工业循环水余热利用研究

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1、2012年12月■■圄曩瞄工艺与设备【文章编号】1673-(}038(2012)35-．-0179-03工业循环水余热利用研究丁绪伟(中南电力设计院430071)摘要：本专题针对深圳某热电厂的具体情况，研究了工业循环冷却水余热量潜能，并提出了工业循环冷却水余热利用方案，以及对利用方案的初始投资、运行费用、经济效益分别进行了研究。关键词：吸收式热泵；_r-．：lk循环水；余热利用；节能1概况电力生产过程中，凝汽器产生大量的低品位废热，传统的工艺流程都通过空冷或者水冷冷却，余热白白排入大气中。溴化锂吸

2、收式热泵机组具有将低品位废热提升为高温热能的能力。本文对利用溴化锂吸收式热泵机组回收电厂循环水余热的技术进行了可行性分析，认为利用溴化锂吸收式热泵机组回收电厂循环水余热具有节能、环保的双重效应；以深圳某热电厂假设应用吸收式热泵机组回收电厂循环水余热向周边工业区及生活区提供生活热水为实例，进行了技术经济性分析。2工业循环冷却水余热利用方案技术参数2．1余热条件参数深圳某热电厂，已初步确定的余热条件参数为：工业循环冷却水，共计35568m％。夏季单台冷却塔水量3952m3／h，共9台冷却塔。冬季单台冷

3、却塔水量4446m3／h，共8台冷却塔。温度：夏季44．62／30．70C，温差13．92℃。冬季28／230C，温差5℃。年均34．33／25．5℃，温差8．83℃。为保证热泵全年正常运行，余热利用系统将按最不利条件即冬季循环水进出热泵温度28／23。C设计。按照此条件设计，夏季循环水温度上升后，热泵供水温度也随之上升。2．2热需求参数根据深圳某热电厂可研报告文件，电厂所在地的现有的工业企业、及将来新建的高档居民住宅和商业公共建筑存在着较大的生活热水需求。现在这些用户无论是利用天然气直燃还是汽一

4、水换热机组以及电热水器，都会消耗大量宝贵的高品位能源。而使用电厂锅炉提供的低压蒸汽驱动溴化锂吸收式热泵机组，换取为用户端生活热水换热提供电厂一次换热站循环热水，则可以节省大量的高品位能源，减少环境污染。电厂周围用户端的生活热水需求一般为50—60℃。因此初步将电厂端一次循环网供回水设计温度设定为：供水700C(70。C为冬季水温，夏季水温约为90℃)，回水40℃。将用户端生活热水温度设计为：供水60℃，回水30℃，用户端经水一水换热器制取生活热水，称为二次网。2．3深圳某热电厂工业循环水余热量潜能

5、深圳某热电厂工业循环冷却水，水量为35568m3／h，按照冬季最不利条件28／23℃计算，可提取的余热为206．8MW。(1)若按余热锅炉低压蒸汽(0．484MPa(绝压)、243。C，104．8t／h)为驱动热源全部使用，可提取的循环水余热量为：51．6MW。(2)若将35568m3／h的循环水量(供回水温度：28123℃)的余热量全部提取，除采用(1)中的低压蒸汽做驱动热源外，还需采用汽轮机抽汽(1．2MPa、270。C)为驱动热源。低压蒸汽可提取的循环水余热量为：51．6MW，汽轮机抽汽可提

6、取的循环水余热量为：155．2MW，两者共计：206．8MW。若按将循环水中余热量全部提取的方案实施，不仅投资巨大(约2．8亿元)，设备占地大(机房单层约6000m2，共两层)，而且厂外热用户难以消耗，故本文将按余热锅炉供的低压蒸汽量104．8t／h全部作为驱动热源提取循环水余热进行研究。2．4吸收式热泵驱动能源余热锅炉的最低品位蒸汽参数为：0．484MPa(绝压)，243℃。考虑管路压损，溴化锂吸收式热泵机组驱动蒸汽的进口压力按0．45MPa(绝压)设计。过热蒸汽焓值：2948．37kJ／kg。

7、两台锅炉可利用的蒸汽为：104．8t／h。经溴化锂吸收式热泵机组使用后的蒸汽凝结水的设计温度为90℃，流量104．8t／h。3工业循环冷却水余热利用方案设计采用如下溴化锂吸收式热泵节能系统方案，来回收电厂循环冷却水产生的余热，为用户端生活热工艺与设备■啊目曩墨2012年12月水换热提供一次热水。3．1流程筒圈及说明羰丛盟工艺系统简要描述：3．1．1余热水系统从凝汽器出来的28℃的部分循环水进入热泵系统放热后温度降温至23℃再与其他冷却塔出来的循环水混合后进入凝汽器吸收热量，升温至28℃再排出凝汽器

8、，如此循环。3．1．2蒸汽系统利用余热锅炉的最低品位蒸汽0．45MPa(绝压)，驱动吸收式热泵系统，放热后形成90佗凝水回至锅炉。3．1．3一次网水系统40℃一次网回水进入热泵吸收热量升温至70℃(夏季90℃)后送至换热站与二次网供水换热后温度降到40℃再回到热泵吸收热量，如此循环。3．2余热利用系统运行参数按余热锅炉104．8m3／h的低压蒸汽为驱动热源全部使甩，可提取循环水流量8892m3／h(两台冷却塔水量)中的余热为：51．6MW。(1)额定工况下主要工艺技术参数额定供热抽