工业循环水余热利用研究.pdf

2012年12月
工艺与设备
【文章编号1673-0038(201235-0179-03
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,研究了エ业備环冷却水余热量潜能,并提出了エ业循环冷却水余热利
用方案,以及对利用方案的初始投资、运行簧用、经济效益分别进行了研究。
关键词:吸收式热泵;工业備坏水;余热利用;节能
概况
因此初步将电厂端一次循环网供回水设计温度设
电力生产过程中,凝汽器产生大量的低品位废热,定为:供水70℃(0℃为冬季水温,夏季水温约为
传统的工艺流程都通过空冷或者水冷冷却,余热白白900,回水40℃。将用户端生活热水温度设计为:供水
排入大气中。溴化锂吸收式热泵机组具有将低品位废「60℃,回水30℃C,用户端经水ー水换热器制取生活热水,
热提升为高温热能的能力。本文对利用溴化键吸收式「称为二次网。
热泵机组回收电厂循环水余热的技术进行了可行性分「23深圳热电厂エ业环水余热量液能
析,认为利用溴化锂吸收式热泵机组回收电厂循环水
深圳某热电厂工业循环冷却水,水量为35568mh
余热具有节能、环保的双重效应:以深圳某热电厂假设」按照冬季最不利条件2823℃计算,可提取的余热为
应用吸收式热泵机组回收电厂循环水余热向周边工业1206.8MW
区及生活区提供生活热水为实例,进行了技术经济性
(1)若按余热锅炉低压蒸汽(0.484MPa(绝压)、
分析。
243℃,104.8h)为驱动热源全部使用,可提取的循环水
2工业循环冷却水余热利用方案技术参数
余热量为:51.6MW。
2.1余热条件参数
(2)若将35568m沿h的循环水量(供回水温度:28/
楽圳某热电厂,已初步确定的余热条件参数为:123)的余热量全部提取,除采用(1)中的低压蒸汽做驱
工业循环冷却水,共计35568m3h
动热源外,还需采用汽轮机抽汽(1,2MPa、270℃)为驱动
夏季单台冷却塔水量3952mh,共9合冷却塔。热源。低压蒸汽可提取的循环水余热量为:51,6Mw,汽
冬季单台冷却塔水量4rh,共8台冷却塔。轮机抽汽可提取的循环水余热量为:1552Mw,两者共
温度:夏季44.62/30.7℃,温差13.92℃。
计:206.8MW。
冬季28/23℃,温差5℃。
若按将循环水中余热量全部提取的方案实施,不
年均34.33/25.5℃,温差8.83℃
仅投资巨大(约2.8亿元),设备占地大(机房单层约
为保证热泵全年正常运行,余热利用系统将按最600,共两层),而且厂外热用户难以消耗,故本文将
不利条件即冬季循环水进出热泵温度2823℃设计。按「按余热锅炉供的低压蒸汽量104.8h全部作为驱动热
照此条件设计,夏季循环水温度上升后,热泵供水温度「源提取循环水余热进行研究。
也随之上升
2.4吸收式热氯驱动能源
2.2热需求参数
余热锅炉的最低品位蒸汽参数为:0484MRa(绝压),
根据深圳某热电厂可研报告文件,电厂所在地的243℃。考虑管路压损,溴化锂吸收式热泵机组驱动蒸汽
現有的工业企业、及将来新建的高档居民住宅和商业「的进口压力按。045MPa(绝压)设计。
公共建筑存在着较大的生活热水需求。现在这些用户
过热蒸汽焓值:2948.37kJ/kg
无论是利用天然气直燃还是汽一水换热机组以及电热
两台锅炉可利用的蒸汽为:104.8th。
水器,都会消耗大量宝贵的高品位能源。而使用电厂锅
经溴化锂吸收式热泵机组使用后的蒸汽凝结水的
炉提供的低压蒸汽动溴化钾吸收式热泵机组,換取「设计温度为90C,流量104th
为用户端生活热水换热提供电厂一次换热站循环热「3エ业循环冷却水余热利用方案
水,则可以节省大量的高品位能源,减少环境污染。电
设计采用如下溴化锂吸收式热泵节能系统方粲,
厂周围用户端的生活热水需求一般为50-60℃
来回收电厂循环冷却水产生的余热,为用户端生活热
万方数据
工艺与设备
与
2012年12月
水换热提供一次热水
余热水流量:892mh(两合冷却塔水量)。
3.1流程:及说
(4)其中单台热泵设计条件为:(采用4套32MW吸
收式热泵)
制热量:31.5MW
电功率:约30kW
次网热水温度:40→70℃;
流量:905m2h;
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余热水温度:28℃→23℃
流量:2223mh;
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蒸汽耗量:约26h。
3.3设备选型
(1)热能回收转化系统(表1)
寝1
工艺系统简要描述
型号
XR3.5-2823-3146(4070)
3.11余热水系统
次网供回水
从凝汽器出来的28℃的部分循环水进入热泵系统
次网供回水
热泵套数
放热后温度降温至23℃再与其他冷却塔出来的循环水
电功率
1220kW
混合后进入凝汽器吸收热量,升温至28℃再排出凝汽
备注「电耗主要是热泵系统和水氣、定压补水系统(仅會一次网系
器,如此循环。
(2)水泵等附属设备
3.1.2蒸汽系
水泵主要包括:余热水循环泵、一次侧热水泵,蒸
利用余热锅炉的最低品位蒸汽045MPa(绝压),驱」汽凝液泵
动吸收式热泵系统,放热后形成90℃凝水?至锅炉。
余热水循环泵可以利用电厂现有的循环水泵,
3.1.3一次网水系统
次侧热水泵参数:流量1000mh,扬程120n(两级升
4℃-次网回水进入热泵吸收热量升温至70℃「压,电功率500w
(夏季9C)后送至换热站与二次网供水换热后温度降
定压补水系统,增加定压补水系统。
到40℃再回到热泵吸收热量,如此循环
蒸汽凝结水泵,蒸汽送回水处理系统。
3.2象利用系统运行参数
4工业环冷却水余热利用方案初始投资
按余热锅炉104.8m的低压蒸汽为驱动热源全
余热利用系统初始投资见表2
部使用,可提取循环水流量892m?(两台冷却塔水量
中的余热为:51.6MW。
单位
余热利用系统
(1)额定工况下主要工艺技术参数
热泵系统
水泵等附属设备
万元
额定供热抽汽量2x52.4mh,供熱能力:74.2MW
行车
万元
供水温度4070℃,流量3620mh。
管网系绕(不含外网系统)
万元
(2)采用吸收式热泵节能系统方案,在保证额定抽
设备及管道安裝贵用
万元
电气及控制工程等
万元
汽量不增加的前提下,实现增加供热量51.6MW
机房占地面积
xwx5x32xs两层,9m一层
(3)余热利用系统运行参数如下:
土建费用
供热系统总制热量:125.8MW;
合计
万元
系统运行回收余热总量为:51,6MW
5工业衛环冷却水余热利用方案运行费用(表3)
3
设计系统一次网供回水温度为:7040℃,热水流量
功率(Wの
年运行用(万元
为3620mh。
热系统