1、1解析热泵技术在热电厂的节能应用摘要:当前,热泵技术已经开始在热电厂的节能应用中发挥重要的作用。本文热电厂中热泵技术的节能应用进行分析和阐述。 关键词:热泵技术;热电厂节能应用 中图分类号:U641.5 文献标识码:A 一、热泵的节能与环保意义 (一)热泵的节能意义 所谓热泵其实就是指在某一种高品位能进行驱动,从而使能力从低品位人员逐渐向高品位人员进行流动的一种装置。从节能方面进行分析,热泵空调和普通空调相比较,存在的差异主要表现为:普通空调所消耗的能量主要通过高品位能进行相应的提供。而热泵空调所消耗的能力则是通过空气、土壤以及水源等低品位热源能量进行提供,但是在低品位热源中的能量是不能主动流
2、向热泵系统的,这样的话,就需要对少量的高品位能进行消耗,使低品位能逐渐向高品位能进行转换,从而达到制热或者制冷的效果。通过这样的做法,可以充分地利用低品位热源中的能力,最终实现相应的节能效果。 (二)热泵的环保效益 从环保方面着手进行分析,热泵能够对无污染、环保的低位能源进行合理地运用,不仅可以使矿物燃料得到有效地节省,而且也将矿物燃2料在燃烧过程中所产生的 CO2、SO2、NO2 等有害物质不断降低,这样的话,生态环境也不会遭受到过于严重的影响和损害。电动热泵和燃油锅炉相比较,在提供同样热量给用户的时候,CO2 的排放量可以降低 68 个百分点,SO2 排放量可以降低 93 个百分点,NO2
3、 排放量可以降低 73 个百分点,这样一来,不仅可以使大气污染有所减少,而且针对城市的热岛现象也可以有所缓解。因为热泵能够在一定程度上有效地控制CO2、SO2、NO2 的排放量,所以,现在已经有越来越多的国家将热泵技术作为发展的主要源泉之一。 二、热泵设计条件 (一)设计计算 针对天气条件,如果是在冬季,循环水不能达到很好的温度,这样的话,热泵的经济性得不到保障,当热电厂本身设备的利用小时比较低的时候,它的吸收式热泵的合理年运行时间为 5000h/a。将 300t/h 除盐水到 25的时候,划分为两级,提升到 80,预热除盐水需要Q=4.1868MJ/(t)300t55/3600s=19.2M
4、W 得出最大尖峰负荷值,小于循环水经济温降下可以将热功率提供出来。 (二)设计目的 通过热泵余热回收技术,将电厂循环冷却水的低品位余热进行回收,这样的话,可以使进除氧器前的除盐水补水的温度得以提升,也就是从25提升到 80,通过这种程度的提升,使除氧器抽气加热的蒸汽消耗量得到有效地减少,这样一来,节省下来的蒸汽可以在发电或者对外供送上发挥作用。在使用热泵余热回收技术以后,冷却循环水流量会有明3显地减少,这样的话,冷却循环水泵的运行费用和冷却塔的漂水损失就会有所下降,与此同时,温度较低的除盐水补水会减少进入温度较高的除氧器中的次数,也能够使较高品位蒸汽加热所带来的火用降低损失,从而使循环的整体热
5、效率得到有效地提升。 三、预热方案设计 (一)热泵技术设计思路 在采用热泵余热回收系统预热之后,热电厂冷除盐水以及循环水流程为:用电厂 0.3MPa0.8MPa 的饱和蒸汽作为余热回收机组驱动的主要热源,在夏季的时候为 35到 40、冬季的时候循环水温度不低于 30,在这种情况下将热量提取出来,将从水处理车间出来的 25除盐水加热到 80,然后在进入除氧器中。 (二)运行效益分析 如果节省蒸汽是 11.63t/h,年运行 5000h,大约有 58150t 的蒸汽被节约下来。机组所需的 0.3MPa0.8MPa 饱和蒸汽的焓值定为 3019kJ/kg,而 2300kJ/kg 则是其凝结潜热所得出
6、的值。蒸汽煤节省下来的成本为 121元/t。 1、产生的效益节省蒸汽将热值作为依据,将其换算成效益则是11.635000121=703 万元。 2、投资经济分析 热泵余热回收技改方案的实施,可以使原本排放到环境中的低温余热得到有效地回收,而且可以将其运用到除盐水的预热过程中,这样的话,蒸汽可以被节约 11.63t/h。这个项目改造大约有 2000 万元的投资数4额,每年节能净收益为 352 万元,静态投资回收期为 5.7a。在这里比较重要的是,能源价格一直以来都呈现上升趋势,而这个项目的收益也会随之呈现增加的趋势。 3、环保效益分析 在国家能源统计数据的基础上,每有 1kwh 电被节约下来,标
7、准煤就会被节约 0.4kg,与此同时,也会减少 CO20.997kg 的排放量、SO20.03kg 的排放量、0.015kg 的氮氧化物、0.272kg 的碳粉尘排放量。 1kwh 电就等于 4.3kg 的蒸汽,1kwh 电就等于 860kcal。这个项目一年大约就会节省出 58150t 的蒸汽量,折合每一年节省的电为:58 1501 000/4.3=1.35107kwh。在实施本项目以后,每一年就会节约5400t 的标煤量,可以少排放 13460tCO2,405tSO2,3672t 粉尘。 四、结语 当前,国家对于节能减排技术是比较倡导的,而在其中占有重要地位的则是余热回收技术。而在余热回收
8、技术中,也包含着热泵技术,这种技术在热电厂中也得到了较为广泛地应用,并且取得了一定的成就,同时也获得了较明显的经济效益;除此之外,在减排方面也体现出更多的社会效益,也获得比较好的推广成效。 参考资料: 1.徐伟,陈思嘉,何燕,黄伦达.热管技术在余热回收中的应用研究进展J.广东化工. 2007(02). 2.孙卓林.热力系统节能技术改造方案介绍J.发电设备. 2002(01). 53.王子云,付祥钊,仝庆贵.利用长江水作热泵系统冷热源的技术分析J.中国给水排水. 2007(06). 4.潘雷.浅析水源热泵在工程应用中遇到的问题J.科技资讯. 2009(15). 5.刘永强,宋元坤.水源热泵技术发展现状与趋势节能、环保、经济、舒适的中央空调系统J.民营科技. 2009(05).