當(dāng)今一些運行時間比較長的熱電廠，由于城市發(fā)展導(dǎo)致其供熱量已經(jīng)超出原先設(shè)計的最大供熱能力，但熱電廠擴(kuò)建需上報項目層層審批比較復(fù)雜，而且環(huán)境保護(hù)部門能否通過評估，再有隨著城區(qū)發(fā)展地下管線密布、交通擁擠情況下允許再增加地下管線等都存在一定問題。為了解決熱電廠增加供熱量的問題，利用新技術(shù)，將熱電廠內(nèi)凝氣器循環(huán)水排入冷卻水塔熱量進(jìn)行回收，提高熱電廠的熱量利用效率，這部分熱量占燃燒總發(fā)熱量的20%，相當(dāng)于供熱量的50%，可采用吸收式熱泵，不但可以回收凝汽器循環(huán)水排入冷卻水塔熱量，而且降低廠里采暖回水溫度，加大供回水溫差使得熱網(wǎng)循環(huán)水流量降低，不但節(jié)省了熱網(wǎng)循環(huán)水泵電能的消耗，而且熱電廠還增加了供熱量，不需要再擴(kuò)建供熱管道或加大供熱途徑，在原有的供熱管網(wǎng)的情況下可提高供熱能力50~80%，該技術(shù)比較成熟，示范性試驗獲得成功，目前大連華能電廠已完成初步設(shè)計工作，正在準(zhǔn)備下階段工作。 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)保技改項目中實施。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?。煌瑫r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、投資者和發(fā)電企業(yè)的重視，正在迅速發(fā)展。 華北電力設(shè)計院近幾年開展在不增加電廠機(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。有兩項工程分別于2010年底和2011年3月投產(chǎn)，均收到了設(shè)計預(yù)想的效果，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，回收這部分不能直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70～80％，即利用1個單位蒸汽驅(qū)動熱量，回收0.65～0.85個單位低品熱量。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，今年已開始在多個城市將實施，開始推廣這項技術(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)保技改項目的應(yīng)用。 一、 水冷機(jī)組的循環(huán)冷卻水余熱利用 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。吸收式熱泵以溴化鋰溶液作為工作介質(zhì)，即使泄漏也不會破壞大氣臭氧層, 對環(huán)境沒有影響，可以回收各種低參數(shù)的余熱。溴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。 以某熱電廠4×200MW抽汽凝汽機(jī)組循環(huán)水余熱利用工程為例，電廠每小時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/h，熱網(wǎng)回水通過吸收式熱泵（驅(qū)動汽源160t/h）吸收循環(huán)水供回水溫差4℃。吸收式熱泵將熱網(wǎng)回水溫度由55℃提高到75℃，再將75℃回水加熱到109℃，然后通過尖峰加熱器提高到135℃供拾熱用戶。同時采暖抽汽量由810 t/ h減少到538 t/ h。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512 GJ/h(142MW) ，相應(yīng)供熱面積285萬平方米。目前該電廠通過試運，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31℃，回水27℃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,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)能效果才更為顯著。 二、空冷機(jī)組的乏汽余熱利用 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面介紹的大致相同。 某熱電廠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，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㎡；整個采暖期節(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20℃；若二級站仍采用原有熱力站，熱網(wǎng)回水溫度在55℃，這樣混合后熱網(wǎng)回水溫度降低到37℃，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、施工應(yīng)注意的問題 1、目前吸收式熱泵已有幾個廠家生產(chǎn)，但對生產(chǎn)大容量吸收式熱泵仍然缺少經(jīng)驗，由于吸收式熱泵是一個新產(chǎn)品，設(shè)計容量、外型尺寸都不定型，每一個工程都需要根據(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縮短,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，每臺泵容量按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)可單獨設(shè)置控制室。 4、干式冷卻塔乏汽旁路管設(shè)計要經(jīng)過應(yīng)力驗算和分析，應(yīng)力合格后方能正式設(shè)計。 5、干式冷卻塔乏汽旁路管和第1個補(bǔ)償器、關(guān)斷門的施工，是乏汽利用這個項目關(guān)鍵點，關(guān)斷門下部為支架，在施工時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)水溫高時自動控制排水，兩個調(diào)節(jié)閥門之間應(yīng)該連鎖。 四、幾點建議 1、吸收式熱泵技術(shù)對解決目前電廠增大供熱量是一個較為理想項目，即增大了供熱量，又減少了排污量，應(yīng)值得推廣。 2、發(fā)（熱）電廠余熱利用項涉及發(fā)電企業(yè)、供熱企業(yè)、投資企業(yè)之間在項目管理和經(jīng)濟(jì)利益等方面的關(guān)系。需要當(dāng)?shù)卣块T的大力支持和協(xié)調(diào)，各方面的積極配合，互相支持才能順利實現(xiàn)。 3、由于老發(fā)（熱）電廠總平面布置都比較緊湊，余熱空冷機(jī)組的乏汽、水冷機(jī)組的循環(huán)冷卻水和煙氣余熱利用工 程，因場地和空間窄小增加的設(shè)備和管道布置比較困難，有時限制了余熱利用量，建議在新建電廠時就考慮余熱利用工 程設(shè)備和管道布置。（沿海 徐錫海）
|
