河北某熱電廠利用吸收式熱泵回收排汽冷凝熱集中供熱

摘 要：隨著經濟發展和社會的進步，加強環境保護和污染防治，許多地區都采取節能減排降低煤耗。其中，汽輪機排汽所產生的余熱并沒有充分利用，造成浪費。該文以河北某熱電廠為例，對利用吸收式熱泵回收低溫余熱進行了可行性分析，通過利用吸收式熱泵能夠回收機組的排汽余熱，增加了機組熱效率，減少了余熱的浪費，該方式具有顯著的經濟、社會和環境效益。

關鍵詞：熱電廠 排汽冷凝熱 吸收式熱泵 集中供熱

中圖分類號：TK112文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）05（c）-0074-01

1 項目概況

1.1 電廠鍋爐及汽輪機數據

汽輪機型號：CC330/238/0.98/0.5/ 537/537型；汽輪機廠家：東方汽輪機廠；額定供熱抽汽：壓力0.5 MPaA；單臺抽汽量為300 t/h；溫度279.6 ℃（焓值3022.4 kJ/kg）；額定供熱工況排汽量：190.7 t/h；額定供熱工況排汽背壓：5.4 KPaA；額定供熱工況排汽溫度：34.5 ℃（焓值2511.9 kJ/kg）；發電量：238300 kW。

1.2 供熱數據

兩臺汽機額定工況下抽汽600 t/h，汽機額定供熱工況下抽汽按利用后的凝水溫度104 ℃計算，放熱量為431MW。一臺汽輪機的排汽190.7 t/h，冷凝放熱125 MW。凝汽器單臺循環水泵流量14025 t/h，一臺汽輪機單臺循環水泵進出凝汽器溫差7.66 ℃。熱網水設計溫度130 ℃/70 ℃，熱網回水55 ℃，熱網循環水流量按6000 m3/h。

2 方案簡述

本方案按電廠首站改造增加吸收式熱泵回收排汽冷凝進行設計。本方案使用汽輪機部分供熱抽汽作為熱源，回收一臺汽輪機部分凝汽器循環水的余熱，通過吸收式熱泵將供熱回水從55 ℃加熱至85 ℃，再利用原系統熱網加熱器將熱網水加熱到129.3 ℃提供給市政供熱。

3 工藝系統流程圖

見圖1。

4 設備技術參數及技術改造內容

4.1 熱泵工藝技術參數

熱泵額定供熱量：209 MW；熱水進出水溫度：55 ℃/85 ℃；一次網熱水流量：6000 m3/h；采暖抽汽壓力：0.5 MPaA；采暖抽汽溫度：279.6 ℃；采暖抽汽焓：3022.4 KJ/Kg；熱泵疏水溫度：104 ℃（回除氧器）；熱泵蒸汽用量：169.8 t/h；循環水溫度：33.66 ℃/26 ℃；循環水流量：9766 t/h；回收循環水余熱量：87 MW；吸收式熱泵用電量：240 kW。

4.2 熱網加熱器主要技術參數

熱網加熱器供熱量：309 MW；熱網加熱器進出水溫度：85 ℃/129.3 ℃；熱網加熱器熱水流量：6000 m3/h；熱網加熱器蒸汽用量：430.2 t/h；熱網加熱器疏水溫度：104 ℃

4.3 余熱回收技術改造內容

1）增加吸收式熱泵設備（六臺34.83 MW）2）循環水管道改造工程3）熱水系統流程改造4）控制系統工程5）土建工程（熱泵站房、蒸汽管道管架和循環水管道地溝）6）設計及技術服務7）蒸汽凝水回收工程。

5 回收余熱經濟效益分析

5.1 電廠回收余熱供熱收益分析

本方案熱泵額定運行工況下可回收循環水余熱87MW，單位面積供熱負荷按60 W/m2計算，可以增加供熱面積145萬m2。

河北地區冬季采暖供熱時間為四個月，熱泵供熱運行時間2880 h，熱泵制熱運行滿負荷系數為1，熱泵每年可以回收循環水余熱量90.2萬GJ。

5.2 余熱回收系統增加運行費用分析

①余熱回收系統增加用電分析：吸收式熱泵配電容量240kW.廠內用電價格按0.4元/kWh計算，則每年熱泵用電成本為：240 KW×2880 h×0.4元/KWh=27.6萬元。②維護管理成本：熱泵機房需要增加4人（每班一人四班三倒），年人均工資按5.0萬元計算，年管理費用：20萬元；年維護費用：20萬元。

5.3 節省冷卻塔補水費用分析

本項目采用吸收式熱泵回收利用了循環冷卻水余熱，這一部分冷卻水不需要再通過冷卻塔降溫，因此可以減少冷卻塔蒸發、漂水的補水量。

熱泵回收利用循環水量9766 t/h，補水率取1.5%，每年運行2880 h，可以節省冷卻塔補水9766×1.5%×2880=42.4萬t/年。

電廠補水價格按3元/噸計算，每年節水費用42.2萬t×3元/t=126.6萬元

5.4 節能預測分析

本項目熱泵提供的是供熱基礎負荷，熱網加熱器起到尖峰加熱器的作用，熱泵在整個采暖期始終處于滿負荷運行狀態，年運行時間按四個月（2880 h），每年可回收循環水余熱量90.2萬GJ，按國家節能標準，按每百萬千焦供熱折標煤0.03412 t計算，每年可以實現節能3.078萬t標準煤。

6 結語

1）排汽余熱大部分被吸收式熱泵機組吸收，回收并供熱，節能減排，降低了電廠的煤耗；2）減少汽輪機的抽汽量，增加汽輪機的發電能力，提高系統整體能效。由上可見利用吸收式熱泵回收排汽冷凝熱集中供熱是可行的。不僅可以提高電廠經濟效益，而且節能減排效果顯著。

參考文獻

[1]張學鐳，陳海平.回收循環水余熱的熱泵供熱系統熱力性能分析[J].中國電機工程學報，2013，33（8）.

[2]賀平，孫剛.供熱工程[M].中國建筑出版社，2009.