某发电厂热泵技术利用火电厂循环水余热供热技术研究与实践总结报告.docVIP

*****发电厂 凝汽式发电机组循环水余热利用技术研究与应用 项 目 总 结 报 告 *****发电厂 二00九年五月 目 录 第一章 技术背景 3 第一节 背景意义 3 第二节 电厂循环水供热技术及研究发展现状 3 第三节 对电厂的实际意义 6 第二章 技术介绍 8 第一节 基本原理 8 第二节 循环水热泵系统实现形式 12 第三章 技术研究 21 第一节 研究的关键点和难点 21 第二节 设备及系统研究 22 第三节 评价方法 29 第四章 示范项目方案 42 第一节 可配置方案 42 第二节 系统形式介绍 46 第三节 专用热泵机组 56 第四节 控制系统以及控制策略 57 第五章 效益分析以推广 63 第一节 投入产出分析 63 第二节 实际效益分析 63 第三节 推广和效益预测 66 第六章 课题总结 69 第一节 基本情况总结 69 第二节 建议 70 第三节 参加工作人员 72 第四节 工作总体安排和年度进度 73 第一章 技术背景 第一节 背景意义 能源是国民经济发展的基础，深入开展节能工作，不仅是缓解能源约束矛盾和保障国家经济安全的重要措施，而且也是提高经济增长质量和效益的重要途径。本世纪的头20年，我国工业化和城镇化进程将进一步加快，需要较高的能源增长水平作为支撑，因此，节能工作对促进整个经济社会发展的作用日益凸显，国家已经把节能作为可持续发展的大政策，并大力发展循环经济。其中，建筑领域的节能是整个节能工作重要的一环，将在我国经济社会的可持续发展，建立节约型社会、节约型城市进程中承担着重大责任。 随着我国经济的快速发展和城镇化速度的不断加快，目前国内的大中型城市普遍存在着集中供热热源不能满足迅速增加的供热需求的情况，而新建大型热源投资高、建设周期长，并受到城市环境容量的强烈制约。为了缓解供热紧张的局面，一些地方盲目发展小型燃煤锅炉房，严重恶化了城市的大气环境；一些城市盲目发展燃气采暖、甚至电热采暖，在带来高采暖成本的同时，也引发了城市的燃气和电力资源的全面紧张。另一方面，城市周边的火力发电厂在发电过程中，蒸汽经汽轮机作功后，成为低温乏汽，排至排汽缸，进入汽轮机冷端－凝汽器，在凝汽器中，乏汽经管壁传热至循环冷却水，释放潜热凝结后返回锅炉，而循环水则通过冷却塔将热量排放至大气中，冷却后的循环水再送入凝汽器冷却乏汽，如此循环不已这样，循环冷却水将大量余热排放到环境，造成了巨大的能源浪费和明显的环境湿热影响。据统计，通过循环水排走的热量，在整个火力发电的过程中所占的比例甚至超过了汽轮机用于做功的热能。因此，如果能将循环冷却水余热用于供热（采暖、生活热水等），不仅能够缓解电厂“散热”问题，并能减少电厂冷却水散热造成的水蒸发损失；同时又解决了建筑的“需热”问题，节省了建筑供热的能源消耗。 第二节 电厂循环水供热技术及研究发展现状 由于正常情况下循环水的温度比较低，达不到直接供热的要求，要用其供热，必须想办法适当提高其温度。降低排汽缸真空，提高乏汽温度用排汽加热循环冷却水作为热网热水或作为热网一级加热器COPh值，由于该供热方式热泵的COPh值在理论上可达到极高的数值，供热煤耗可望得到显著的降低。因此，电厂循环水源热泵是回收利用电厂循环水余热进行供热的一种较理想方式，但关于这方面的研究仍然停留在基本理论阶段，仅限于纯理论分析，没有技术层面的系统分析，与其它常用供热方式的比较和评价也不够全面，更没有工程实践，目前迫切需要对这种供热方式进行系统性的理论与工程实践研究，以指导其全面的推广应用。 此外，尚需要考虑的问题是由于循环水余热量较大、热能品味较低，因此大规模利用这部分热量仍然受到三个方面的制约： 首先是热量的需求。要大规模利用循环水余热，就要求在电厂附近有相应的热负荷需求。循环水热量利用的主要途径包括：北方城镇冬季采暖，宾馆、饭店、居民小区的生活热水，以及一些特殊热量需求，如游泳池、农业、养殖业等。生活热水的热负荷相对较小，而并不是每个电厂周围都有特殊的热量需求，因此大规模利用循环水余热，更多需要从采暖入手。 其次是热泵COPh的限制。常用的热泵机组包括吸收式和压缩式两种，无论哪一种热泵，都在出水温度为40～50℃运行的条件下较为经济。此温度用于生活热水、游泳池等，也适用于一些新的低温采暖技术，而不适宜较老的暖气片方式进行采暖。 最后是热负荷所需要的温度能否与热泵机组匹配。居民使用的生活热水一般在50℃左右，游泳池的池水温度为28℃左右，都能很好的匹配热泵机组。冬季采暖所需的热水温度与末端的采暖方式有很大关系，传统的暖气片采暖方式需要的水温一般在60℃以上，此温度下水源热泵不能很经济运行，投资回收期较长。但是随着生活水平的提高，风机盘管采暖或地板采暖技术逐渐成熟并越来越普及，使低温水供热成为可能，风机盘管采暖和地