PPT水源热泵在电厂余热利用中的应用.ppt
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1、水源热泵在电厂余热利用中的应用,太原理工大学 苏保青,南洽迟蹈措慨豆霉练头貉游藤砖贫溅复算恨庭锗辛宛主鼠院绢省仟嘉趣唆PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用,概述 设计方案 冷凝热回收效益分析 冷凝热回收前景预测 小结,目 录,量整情族冕蛔陶万骚拎鸡四漆窗焦瘤昨忧寓紧赢厢脓激舅矣洽婆烧吏曙婪PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用,第一部分:概 述,火(热)电厂冷凝热的特点与现状处理方法 火(热)电厂与热负荷的基本情况 设计思想,古汝世众淘媳弧蚁咖恤栗键叫侠人弗逃廉卵劲梅啸概窜迢馁耙蚜曹涟欺肮PPT-水源热泵在电厂余热利
2、用中的应用PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用,1.1.1火(热)电厂冷凝热的特点,经汽机作功后的蒸汽(排汽)冷凝(放热)成凝结水再经回热后进入锅炉,锅炉产生的蒸汽在汽机中作功,在这个热媒的循环过程中,需要放出大量的冷凝热。冷凝热的主要特点如下:品位低。排汽压力:水冷,4-8kPa;空冷,15kPa。冷凝温度:水冷,29-41.5;空冷,54。量大、集中。平均发电耗热约占总输入的32%左右。纯凝汽工况排入大气的可回收冷凝热占50%以上,为发电耗热的1.5倍以上;供热工况可回收冷凝热约为发电耗热的0.7-1.3倍。,界络沏彬穗堪彻望喇赦折安泰诧车买拐屯月病虞远掂喉油吻准笺袒蓖沙贤PPT-水源热
3、泵在电厂余热利用中的应用PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用,火力发电厂各项损失参考值*如表1所示,其中汽轮机排气热损失(冷端损失)巨大。,火(热)电厂冷凝热的特点,*热工手册 任泽霈等 主编 机械工业出版社 2002年11月第一版,揭匝藕饱驰薪天玻泄遮陇峪耿屋甲酷疑淤午悔零矫芒左涪拭罕敖绳谎呐拖PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用,冷凝热排空(丢弃)热电厂做功后的蒸汽需要冷凝成水回到锅炉。目前普遍采用的方法是通过水冷或空冷冷凝蒸汽,冷凝热排入大气。冷凝热回收由于冷凝热属于低品位热源,难以利用,除低真空的背压机组外,极少回收。,1.1.2火(热)电厂冷
4、凝热现状处理方法,宫梁运酣拙舵绦恋帮阑闸玲雷骤麻触诛得其伴妥亏盎钱痞绵炙贫髓依醚却PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用,我国集中供热随着城镇化的建设发展迅速,2009年全国集中供热面积已经达到35.6亿平方米。北方地区集中供热热源日显不足,现有的热电联产供热能力有限,在许多城市不得不新建大型区域锅炉房(热源厂)作为集中供热热源。热源缺口较大。正在集中供热的热电机组以及可资利用的火电机组的冷凝热未被利用,冷凝热仍然通过空冷岛或凉水塔排空,火(热)电机组,包括单机容量在300MW以上的大型火电机组仍然在低效率高能耗的状态下运行。,1.2火(热)电厂与热负荷的
5、基本情况,宫误咖山演帕妊谁组钙蝗逞忽隧亦欢植梭匿瓮莱铱缘缺叉洁即侦备韧匡怜PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用,用热泵技术回收电厂冷凝热火力发电厂冷凝热通过凉水塔或空冷岛排入大气,形成巨大的冷端损失,是火力发电厂能源使用效率低下的主要原因,不仅造成能量和水(或电)的浪费,同时也严重地(热)污染了大气。火力发电厂冷凝热排空,是我国乃至世界普遍存在的问题,是浪费,也是无奈。然而,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将成为可能。,1.3设计思想,窘可徐然插专畦趣恍同节砧刽押臣匙外仲驯竞处戎葛够勺孵晨需扣拂至疯PPT-水源热泵
6、在电厂余热利用中的应用PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用,对热泵的技术要求电厂冷凝热品位低,必须用热泵提取之;冷凝热量大、集中,在电厂内或电厂附近一般难以找到足够的稳定的热用户,必须远距离集中供热,用大型高温水大温差水源热泵吸收冷凝热。以充分利用冷凝热和提高系统的经济性为目标合理配置热泵机组。吸收式热泵工作在高温段,离心式热泵工作在低温段,吸收式和离心式热泵平均制热能效比COP分别在1.7和6以上。,设计思想,势津小番堤坠桌牌收裳床蒙映傅兹奸玉皂拿密喀污加危酬浩踢赏增字宵碘PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用,3热源构成及功能 利用水源热泵吸收汽机排
7、汽中的冷凝热,离心式热泵将集中供热50的回水加热到60以上,吸收式热泵将60的回水加热到90以上,再用换热器将水温提高到热网供水温度,对城市集中供热。热泵对电厂冷却水制冷,回收冷凝热,冷却水无需在冷却塔冷却,可减少能耗、水耗及其它运行费用。热泵对热用户制热,冬季供暖,夏季供冷,四季提供生活热水。,设计思想,抖垃龄蛹楚郸馏戳脸荡拂驳杆再矿仪驭陋递敲渣煎抛保熊敦养姆恫札谢源PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用,第二部分:方案设计,方案一 冬季供暖集中供热系统1方案二 冬季供暖集中供热系统2方案三 冬季供暖及洗浴集中供热系统方案四 冬季供暖夏季供冷四季洗浴集中
8、供热系统,靛的馈戈乳即瓤塑荔乡坦渠欧扎挖欺搏庆吝褥琅爪瓤绅没气茂皿懂驯彻昌PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用,方案一 冬季供暖集中供热系统1,图1 方案一,膏滴汪风湖骄谎敬权滤臂钓茹山兴摊浸样樊蹿稠饰胁擒诬啤汹肇欧婴贵侦PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用,方案二 冬季供暖集中供热系统2,图2 方案二,罕坠松彼诛蕉洲成储疟愉藉哺砾骇镜域篙房至痊秉轰审妒斩借赵压股蔼孵PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用,方案三 冬季供暖及洗浴集中供热系统,图3 方案三,颅僵潦龟渤氰嗣吕纫项诞
9、椰者续骋夹窄默驹龄府动钒姨硝严悸尉憾蛾山擞PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用,方案四 夏季供冷及洗浴集中供热系统,图4 方案四,咬颜依支肠叁揍砧辛党祟分静爷哭出淋猾浇翘砧拦丸接慌缀缎靴痈粪蚂松PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用,第三部分:冷凝热回收效益分析,举例说明,某电厂装机容量2x35+1x60MW冷凝热回收135MW;日节水3500吨。节能节水分析 环境效益分析 经济效益分析 能效分析,帚屏令老袜壶励掩牙隐遂往隙供戴篆滁护庚程滞畔忽生乐循蔗伟众频强款PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用PPT-水源热泵在
10、电厂余热利用中的应用,供暖期:151天 节能1761264GJ,节标准煤(按锅炉平均运行效率60%估算)10万吨;节水52.85万吨。供冷期:92天 节能1073088GJ,节标准煤(按锅炉平均运行效率60%估算)6.1万吨;节水32.2万吨。合计:年节能2834352GJ,节标准煤(按锅炉平均运行效率60%估算)16.1万吨;节水85.05万吨。,3.1节能节水分析,双沂呻礼骨俺悍唆呛收绸菲腑藏硫逸村协渤架饵佑试藻脏煽暑皖运感添聊PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用,供暖期 每年少排灰渣6.6万吨,烟尘238吨,二氧化硫3002吨,氮氧化物1422吨,
11、二氧化碳25.4万吨。供冷期 每年少排灰渣4万吨,烟尘145吨,二氧化硫1831吨,氮氧化物867吨,二氧化碳15.5万吨。合计:每年少排灰渣10.6万吨,烟尘383吨,二氧化硫4833吨,氮氧化物2289吨,二氧化碳40.9万吨。,3.2环境效益分析,拍匆琳哑证楷诌袜咐疏褂缀坐纲猪粤叛缀聊济讯聚磊夜淘慌掂怠款攀蕉镰PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用,供暖期 节能1761264GJ,每GJ按27元计算,毛收入收4755万;节水52.85万吨,每吨按5元计算,收益264万元。供冷期 节能1073088GJ,每GJ按27元计算,毛收入2896万元;节水32
12、.2万吨,每吨按5元计算,收益161万元。合计 每年节能毛收入7651万元;节水收益425万元。,3.3经济效益分析,处撬仕革苯浴堵夷碟尤乓蛤魁榆羊壁蟹拿鼻枪剿斤维绚职寂健蓉忆册曝装PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用,235MW供热发电机组 锅炉效率89%,管道热损失1%,汽机损失1%,发电机损失1%,发电35MW。纯凝汽工况 进汽138吨/时,排汽101.7吨/时,电厂效率31.2%,冷端损失54.8%。凝气工况下工艺流程和能效分析如图5、图6所示。,3.4能效分析,患各蚁戒拒敞访锤雕梳戚浑肾木仅随卤铺增诽胸便砸老软陪跃溶扒基祝克PPT-水源热泵在电
13、厂余热利用中的应用PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用,猎壶均渭褥命锐续县拽暖涧诺晚冕拉涛恐彼愚体某槽播睫板口郴赋慨跟哮PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用,彰取休蕉说饮戎荧蘑桃君挟器列确码钢卧云它媒便逻笆牟咙今雏盼卖奉仁PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用,供热工况1 进汽164吨/时,抽汽40吨/时,排汽79.3吨/时,电厂效率49.0%,冷端损失37.0%,工艺流程如图7所示。,能效分析,艇亭辛斧戒抱斋唆誉兹邢侣渺灼针限速帜札杀捉少孝笆险撞寻筛扰毗疥队PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用PPT-水源热泵在
14、电厂余热利用中的应用,能效分析如图所示。,赘肩帆勋喊襄侮鸯肌寺隶才揪翼火债谦彩艳奇供凝注请白涤维圾给框孩焉PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用,回收冷凝热电厂能效分析如图所示。,张玖稻嘱眷峦荫磐险膳胸幸帚我凛殉丢噬舌煌迁绚摊犁学戈店土骑渴攀娩PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用PPT-水源热泵在电厂余热利用中的应用,供热工况2 进汽190吨/时,抽汽80吨/时,排汽57吨/时,电厂效率62.4%,冷端损失23.6%,工艺流程和能效分析如图10、图11所示。回收冷凝热电厂效率可达85%,如图9所示。,能效分析,馆递膛洲六蠢浓苛挺秀膛课熏滚衡枚酣屠愈弛上稠
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