论热泵技术在燃气锅炉烟气余热回收工程中应用论文_袁涛

乌鲁木齐热力工程设计研究院 新疆 830000

摘要:以乌鲁木齐市万嘉二公司3×70MW燃气锅炉烟气余热回收工程采用了吸收式热泵技术为原型,讨论吸收式热泵机组在工程实例中的如何选型。为了降低燃气锅炉的排烟温度、充分回收烟气中的热量、提升燃气锅炉的热效率,吸收式热泵技术是烟气余热回收问题中最有效的方式。工程目标为:原有燃气锅炉节能率提高10%;燃气锅炉排烟温度不得高于40℃;由于吸收式热泵造价较高,热泵机组大小的选型将尤为重要。鉴于此,本文主要分析在本工程中热泵机组的合理选型。

关键词:燃气锅炉;烟气;余热回收;吸收式热泵

一、燃气锅炉房现状

2012年乌鲁木齐万嘉热力有限公司二公司根据市政府的安排将原有6台65t/h燃煤锅炉全部停用,在原址新建4台70MW燃气锅炉,供暖面积共计360万m2。2015年已经对其中1台70MW的燃气锅炉房经行烟气余热回收改造采用能源换热式技术。

热气锅炉房年总供热量为1666523GJ;单台锅炉供热量416630GJ;热气锅炉房总耗气量约为50482820m3;单台锅炉耗气量12620705m3;排烟温度:锅炉尾部排烟温度140-160℃,已有一级节能器后排烟温度60-110℃;锅炉回水温度45-68℃;

二、吸收式热泵技术原理

吸收式热泵技术是以燃气为驱动热源,溴化锂浓溶液为吸收剂,水为蒸发剂,利用水在低压真空状态下低沸点沸腾的特性,提取低位余热源的热量,通过吸收剂回收热量并转换制取工艺性或采暖用的热水,是国家重点推广的高新技术之一。

原理图

基本思路是利用尾气的显热和水蒸气冷凝时释放的汽化潜热,加热一次热力网回水,在保证满足供热站正常供暖的的前提下,节省天然气耗量,并提高最大供热负荷。

三、热泵机组选型

方案一 :溴化锂热泵装机2×5MW

1、装机依据:

2、改造后锅炉运行方式

溴化锂热泵机组装机为2×5MW,供暖初期首先启动本项目改造锅炉的任意2台,由表5.3分析可以看出,当室外温度达到2℃时,热源热负荷达到99.3MW,溴化锂热泵机组将满负荷,此时启动已经改造的4#锅炉,当室外温度达到-9℃时,热源热负荷达到167.6MW,4#锅也将满负荷,此时再次增加本项目改造锅炉的热负荷,直至室外温度达到室外设计温度。

3、改造后热泵节能情况

2×5MW溴化锂机组热泵满负荷运行时间为3434小时,占总采暖小时数的79.5%,本项目完成后年回收热量152295GJ,本项目改造锅炉年供热量1665059GJ,占改造锅炉总供热量的9.1%。折合天然气为:432万m3。

方案对比结论:

1、方案二较方案一投资回收期略短。

2、方案二较方案一长期受益较大。

3、方案一新增供热能力24MW,方案二新增供热能力33.6MW,由于乌鲁木齐市的热电厂均已经关停,各大燃气热源厂供热能力压力均较大,从供热安全性及新增供热能力方面考虑方案二略好于方案一。

由此可以看出方案二优于方案一。

四、结束语

总而言之,更有效的余热回收方式势在必行,吸收式热泵技术在燃气锅炉房烟气余热回收工程中是比较有效的技术,而如何合理选择吸收式热泵的装机,对于燃气锅炉房节能效益和经济效益找到平衡点有着重要意义。

参考文献:

[1]韩诚. 燃气锅炉烟气余热回收利用技术探究[J]. 工程技术:全文版, 2016(10):200-200.

[2]杜红波, 张永顺. 吸收式热泵在燃气锅炉烟气余热回收中的应用分析[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2015(22).

[3]缪文, 聂勇, 王浩宇. 燃气锅炉烟气余热利用的节能及经济性分析[J]. 供热制冷, 2015(12):22-25.

论文作者:袁涛

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第9期

论文发表时间:2017/8/16

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