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熱電廠12號機組循環(huán)水余熱利用工程可行性研究報告-wenkub.com

2025-02-23 19:06 本頁面
   

【正文】 21 在上述參數(shù)下,綜合考慮 XX 三熱現(xiàn)有循環(huán)水運行工況及調(diào)整后的循環(huán)水工況,通過額定采暖抽汽狀態(tài)下的 熱力參數(shù)及蒸汽的熱力特性確定了對汽輪機組發(fā)電的影響,具體如下: 影響發(fā)電對比表 項目 方案 1 方案 2 方案 3 凝汽器 出口 循環(huán)水 溫度(℃) 32 35 38 現(xiàn) 乏汽溫度( ℃ ) 背壓( kPa) 凝汽器入口循環(huán)水溫度 ( ℃ ) 原乏汽溫度( ℃ ) 32 32 32 原背壓( kpa) 增加供熱面積,標(biāo)煤耗降低( g/kwh) 熱泵系統(tǒng)耗電( kw) 1503 1591 1695 熱泵耗電,標(biāo)煤耗升高( g/kwh) 背壓升高, 標(biāo)煤耗 升高( g/kwh) 總降低 標(biāo)煤耗 ( g/kwh) 由此,循環(huán)水溫度由 32℃到 38℃,故方案三 與方案一、方案二相比較, 提高循環(huán)水溫度,帶來 增加供熱能力的正面效益大于因背壓升高減少發(fā)電的負(fù)面影響。 但 是 提高冷卻循環(huán)水溫度將造成 汽輪機組 冷凝器 真空度下降, 背壓升高,減少汽輪機組發(fā)電量。 熱泵出水溫度 吸收式熱泵最高出水溫度為 98℃,合理出水溫度為 80℃以下,在出水溫度80℃以下工況運行, COP 值能達到 。 高溫?zé)嵩粗苽? 南北線 采暖 DN1000 回水 管線 分別引至熱泵站匯合后,經(jīng)熱水增壓泵升壓后,55℃ 送入 熱 泵 加熱, 升溫 至 ℃后 ,送回原加熱系統(tǒng)繼續(xù)加熱, 達到供熱需求 外輸 。 根據(jù)中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《 城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設(shè)計規(guī)范 》( CJJ 342021)中 18 各類建筑物采暖熱指標(biāo)推薦值(表 )和 XX 地區(qū)工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(采暖居住建筑部分) XX 地區(qū)實施細則(第二階段),確定建筑物采暖熱指標(biāo)值如下: ( 1)現(xiàn)狀建筑 居住建筑采暖熱指標(biāo)按 60W/m2; 公共建筑采暖熱指標(biāo)按 70W/m2。 供熱規(guī)劃 根據(jù)《城市總體規(guī)劃》和《 XX 市供熱規(guī)劃》,未來 XX 西南 區(qū)域?qū)⒃黾庸崦娣e 中期 330 萬平方米, 該區(qū)域為 XX 三熱 的供熱范圍。兩部分管網(wǎng)通過在廠外的各個熱力站連接起來,采暖熱水網(wǎng)主干由電廠內(nèi)熱網(wǎng)首站引出,接至供熱區(qū)域內(nèi)各個配熱站。 現(xiàn)熱網(wǎng)回水平均在 55℃,經(jīng)與熱力公司協(xié)商, 2021 年將對回水溫度進行調(diào)整,確保回水溫度降至 55℃一下。廠區(qū)地下水對鋼筋混凝土無腐蝕性。 根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖 》 (GB18306— 2021),場地地震動峰值加速度為 (相當(dāng)于地震基本烈度為 Ⅶ 度 )。 根據(jù) XX三熱 提供的循環(huán)水水質(zhì)化驗單,包括循環(huán)水的鈣硬、堿度、 PH 值、濁度、全硬度、氯根、濃縮倍率、電導(dǎo)等檢測項目,該水為中水,水質(zhì)較差些,對熱泵運行會造成一定影響,在熱泵選型時應(yīng)高度重視 。 供回水溫 13 度 90~106/50~60℃ ,流量在 6700~12500t/h 之間。/h 19440/16704 7 揚程 H2O 23/17m 8 軸功率 KW 1800/1140 電廠 熱網(wǎng)系統(tǒng)主要是由熱網(wǎng)加熱器、熱網(wǎng)循環(huán)水泵、熱網(wǎng)除氧器、加熱器 疏水泵、補水泵等設(shè)備組成。 有助于能耗的季節(jié)平衡,在能耗高的季節(jié),熱泵所利用的低品位熱能也增多,有助于減少能源的消耗。這種熱泵以 升溫為目的,故而又稱熱交換器。熱源介質(zhì)并聯(lián)進入發(fā)生器和蒸發(fā)器。 第一類吸收式 熱泵 第一類吸收式熱泵的發(fā)生器和冷凝器處于高壓區(qū),而吸收器和蒸發(fā)器處于低壓區(qū)。它具有耗電少、噪聲低、運行平穩(wěn)、能量調(diào)節(jié)范圍廣、自動化程度高、安裝維修操作簡便等特點,在利用低勢熱能與余熱方面有顯著的節(jié)能效果。 驅(qū)動熱源可以是 ~ 的蒸汽,也可以是燃油或燃氣。 屏蔽泵的做功與以上幾種熱量相比,基本上可以不用考慮,因此可以列出以下平衡式: 吸收式熱泵的輸出熱量為 Qa+Qc,則其性能系數(shù) COP: 由以上 兩式可知:吸收式熱泵的供熱量等于從低溫余熱吸收的熱量和驅(qū)動熱源的補償熱量之和,即:供熱量始終大于消耗的高品位熱源的熱量( COP1),故稱為增熱型熱泵。冷劑蒸汽進入冷凝器,釋放冷凝熱 Qc 加熱流經(jīng)冷凝器傳熱管內(nèi)的熱水,自身冷凝成液體后節(jié)流進入蒸發(fā)器。得到的有用熱量(熱網(wǎng)供熱量)為消耗的蒸汽熱量與回收的循環(huán)水余熱量之和 Q1+Q2,見 圖 。在節(jié)能減排政策的指引下,致力于工業(yè)節(jié)能相關(guān)產(chǎn) 品的開發(fā),以適應(yīng)多種余(廢)氣、余(廢)熱的再利用,推廣循環(huán)經(jīng)濟,為工業(yè)節(jié)能、余(廢)熱的有效利用提供節(jié)能、環(huán)保的綜合解決方案。 圖 2 單效溴化鋰吸收式制冷機工作原理 熱源水 熱水 熱水 溶液熱交換器 驅(qū)動熱源 溶液泵 冷劑泵 發(fā)生器 蒸發(fā)器 吸收器 冷凝器 節(jié)流裝置 圖 單效溴化鋰吸收式制冷機工作原理 本項目應(yīng)用吸收式熱泵可系統(tǒng)地解決目前熱電聯(lián) 產(chǎn)集中供熱系統(tǒng)存在的問題。吸收式熱泵常以溴化鋰溶液作為工質(zhì),對環(huán)境沒有污染,不破壞大氣臭氧層,而且具有高效節(jié)能的特點。 5)設(shè)備選型先進、經(jīng)濟、安全、可靠,并積極采用新技術(shù)和新材料,提高資源和能源利用效率,努力推動節(jié)能減排技術(shù)創(chuàng)新,爭創(chuàng)同行業(yè)先進的能效水平。 主要技術(shù)原則 1)貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,按照國家關(guān)于節(jié)能減排的產(chǎn)業(yè)政策要求,積極落實 XX 集團及 XX吉林 分公司節(jié)能工作的戰(zhàn)略部署。而且, 鑒于大部分循環(huán)冷卻水不再經(jīng)過冷卻塔 冷卻散熱,而采用閉式循環(huán)運行,因此原運行系統(tǒng)所產(chǎn)生的蒸發(fā)、風(fēng)吹等水量損失將得以避免。 、和諧發(fā)展 的需要 2021 年霧 霾天氣出現(xiàn)的頻率高于過去 50 年中的任意一年,我國面臨嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。同時, XX三熱 低溫循環(huán)水的 余熱達到 155MW, 約占電廠耗能總量的 25%以上,充分利用這部分能量可以有效緩解目前 XX 市西南區(qū)供熱緊張的局面,對居民的取暖提供安全保障,還可以滿足新規(guī)劃開發(fā)建設(shè)的供暖需求,為XX三熱 進一步拓展供熱市場的 創(chuàng)造有利條件 ,是企業(yè)發(fā)展的一個良好機遇。研發(fā)重點是小型化、大溫差吸收式熱泵裝備。 2) 電廠 提供的 汽輪機 熱平衡圖、熱網(wǎng)系統(tǒng)圖等資料 ; 3) 火力發(fā)電廠可行性研究報告內(nèi)容深度規(guī)定( DL/T 53752021) ; 4) 國家發(fā)改 委《關(guān)于燃煤電站項目規(guī)劃和建設(shè)有關(guān)要求的通知》(發(fā)改能源[2021]864 號); 5) 《火力發(fā)電廠設(shè)計技術(shù)規(guī)程》( DL50002021); 6) 《國務(wù)院關(guān)于加強節(jié)能工作的決定》(國發(fā)[ 2021]28 號文); 7) 《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》 ( GB501892021); 8) 《火力發(fā)電廠熱工自動化就地設(shè)備安裝,管路,電纜設(shè)計技術(shù)規(guī)定》 ( DL/T 51822021); 9) 《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計防火規(guī)范》( GB502292021); 10) 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》 ( GB 500102021); 11) 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 ( GB500092021); 12) 《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》 ( GB501532021); 13) 《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》 ( GB500112021); 2 14) 《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》 ( GB500072021); 15) 《建筑設(shè)計防火規(guī)范》 ( GB500162021); 16) 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》 ( GB500172021); 17) 《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計規(guī)范》 ( GB 500462021); 18) 《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》( GB5005794)( 2021 版) ; 19) 《火力發(fā)電廠采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計技術(shù)規(guī)程》( DL/T50352021); 20) 《火力發(fā)電廠勞動安全和工業(yè)衛(wèi)生設(shè)計規(guī)程》( DL50531996) ; 21) 《中華人民共和國節(jié)約能源法》( 2021 年 4 月 1 日施行) ; 22) 《建設(shè)項目環(huán)境保護管理條例》(國務(wù)院令 [1998]第 253 號) ; 23) 《國家鼓勵發(fā)展的資源節(jié)約綜合利用和環(huán)境保護技術(shù)》(國家發(fā)改委公告 [2021]第 65 號) ; 24) 《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)節(jié)能減排綜合性工作方案的通知》(國務(wù)院國發(fā)[2021]15 號) ; 25) 《中華人民共和國消防法》( ) ; 26) 《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》( GB500581992) ; 27) 《工業(yè)企業(yè)廠內(nèi)運輸安全規(guī)程》( GB43871994) ; 28) 《電力行業(yè)勞動環(huán)境檢測監(jiān)督管理規(guī)定》(電綜 [1998]126 號) ; 29) 《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計規(guī)范》( GBJ8785) ; 項目必要性 國家及地方政策支持 2021 年,《建設(shè)部、財政部關(guān)于推進可再生能源在建筑中應(yīng)用的實施意見》中,明確將熱泵技術(shù)列入重點節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域,鼓勵在建筑中應(yīng)用。該熱電廠始建于 2021年 8月,目前共建有 2臺發(fā)電機組, 單臺 裝機容量 350MW。 對 XX市西南 區(qū) 、 汽車廠 進行供熱 。 在國家《節(jié)能中長期專項規(guī)劃》中,把建筑物節(jié)能和余熱余壓利用作為節(jié)能的重點領(lǐng)域和重點工程。 ” 可以看出,熱泵技術(shù)因其具有高效節(jié)能環(huán)保的特性,已經(jīng)引起國家和地方政府的高度重視,并出臺了一系列法律法規(guī)和具體政策以促 進其發(fā)展。 、降低能耗的 需要 當(dāng)今全球范圍內(nèi),能源的供需矛盾日益突出,環(huán)境污染已經(jīng)威脅人類的生存,倡導(dǎo)環(huán)境、能源、經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展成為當(dāng)代迫在眉睫需要解決的戰(zhàn)略問題, 各國都日益重視可再生能源的開發(fā)與利用。而這些污染物的主要來源就是 火電、鋼鐵、石化、水泥、有色、化工等 行業(yè)。 綜上所述,本項目已勢在必行。 2)嚴(yán)格執(zhí)行國家、部 委及集團公司有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和規(guī)程,平面布局安全合理,工藝過程力求技術(shù)先進和運行可靠。 熱電廠熱泵余熱利用 技術(shù) 簡介 汽輪機凝 汽器的乏汽原來通過循環(huán)水經(jīng)雙曲線冷卻塔冷卻后排放掉,造成乏汽余熱損失,現(xiàn)采用吸收式熱泵,而 冷卻系統(tǒng) 循環(huán)水由 ℃ 經(jīng)凝汽器后溫度升為 38℃ ,以 38℃ 的冷卻水作為低溫?zé)嵩?,?,加熱 5060℃ 左右的采暖用熱網(wǎng)回水,循環(huán)冷卻水降至 ℃ 后再去凝汽器循環(huán)利用,這樣可回收循環(huán)水余熱,提高電廠供熱量,即提高了電廠總的熱效率??梢耘鋫滗寤囄帐綗岜?,回收利用各種 低品位的余熱或廢熱,達到節(jié)能、減排、降耗的目的。在吸收式熱泵基礎(chǔ)上,可系統(tǒng)解決熱電廠存在的以下問題 : 6 1) 電廠的循環(huán)水不再依靠冷卻塔降溫,而是作為各級熱泵的低溫?zé)嵩?,原本白白排放掉的循環(huán)水余熱資源可以回收并進入一次網(wǎng),僅此一項即可以提高熱電廠供熱能力 50%左右,提高綜合能源利用效率 20%左右; 2) 各級吸收式熱泵仍采用電廠原本用于供熱的蒸汽熱源,這部分蒸汽的熱量最終仍然進入到一次網(wǎng)中,而利用凝汽器提供的部分供熱,可減少了汽輪機的抽汽量,增加汽輪機的發(fā)電能力,提高系統(tǒng)整體能效; 3)逐級升溫的一次網(wǎng)加熱過程避免了大溫差傳熱造 成的大量不可逆?zhèn)鳠釗p失; 4)用戶處二次網(wǎng)運行完全保持現(xiàn)狀,使得該技術(shù)非常利于大規(guī)模的改造項目實施。該技術(shù)廣泛適用于熱電、化肥(合成氨)、煉油、鋼鐵等行業(yè),我國很多行業(yè)已在使用。 7 圖 吸收式熱泵熱收支圖 吸收式熱泵原理 主要介紹溴化鋰吸收式熱泵的原理及選用原則,并列舉其在國內(nèi)外工業(yè)生產(chǎn)、生活中的成功應(yīng)用,見 圖 。冷劑水經(jīng)冷劑泵噴淋到蒸發(fā)器傳熱管表面,吸收流經(jīng)傳熱管內(nèi)低溫?zé)嵩此臒崃?Qe,使熱源水溫度降低后流出機組,冷劑水吸收熱量后汽化成冷劑蒸汽,進入吸收器。根據(jù)不同的工況條件, COP 一般在 ~ 左右。 低溫余熱的溫度 ≥15 ℃ 即可利用,一般情況下,余熱熱水的溫度越高,熱泵能提供的熱水溫度也越高。同時,它還有無環(huán)境污染、對大氣臭氧層無破壞作用的獨特優(yōu)勢。在蒸發(fā)器中輸入低溫?zé)嵩矗l(fā)生器中輸入驅(qū)動熱源,從吸收器和冷凝器中輸出中高溫?zé)崴?。在吸收器中利用溶液的吸收作用,使流?jīng)管內(nèi)的熱水升溫。 基于本項目的研究情況,我們著重關(guān)注第一類吸收式熱泵的主要特點: 可以利用各種熱能,以蒸汽、熱水和燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣為驅(qū)動熱源;以各種低品位熱源,如余熱、排熱、太陽能、地下熱能、大氣和河湖水等為低溫?zé)嵩础? 有助于減 少二氧化碳的排放,降低溫室效應(yīng)。 XX三熱 熱網(wǎng)系統(tǒng) 主要布置有 6臺 基本 熱網(wǎng)加熱器、 8臺熱網(wǎng)循環(huán)水泵等。 整個采暖期回水壓力比較穩(wěn)定,一般在 左右;采暖初期,供水壓力在 MPa 左右,較初期相比,高寒期供水壓力較高,供水壓力保持在 MPa左右。 表 2機循環(huán)水水質(zhì)分析報告 15 通過上表, Cl明顯超過 200mg/l,吸收式熱泵蒸發(fā)段材質(zhì)需考慮為 316L。 該區(qū)土的最大凍結(jié)深度為 。 根據(jù) XX氣象站 1951~ 2021 年氣溫、氣壓、相對濕度、降水等氣象資料,基本氣象參數(shù)如下: 多年平均氣溫 ℃ 多年平均最高氣溫 ℃ 多年平均最低氣溫 ℃ 極端最高氣溫 ℃ 1951 年 7月 9日 極端最低氣溫
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