04 源网一体化的烟气-乏汽余热协同回收新工艺研究.pptVIP

* * * 三个应用领域、原理、三个流程、三套设备、示范。 * * * * * * * * * * * * 北京市科学技术奖—技术发明类—申报答辩 2016.11.11 源网一体化的烟气-乏汽余热协同回收新工艺研究 项目组单位：清华大学建筑节能研究中心、北京清华城市规划设计研究院能源所 北京华源泰盟节能设备有限公司、北京源深节能技术有限公司、等 2016 暖通空调年会 汇报人： 赵玺灵 主要内容 背景 总体思路 研究内容 指标先进性 推广和应用情况 1 立项背景 问题：烟气余热未充分回收 排烟温度高（露点50℃） 水蒸气含量大，带走热量多 相当于20亿m3 重大意义 领域——天然气供热 80%，116亿 1 立项背景 国内外相关技术现状 本质原因？ 研究始于10余年前 1、缺少低温介质与烟气换热 2、烟气余热温度太低与供热需求不匹配 3、低温腐蚀问题难以解决 烟气 100℃ 热网回水 60℃ 排烟 70℃ 间壁式烟气换热器 热网供水 120℃ 燃气锅炉 天然气 · · 空气 0℃ 热网回水 62℃ 烟气 100℃ 热网回水 60℃ 排烟 70℃ 间壁式烟气换热器 热网供水 120℃ 燃气锅炉 天然气 · · 空气 20℃ 空气 0℃ 2 总体思路——基本原理 烟气 驱动热源 全热回收换热塔 吸收式热泵 热网回水 热网供水 排烟 20℃ 利用加热热网的温差损失 ~18 ℃ ~50 ℃ 原理：提出了吸收式热泵与直接接触式换热相结合 1、缺少低温介质——》制造低温介质 2、不匹配——》热泵提升，不额外消耗 3、低温腐蚀——》直接接触+酸性中和 ~30 ℃ 换热效果增强，端差达2℃，比传统降低60% 体积为间壁式的20%~50% 降低烟气污染排放（NOx降低10%） 回收冷凝水 实现余热回收、减排与节水的一体化 2 总体思路 实现排烟降到20度 燃气锅炉供热新流程 ZL201110110470等5项 燃气热电冷联供新流程 ZL201019114092.5等6项 燃气热电厂供热新流程 ZL201019114092.5等4项 燃气锅炉供热 锅炉余热回收机组 产业化并推广应用 供热效率提高10% 供热效率提高30% 供热效率提高40% 燃气热电冷（三联供） 大型燃气热电联产供热 三联供余热回收机组 电厂余热回收机组 余热回收换热塔 关键装备 3 研究内容 锅炉 受热面 燃气 燃烧室 一次网供水 锅炉 排烟80℃ 一次网回水 常规系统 新系统 锅炉 受热面 燃气 燃烧室 一次网回水 一次网供水 发生器 蒸发器 排烟20℃ 锅炉 吸收式热泵 换热塔 供热效率提高10% 燃气锅炉供热新流程 3 研究内容 传统内燃机三联供系统 新流程 余热锅炉 用户供热 缸套水 S 发电 中冷水 换热器 燃气内燃机 中冷水 排烟120℃ 高温烟气 500℃ 吸收式 热泵 用户供热 缸套水 S 发电 烟气全热 换热塔 中冷水 换热器 燃气内燃机 中冷水 高温烟气 500℃ 排烟20℃ 烟气120℃ 供热效率提高30% 燃气三联供：高温烟气和热水驱动的烟气全热供热的新流程 3 研究内容 传统的燃气蒸汽联合循环 3 研究内容 大温差 换热机组 一次网回水20℃ ~ 汽水 换热器 热泵 凝汽器 板式 换热器 天然气 空气 高中压缸 低压缸 一次网供水120℃ 排烟 20℃ 蒸汽 全热回收 换热塔 二次网 热用户 大温差 换热机组 热用户 二次网 至凝汽器 余热 锅炉 新流程 供热效率提高40% 解决了困扰燃气热电厂供热能力不足（热电比小）、燃气消耗量大的问题 3 研究内容-系统研究 新工艺模型的建立 热力站吸收式换热机组模型 热源处蒸汽驱动的吸收式热泵模型和直接接触式换热塔的模型 3 研究内容-系统研究 供热构成 3 研究内容-系统研究 新系统的供热能力为800.5MW，同常规系统相比增加供热能力269.5MW。 抽汽供热占总供热量比例为61.8%，余热供热占38.2%。 在输入燃气量不变、输出电力基本不变的前提下，回收乏汽、烟气余热提高输出热量50%。 方案 发电毛效率 供热毛效率 总毛热效率 常规抽凝机组 49.49% 33.03% 82.53% 烟气-乏汽协同回收系统 49.04% 49.81% 98.85% 表3 燃气热电联产系统的比较 3 研究内容-系统评价 系统能效及经济性评价 能效评价 虚拟热泵概念：新工艺系统较原系统相比，增加了电耗，但是却增大了供热量，相当于增加了一个新的热泵。因此，本文提出一个虚拟热泵的概念，即新工艺系统新增供热量与耗电量的比值定义为虚拟热泵的COP。 与参照系统相比，新系统在运行过程