论热泵优化运行在热电厂中的应用论文_徐伟东

论热泵优化运行在热电厂中的应用论文_徐伟东

哈尔滨哈投投资股份有限公司热电厂

引言:随着我国经济的不断发展,对能源,的需求量也越来越多,煤炭能源作为经济发展的主要能源之一,在我国的能源消费结构中处于较高位置,但是,煤炭在我国主要能源中利用率非常低,而且燃烧煤炭带来了严重的污染问题,对比发达国家,我们的能源利用率只只有发达国家的30%左右,因此,要改变这一现状就要通过不断的发展创新能源新技术。通过科研工作者的不断努力,热泵技术得到了长足发展,热泵技术是利用,吸收是热棒,回收电厂低温余热用于供热。能够解决城市集中供热压力,也能减少热电厂对环境的污染,因此,热泵技术被国家列为重点发展项目,同时,热泵技术在火电厂中应用能够给火电厂带来极好的环保效益和经济效益。

一、热泵的运作机理和特点

热泵是一种能源的提升装置,是通过消耗一部分机械能、电能或高温供热能等能源,通过在装置内部进行热力循环,把空气注意,土壤等环境介质中存在,但不能被直接利用的低品位能量转换为高品位能量。现场采用的热泵是压缩式热泵和溴化锂吸收式热泵,一压缩式热泵经常被用于回收电厂循环水余热,它的主要部件包括压缩机,冷凝器,节流阀,散热器等部件,其作用机理主要是通过在蒸发器不间断蒸发吸收来自循环水中的冷凝热量,把这些能量送进压缩机后升温增压,在冷凝器中放出热量,并使热网循环水被加热,最后经膨胀阀节流降温降压后回到蒸发器再次蒸发吸热,进而完成下一个循环。二溴化锂吸收式热泵主要热源是蒸汽,通过使用蒸发器吸收器,溶液交换启发生器冷凝器,节流装置等部分组成,利用溴化锂溶液所具有的吸收特性,实现了热量从低温热源向高温热源的传递,热源在进入溴化锂析事业进行加热通过把溶液中的水汽化,使溴化溶液浓度增加,然后通过热交换器溶液进行预处理而后,溴化锂溶液在刘进吸收器吸收来自蒸发器中水蒸气变为溴化锂溶液,最臭化理溶液通过溶液泵进入发生器,如此不断的循环。通过科学的计算可以得出热泵的供热系数大于一,这是热泵相对于其他加热装置独有的特点。如图1

二、热泵优化运行研究的意义

1.伴随着我国城镇一体化改革的不断深入,对供热需求越来越多致使许多城市已经不能满足居民的供热需求,但是在城市供热系统中低温循环水的鱼热量是相当可观,怎样充分利用这些鱼热量有效的缓解目前城市供热紧张的局面,保障居民正常的供暖需求同时也使企业能够得到进一步发展,提高热泵优化运行是必要途径。

2.伴随着我国经济的发达,越来越多的能源问题,环境问题已经上升到人们日常讨论中,对人们的影响也越来越多,各个国家也都着手重视可再生能源的开发与利用,通过在热电厂中使用吸收式热泵,可以很好的利用低温热能进行采暖,这对于节能减排有着重要的推进作用,同时也可以使企业增加更多的经济效益,降低对环境的损害。

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三、通过实例说明热泵优化运行前后对比分析

1.设定某热电厂供热系统标准配置了六台单台供热功率为46.4Mw蒸汽驱动热泵,一二号机组各带三台热泵,使用五段抽汽作为驱动器源,六台热泵可提取二号机组循环水余热,另一台机组循环水余热仍排到冷却塔中,六台热泵从循环水余热提取的热量被用于加热一二号机组,热网循环水回水,京热泵加热后的热网循环水送入一二号机组,热网加热器进行进一步加热,通过热网循环水泵送出供热。如图2

2.通过对两个机组进行实验,采暖期都有10月25日至次年的10月10号,共计166天,初期末期76天,中期90天,通过对比燃煤消耗,发电量,供电量,供电量,供用电消耗,可以更直观看出优化程度。

1.根据热量分摊法计算,初期与末期采用相同的热负荷,热泵供热方式标准煤耗比采用热网直接抽汽供热方式,标准煤耗减少了43%,发电标准煤耗减少了(5.4Kw.h),别省了供热标准没号两违7711吨,节省发电标准煤耗量为1567吨,从而节约经济效益505万元,为供电企业收取效益714万元。

2.热量分摊法计算,中期采用相同热负荷热泵供热方式一采用热网直接抽气供热方式标准煤耗少了44%,发电标准煤耗减少了7克千瓦每小时,节约煤耗量12241吨,节省发电煤耗量2475吨,节约经济效益802万元,供热期内为电场争议1089万元。

3.热泵系统优化后,优化后的热泵供热系统对比于优化前的供热系统,尽管在使用标准煤耗增加了,但发电煤耗减少的更为突出,计算可以得出热泵供热系统优化后比优化前热电收益增加了大约20%。

四、优化产生的其他经济效益

1.节水效益

通过对优化前后节水效益数据对比可知,在整个供暖周期内共节约了15000吨循环水,其中,供暖初期的节水量8000吨,供暖中期的节水量7000吨,可观的节水量为我国缺水地区的供暖提供了有效的解决方案,也增加了热电厂的收益,节约了资源对我国环境的可持续发展有着极为重要的意义。

2.环保效益

通过优化前后环保效益进行数据分析对比可知,在整个供暖周期,共节约了56000吨小锅炉的燃煤量,实现了二氧化碳减排24900吨,二氧化硫减排1132吨,烟尘849吨,减少煤灰渣14700吨。

结束语:

综上所述,热电厂通过使用热泵及对热泵进行优化运行,可以有效的提升电厂效益,减少资源投入及能源消耗,实现热电厂可持续发展环境,促进环境保护。

参考文献:

[1]周崇波;陈静;任怀民;;火电厂循环水余热利用热泵系统运行优化的初探[J];能源与环境;2015年06期

[2]周振起;崔春晖;袁猛;高菲;;回收循环水余热的热泵供热系统经济性分析[J];节能;2015年12期

论文作者:徐伟东

论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第11期

论文发表时间:2019/9/19

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