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當今世界,節能已成為一項重要的研究課題。發電廠作為耗能大戶,存在大量循環水余熱沒有得到有效利用,浪費嚴重。因此,如何利用循環水余熱成為電廠節能的重要任務。
電廠的蒸汽冷凝成凝結水再經回熱后進入鍋爐,鍋爐產生的蒸汽在汽機中作功,在這個熱媒的循環過程中,需要放出大量的冷凝熱。冷凝熱的主要特點如下:
品位低。排汽壓力:水冷,4-8kPa;空冷,15kPa。冷凝溫度:水冷,29-41.5℃;空冷,54℃。
量大、集中。平均發電耗熱約占總輸入的32%左右。純凝汽工況排入大氣的可回收冷凝熱占50%以上,為發電耗熱的1.5倍以上;供熱工況可回收冷凝熱約為發電耗熱的0.7-1.3倍。
用水源熱泵回收電廠冷凝熱:火力發電廠冷凝熱通過涼水塔或空冷島排入大氣,形成很大的冷端損失,是火力發電廠能源使用效率低下的主要原因,不僅造成能量和水(或電)的浪費,同時嚴重的地(熱)污染了大氣。利用大型高溫水源熱泵回收發電機組冷凝熱。
電廠冷凝熱品位低,需要用熱泵提取之:冷凝熱量大、集中,用大型高溫水源熱泵吸收冷凝熱,以充分利用冷凝熱和提高系統的經濟性為目標合理配置熱泵機組。吸收式熱泵工作在高溫段,離心式熱泵工作在低溫段,吸收式和離心式熱泵平均制熱能效比COP分別在1.7和6以上。利用水源熱泵吸收汽機排汽中的冷凝熱,離心式熱泵將集中供熱50℃的回水加熱到60℃以上,吸收式熱泵將60℃的回水加熱到90℃以上,再用換熱器將水溫提高到熱網供水溫度,對集中供熱。熱泵對電廠冷卻水制冷,回收冷凝熱,冷卻水無需在冷卻塔冷卻,可減少能耗、水耗及其它運行費用。熱泵對熱用戶制熱,冬季供暖,夏季供冷,四季提供生活熱水。
例如某電廠裝機容量2x35+1x60MW。冷凝熱回收135MW,日節水3500噸。
環境效益分析:每年少排灰渣6.6萬噸,煙塵238噸,二氧化硫3002噸,氮氧化物1422噸,二氧化碳25.4萬噸。
經濟效益分析:供暖期節能1761264GJ,每GJ按27元計算,毛收入收4755萬;節水52.85萬噸,每噸按5元計算,收益264萬元;供冷期節能1073088GJ,每GJ按27元計算,毛收入2896萬元;節水32.2萬噸,每噸按5元計算,收益161萬元。
電廠循環水中蘊含著大量的余熱,利用水源熱泵技術對循環水余熱進行回收利用,不僅可以提高電廠熱效率,還可以通過節約耗煤量減少電廠對環境的污染。