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武安顶峰冷凝余热回收利用节能分析

导读: 武安顶峰热电有限公司冷凝热回收利用供热工程是盾安节能已经投产的溴化锂热泵供热工程典型案例之一。

  武安顶峰热电有限公司冷凝热回收利用供热工程是盾安节能已经投产的溴化锂热泵供热工程典型案例之一。项目采用EPC模式为武安热电厂余热供热项目实施节能改造,使得电厂能够在原有供热面积200万平方米的基础上,增加400万平方米,项目总投资近3亿元人民币,改造工程7个月,合同服务期限20年。

  技术介绍

  火力发电厂是将矿物燃料(煤、石油、天然气等)的化学能转化为电能的复杂的能量转化系统。燃料不同,电力生产过程会有所不同,目前广泛应用的凝汽式燃煤电厂的生产过程一般由输煤制粉系统、燃烧系统、空气循环系统、灰渣处理和排放系统、热力系统组成。

  火电厂在进行能量转化和传送过程中燃料热能是不可能完全转化成电能的,存在各种能量损失。主要包括:锅炉设备的能量损失约占燃料热力的8~10%,管道散热约占1~2%,汽轮机中的能量损失约占1~2%,乏汽冷凝热损失占50~60%以上。因此,燃料燃烧总发热量中一般只有35%左右转变为电能,而60%以上的热能通过汽轮机凝汽器的循环冷却水释放到环境中白白浪费掉。

  如果机组容量为600MW,蒸汽量为2000吨/时,凝汽热损失约为4.6×109千焦/小时,折合标煤157吨/小时。1000MW火电汽轮机组的循环冷却水量每天为3×106~4×106立方米,相当于10个污水处理厂的污水总量,如果冷却水温升(即超过环境水域的温度)8~10℃,温升所对应的热量约1.54×106~1.9×106千焦/秒,一年折合标煤150万吨。这部分废热,如果通过冷却塔排到大气中,会造成空气局部温升;如果是通过河水冷却,会改变局部水域水温、溶解氧等指标,出现富营养化现象,影响藻类、鱼类生长,形成热污染。

  由热力学第二定律可知,这一巨大的热量损失是热机生产过程中不可避免的,只有通过其他途径加以利用,以期部分或全部回收,才能提高热机综合热效率、降低电厂煤耗,同时能够减少对环境的热污染。随着热泵技术的发展,特别是大型高温水源热泵的问世,使得发电机组冷凝热回收成为可能。

  溴化锂吸收式热泵机组是一种以高温热源(蒸汽、高温热水、燃油、燃气)为驱动热源,溴化锂溶液为吸收剂,水为制冷剂,回收利用低温热源(如废热水)的热能,制取所需要的工艺或采暖用高温热媒(热水),实现从低温向高温输送热能的增热型设备。因此,用电厂中的低压汽轮机抽汽驱动溴化锂吸收式热泵回收低温循环水的热能用于区域供暖是更加高效节能项目(工业余热利用)。

  节能效益

  通过本次技术改造,采用热泵技术,回收#1、2、3、6机组的排汽冷凝热,并以#7机组的部分排汽作为热泵动力,排汽冷凝热折合约106MW,按热回收率90%估算,可回收冷凝热96MW,年回收冷凝热99.8万GJ,折合节省标煤3.8万吨,减少二氧化碳排放9.88万吨、二氧化硫排放760吨、NOx排放266吨、烟尘排放570吨,其经济效益和环境效益十分显著。

  综上所述,利用冷凝热集中供热不仅是一项节能环保工程,还是一项造福百姓,关切群众冷暖的民生工程,同时对企业本身也有良好的经济效益,值得大力推广。

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