1、循环水中的低位热能回收利用方案摘要-华能营口热电厂节能改造1. 前言：1.1：必要性：当前全国各个火力发电厂凝汽器的冷却基本是采用传统生产工艺，冷却水进入电厂冷却水塔，通过风冷将水中的凝汽热量散发到大气中，水循环利用，从而产生了热能损失同时产生了蒸发水损失。华能营口热电厂2X330mw机组的的热能损失为135MW（此数据来源于可行性报告），循环水蒸发损失为10000吨/天（此数据来源于我厂统计）；利用热泵技术将电厂排汽冷却水作为低温热水源，汲取以往被当作工业废热排放的凝汽热量，提升供暖水温度通过热网对居民进行供暖或用于工艺流程中的加热及空调。这样既有利于电厂冷却循环水侧形成闭式循环，减少水量蒸
2、发损失，又能够回收热能用于供暖与空调。1.2：可行性：热泵是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热，经过电力做功，输出能用的高品位热能的设备。热泵的历史可以追朔到1912年瑞士的一个专利，而热泵真正意义的商业应用也只有近十几年的历史。如美国，截止1985年全国共有14,000台地源热泵，而1997年就安装了45，000台，到目前为止已安装了400，000台，而且每年以10的速度稳步增长。目前国内已经有许多公司生产出把水加热到70-90度的高温热泵，并且能效比COP3.5。技术已经日臻成熟为本方案提供了基础。2. 本项目循环水中的低位热能回收利用方案预期结果： 2.1：本方案可以将循环水内
3、（20000 T/h ，温度25 C 温升6C）的低位热能提取出来。可以利用的热能为135MW。1）加热1000 T/h的凝结水从36度升温到80 C+提供生产生活热水、空调等。2）或者加热7000 T/h的热网水从55度升温到70 C。2.2：本方案可以取消冷却水塔及减少厂用电；1）本方案可以将循环水内低位热能提取出来，因此可以取消冷却水塔以及取消冷却水塔的填料等运行维护材料、人工费； 2）由于循环水不用上塔循环，因此可以降低循环水泵的运行的功率，从而减少厂用电(循环水泵的运行的功率可以降低50%)；2.3：本方案可以减少循环水蒸发损失为10000吨/天；2.4：本方案可以使循环冷却水按设计
4、要求调整温度，提高机组运行效率。 将发电机循环水冷却水温度（一年四季）控制（使用DCS控制，不用PLC控制。）在最佳运行工况规定值（251C）范围内。满足不同工况下发电机的凝结水过冷度0.5 ，提高机组运行效率。2.5：本方案可以取消开式水泵系统，使闭式冷却水按设计要求调整温度，提高机组运行效率。1）取消开式水泵系统，减少3台开式水泵电机及闭式水换热器。2）闭式水泵的运行的功率可以降低。3）将闭式循环冷却水水内（1000 T/h ，30 C温度 ，2C温升）的低位热能提取出来，加热凝结水或热网循环水。4）使用热泵技术让闭式循环冷却水的温度按规定调整温度控在规定值1C范围内。提高设备的安全性与经
5、济性。3. 需要试验与论证的问题：1）应该选择较承受高压力的热泵，以满足给凝结水加热时的压力要求（必要时经过换热器解决凝结水压力高于热泵的承受压力问题，损失了效率）（速率）（目前可以达到1.6 MP）；2）应该选择更高COP值的热泵，（目前选择的设备可以达到COP3.5）；3）应该选择单机容量较大的热泵（目前可以达到3500kw制热，80度，）；4）需要理论论证和实际检测加入热泵后对汽轮机发电运行的影响？（依据能量守恒定律应该是有效的）。5) 需要理论论证和实际检测将发电机循环水冷却水温度（一年四季）控制在多高温度（20-25）最经济？*汽轮机效率的高低应该决定的因素是排气压力，循环水的温度决
6、定排气压力也对热泵有影响。循环水的温度越高，汽轮机效率的越低；但是循环水的温度越高，热泵的效率越高，同时凝结水回热时的基础值也高；因此应该需要理论论证和实际检测结果而定综合效率最高者为最经济的循环水的温度。6）闭式循环冷却水水内的低位热能有1000 T/h ，可以控制在30 C温度 ，需要理论论证和实际检测有多高的温升，然后决定安装多大的热泵（1-10000KW）。7）首先提出技术规范，可按交钥匙工程处理由各个厂家提出设计、安装、施工、调试达到技术规范后验收合格。8）技术改造投资方式。4. 本项目循环水中的低位热能回收利用方案主要内容： 4.1：新安装增加N台热泵，将循环水内25度的低位热能提
7、取出来。 1）增加(135MW /单机容量)=N台热泵，将循环水内30度的低位热能提取出来。2）热泵输出端的入水口接至机组凝结水系统至8号低加出口（凝结水水温为40度）；3）热泵输出端的出水口接至机组凝结水系统至7号低加出口（升温到80度）；4.2：新安装增加？MW /单机容量=X 台热泵，将闭式循环冷却水内30度的低位热能提取出来。 1）.增加X台热泵，将闭式循环冷却水内30度的低位热能提取出来。2）热泵输出端的入水口接至机组凝结水系统至8号低加出口（凝结水水温为40度）；3）热泵输出端的出水口接至机组凝结水系统至7号低加出口（升温到80度）；4.3：取消开式水泵系统，减少3台开式水泵电机及闭式水换热器。5. 方案比较 ：对吸收式溴化锂热泵及压缩机式的热泵（或其他更优方案）的方案比较；从热泵站建筑面积、运行管理、日常维修、建设投资及经济效益多方面进行比较。1）建筑面积方面：2）运行管理（结构繁简是否容易操作、日常维修是否维修不便、材料易损件、可靠运行时间）：4）建设投资： 5）预计COP值。6）财务内部收益率： 推荐最优方案：附图1：方案1供机组加热凝结水与热网
