少了熱網(wǎng)管道的投資。三、設(shè)計(jì)、施工應(yīng)注意的問題1、目前吸收式熱泵已有幾個(gè)廠家生產(chǎn)，但對生產(chǎn)大容量吸收式熱泵仍然缺 少經(jīng)驗(yàn)，由于吸收式熱泵是一個(gè)新產(chǎn)品，設(shè)計(jì)容量、外型尺寸都不定型，每一個(gè) 工程都需要根據(jù)電廠具體情況確定吸收式熱泵容量和臺(tái)數(shù)。吸收式熱泵數(shù)量盡量 減少，采用大容量大溫差吸收式熱泵，具體吸收式熱泵容量和臺(tái)數(shù)應(yīng)和生產(chǎn)廠家 商定。2、吸收式熱泵吸收循環(huán)水余熱工程較為復(fù)雜，應(yīng)增設(shè)循環(huán)水升壓泵房和吸 收式熱泵房，需要在廠內(nèi)選擇合適位置，使電廠從A列出來抽汽管道盡量短

9、，一方 面可減少投資另方面可減少壓降損失,再有要方便和廠外來熱網(wǎng)回水管道聯(lián)接。 循環(huán)水升壓泵房，建議泵房內(nèi)裝設(shè)兩臺(tái)，每臺(tái)泵容量按60%設(shè)置。3、吸收式熱泵控制室和電力間盡量放在原有控制室和電力間內(nèi)，如吸收式熱泵房距離主廠房較遠(yuǎn)可單獨(dú)設(shè)置控制室。4、干式冷卻塔乏汽旁路管設(shè)計(jì)要經(jīng)過應(yīng)力驗(yàn)算和分析，應(yīng)力合格后方能正 式設(shè)計(jì)。5、干式冷卻塔乏汽旁路管和第1個(gè)補(bǔ)償器、關(guān)斷門的施工，是乏汽利用這 個(gè)項(xiàng)目關(guān)鍵點(diǎn)，關(guān)斷門下部為支架，在施工時(shí)一般先將旁路管與乏汽管焊接好， 然后再從內(nèi)部將主管上與旁路管連接處管道挖掉，這樣施工較為安全，而且施工 也較方便。6、循環(huán)冷卻水因原循環(huán)水泵壓力不足，要增設(shè)循環(huán)水升壓泵，為保持吸收 式熱泵一定循環(huán)水入口溫度，應(yīng)在循環(huán)水入口和排水口上增加調(diào)節(jié)閥，即進(jìn)入吸 收式熱泵循環(huán)水溫高時(shí)自動(dòng)控制排水，兩個(gè)調(diào)節(jié)閥門之間應(yīng)該連鎖。四、幾點(diǎn)建議1、吸收式熱泵技術(shù)對解決目前電廠增大供熱量是一個(gè)較為理想項(xiàng)目，即 增大了供熱量，又減少了排污量，應(yīng)值得推廣。2、發(fā)（熱）電廠余熱利用項(xiàng)涉及發(fā)電企業(yè)、供熱企業(yè)、投資企業(yè)之間在項(xiàng) 目管理和經(jīng)濟(jì)利益等方面的關(guān)系。需