摘要：近年来，我国出台了各项新的能源政策，对各行各业的能源消耗提出了更高的要求，作为主要的节能和能源消耗，发电厂的能源结构和产业正在逐步向环保和可持续的方向发展。在中国的发电厂中的冷端损失在热力损失中有很大的比例。直接排放会造成能源的巨大浪费，并且会导致发电厂发电效率低。采用热泵技术可以将低温热能转化为高温热能，把垃圾变成有用的东西，吸收发电厂的汽轮机的冷端损失，降低发电厂的发电煤耗，实现节能降耗的要求。本文对汽轮机冷凝热回收的情况，首先，对中国的电厂冷凝热回收利用的现状进行了简要的介绍，并简述了热泵技术的工作原理，并阐述了利用热泵技术回收发电厂汽轮机冷凝热的节能措施。
关键词：气轮机组；热泵技术；冷凝热回收；节能降耗
我国发电厂在发电过程中会有大量的余热产生，但是发电厂的热效率低，一般只有40%，大部分剩余的热是直接排入大气，这样不仅增加了成本和功耗，并且也对空气和环境带来了很大的污染。火电厂节能降耗的主要手段和手段是科学管理和技术创新。从低热量高能量利用热泵，热泵供热能力比机械能耗高很多，是一种低温余热回收节能技术的利用，已被广泛应用于纺织行业、石化行业、有色金属等行业。采用热泵技术，生产低品位汽轮机冷凝热转变为用户可以直接使用高品位的能源，节省燃料和能源，减少空气污染和温室气体排放，具有显著的经济、环境和社会效益。
1发电厂冷凝热在我国的利用现状
随着社会的发展，国家对资源节约、环境保护和能源综合利用的需求逐渐增加。我国政府提出，2020的单位国内生产总值二氧化碳排放量比重比2005将减少40% - 45%。火力发电厂是大型的发电厂，但对能源消耗和环境污染也大，“十一五”期间的发电厂已被挖掉大部分的节能潜力，完成2020的减排目标，我们必须进行技术改造项目，实施科学管理，减少冷端的热损失和回收汽轮机的冷凝热。
发电厂在生产过程中，形成汽轮机和锅炉的热循环，通过汽轮机的蒸汽流过汽轮机做功后，蒸汽凝结成水，冷凝水在锅炉中加热产生蒸汽，蒸汽进入汽轮机。在循环过程中，热量释放，释放大量冷凝热。大型发电厂汽轮机的冷凝热量大,品位低,有着稳定的流量和温度，冷凝热功耗是发电的1.5倍,冷凝热的排气压力低4-8KPa ,冷凝水温度低25 – 40摄氏度,不能直接用于住宅供暖 ,但它适用于热泵技术吸收循环水中的冷凝热集中供暖。
目前，在中国大多数电厂不收回汽轮机的冷凝热，所以热泵技术回收机组冷凝热利用具有广阔的发展前景。
2热泵的工作原理
大多数热泵技术都是基于逆向卡诺循环原理，从低温热源（如地下水、冷凝水、工业废水等）中获取能量，并将其转化为高温物体。根据驱动源，热泵分为吸收式和压缩型，使用的分别是是蒸汽驱动源和电能作为驱动源；根据低热源的不同，我国热泵技术可分为水源热泵、地源热泵和空气源热泵三种类型，发电厂汽轮机是利用水源热泵来回收冷凝热。利用水源热泵技术实现汽轮机冷凝热的回收过程是：1.热泵在液体制冷剂蒸发器中采用吸收低品位热源，实现对低品位热源的吸收； 2.在压缩机中，章法的气体被压缩成高温高压的气体，高温高压气体进入冷凝器，形成低品位热能转化为高品位热；3.冷凝器内的高温高压气体与传热介质交换热释放高品位热，高品位热输出
3利用热泵技长回收发电厂汽轮机凝热的节能措施
与常规发电相比，发电厂采用热泵技术降低了煤耗，提高了供热能力，降低了循环机组的循环冷却水流量，节约了用水成本，具有显著的经济效益；热泵技术不需要额外的化石燃料，不增加污染物排放量，没有较大的移动部件，所以没有噪音污染，采暖过程可以减少二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物、污水排放，供热安全稳定，具有显著的社会效益和环境效益。水源热泵冷凝器的热量更集中、量更大，冬季要为电厂附近直接供热。
最近几年，中国的发电厂非常重视对热泵技术在汽轮机凝汽器热回收中的应用，还开发了许多新的措施：1.结合供暖供电，对火电厂汽轮机热泵进行改造，结合热电热泵反循环的良性循环，提高汽轮机的安全性和稳定性； 2.使用节能型蒸汽型溴化锂吸收式热泵。蒸汽溴化锂吸收式热泵为动力，溴化锂溶液为吸收剂。它可以很好地利用低温余热，在相同的条件下，蒸汽式溴化锂吸收式热泵比传统的直接加热节能40%，节能效果显著；3.采用抽凝式供热机组达节能目的。该加热单元凝结使用高压油缸的驱动热源，由热泵加热，吸收循环汽轮机冷凝水中的低温余热，对锅炉给水加热。本实用新型可有效回收汽轮机冷凝热，降低汽轮机抽气量，提高汽轮机发电和发电效率，节能环保，效益显著； 4.采用回收冷凝热远距离运输的节能措施。当热回收需要运输，现有热泵出料口水温度低于热网的供热参数，热能可利用蒸汽喷射泵回收利用除氧器余热锅炉连续排污吸附热泵回收电厂实现供热热泵出水温度，这样更加节能方便。
4 总结
总之，本文主要对蒸汽透平回收冷凝热的回收，首先介绍了我国电厂冷凝热利用，并阐述了热泵技术的工作原理，最后列举了利用热泵技术回收电厂汽轮机冷凝热的节能措施。概括来说，随着社会、经济和生产的快速发展，我国政府对节能降耗提出了更高的要求。热泵是一种高效节能环保的新技术。热泵可以将低品位的废热转化为高级热能，可直接供用户使用。发电厂在我国是一个大型的节能和耗能工程，水源热泵技术在电厂汽轮机冷凝热回收中的应用，可以大大提高发电厂的效率，降低发电煤耗，还可以减少温室气体的排放，氮氧化物、硫氧化物和其他污染物，具有显著的经济效益、环境效益和社会效益。目前，我国大部分电厂还没有回收利用汽轮机的冷凝热，而我国政府提出了热泵技术在我国发电行业具有广阔的市场前景。
参考文献
[1]王长河，陈光，王宝玉基于吸收式热泵的大型火电厂冷凝废热回收技术研究，发电技术，2011.
[2]苗承斌，采用热泵技术回收油田污水余热，石油规划设计，2007.
[3]刘福秋，王修彦，蔡文汇，火力发电厂余热利用与热泵技术，应用科技，2013.
论文作者:黄魁
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/26
标签：汽轮机论文; 热泵论文; 发电厂论文; 技术论文; 蒸汽论文; 节能论文; 余热论文; 《电力设备》2017年第16期论文;