冷凝热供热工程介绍

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1、国阳新能第三热电厂利用冷凝热集中供热工程简介太原理工大学苏保青2010年3月16国阳新能第三热电厂利用冷凝热集中供热工程简介太原理工大学苏保青1概述1.1热电厂冷凝热的特点与现状处理方法1.1.1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：①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℃。②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

2、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。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。现代火力发电厂各项损失参考值(%)表1项目电厂初参数中参数高参数超高参数超临界参数锅炉热损失111098管道热损失110.50.5汽轮机机械损失10.50.50.5发电机损失10.50.50.5汽轮机排气热损失61.557.552.550.5*热工手册任泽霈等主编机械工业出版社2002年11月第一版161.1.2热电厂冷凝热现状处理方法１）冷凝热排空(丢弃)热电厂做功后

3、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。２）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。1.2国阳新能的基本情况1)随着阳煤集团国阳新能的高速发展，集中供热热源日显不足。原设计能力465万平方米，2010年冬季供热面积将达到约600万平方米，预计十二五末将达到800万平方米，缺口较大。2)国阳新能第三热电厂现有的两台35MW和一台60MW供热发电机组冷凝热排空。3)设计8台30MW溴化锂吸收式高温热泵和4台13MW离心式热泵，回收冷凝热135MW，实现总供热面积720

4、万平方米。一期工程为6台30MW溴化锂吸收式高温热泵，回收冷凝热72MW。1.3设计思想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。电厂冷凝热品位低，必须用热泵提取之；16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

5、源热泵吸收低品位的冷凝热，以高温水大温差远距离传送到城市换热站。一般热泵机组制出的热水为40-50℃，这个温度对于集中供热显然太低，集中供热要求热泵机组出口水温为70-90℃，同时要求水源热泵平均制热能效比COP经济合理。利用高温水源热泵吸收在汽机排汽中的冷凝热，将集中供热50-60℃的回水加热到80-90℃，再用换热器将水温提高到热网供水温度，对城市集中供热。高温水源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。高温水源热泵对热用户制热，冬季供暖，夏季供冷，四季提供生活热水。2方案设计2.1冬季供暖集中

6、供热系统方案1为国阳新能三电厂一期工程，利用2×35MW供热发电机组冷凝热及抽汽供暖，回收冷凝热72MW，集中供热系统如图1所示。16方案2为国阳新能三电厂供热系统最终规模，利用（2×35+1×60）MW供热发电机组冷凝热及抽汽供暖，回收冷凝热135MW，集中供热系统如图2所示。2.2冬季供暖夏季供冷四季洗浴集中供热系统方案3为冬季采暖及洗浴工况集中供热系统，如图3所示。方案4夏季制冷及洗浴工况集中供热系统，如图4所示。16供热供冷停用时，洗浴用热由燃气炉提供。3冷凝热回收的效益分析3.1节能节水分析１）供暖供暖期151天；冷凝热回收135MW；日

7、节水3500吨。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。2）供冷供冷期92天；冷凝热回收135MW；日节水3500吨。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: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。3.2环境效益分析１）供暖16每年少排灰渣6.6万吨，少排烟尘238吨，少排二氧化硫3002吨，少排氮氧化物1422吨，少排二氧化碳25.4万吨。2）供冷每年少排灰渣4万吨，少排烟尘1

8、45吨，少排二氧化硫1831吨，少排氮氧化物867吨，少排二氧化碳15.5万吨。合计:每年少排灰渣10.6万吨，少排烟尘3