【正文】 ，地下布置有循環(huán)冷卻水管道，地上布置有原供熱管架，本工程實施時，須先拆除熱網(wǎng)管架，在循環(huán)冷卻水管道之間打樁，對 A列外多條管線進行改建外，泵房壓在循環(huán)水管道上，對電廠原系統(tǒng)影響較大，尤其熱網(wǎng)管架的拆除，將影響 2021 年冬季供熱，對本工程建設進度要求嚴格，出現(xiàn)工期延誤將影響供熱，產(chǎn)生不可 估量的社會影響。 從總平面布置來看，兩個方案均不影響電廠擴建。 方案二布置圖見圖 53。 方案一布置圖 見圖 52。 當本次改造項目不能按時投運時，可以預先在原設計熱網(wǎng)供回水管道上預留與本次改造相接的接口，不影響 11 號機組維持原來狀態(tài)對外供熱。由于 A列外各種管道密集，空余場地很少，本項目的布置十分困難。 電廠擴建方案見 圖 51。 圖 43 電廠利用 熱泵實例 本工程選用吸收式熱泵的參數(shù) 根據(jù) 節(jié)建設規(guī)模， 選定蒸汽型吸收式熱泵性能參數(shù)如下： 表 41 蒸汽型吸收式熱泵性能參數(shù) 以下為單臺吸收式熱泵機組技術參數(shù) 項 目 單 位 規(guī) 格 機組臺數(shù) 臺 9 機組型號 RHP263 單臺制熱量 kW 26292 104kcal/h 2261 熱 水 進 /出口溫度 ℃ 55 → 流量 m3/h 水壓損失 mH2O 接管尺寸 mm 400 水室承 壓 MPaG 熱 源 水 回收余熱量 MW 進 /出口溫度 ℃ 34→ 流量 m3/h 水壓損失 mH2O 接管尺寸 mm 500 水室承壓 MPaG 建投國融國泰熱電循環(huán)水余熱利用項目 可行性研究報告 15 驅(qū)動 蒸汽 蒸汽壓力 MPaG 蒸汽耗量 t/h 蒸汽溫度 ℃ 飽和 凝水出口背壓 MPaG ＜ 凝水溫度 ℃ 85 蒸汽接管尺寸 mm 300 2 凝水接管尺寸 mm 80 2 控制輔 助動力 電壓頻率 V Hzφ 380 50 3 電源容量 kVA 總電流 A 溶液泵 kW 15 2 噴淋泵 kW 冷劑泵 kW 2 真空泵 kW 堵管率 % ≥ 3 負荷調(diào)節(jié)范圍 % 20100 使用壽命 年 25 COP（保留 2位小數(shù)） ≥ 外形尺寸（長寬高） mm 10600 4100 5780 最大搬運重量 t 運轉(zhuǎn)重量 t 5 工程設想 總平面布置 老廠總平面布置簡述 興泰國 泰熱電廠為 2 300MW 供熱機組，總平面布置布置非常緊湊。現(xiàn)采用吸收式熱泵，以 30℃的冷卻水作為低溫熱源，g e a cQ Q Q Q? ? ? 11gea c eg g gQ Q QC O P Q Q Q??? ? ? ? ? 建投國融國泰熱電循環(huán)水余熱利用項目 可行性研究報告 14 以 的抽汽作為驅(qū)動熱源，加熱 50～ 80℃左右的采暖用熱網(wǎng)回水，循環(huán)冷卻水降至 26℃后再去凝汽器循環(huán)利用。 在電廠的應用： 圖 43為吸收式熱泵在電廠回收余熱的應用。 驅(qū)動熱源可以是 ～ 的蒸汽，也可以是燃油或燃氣。由此可見，溴化鋰吸收式熱泵具有較大的節(jié)能優(yōu)勢。 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。被發(fā)生器濃縮后的溴化鋰溶液返回吸收器后噴淋，吸收從蒸發(fā)器過來的冷劑蒸汽，并放出吸收熱 Qa，加熱流經(jīng)吸收器傳熱管的熱水。 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。 圖 4 2 吸收式熱泵原理圖 溴化鋰吸收式熱泵包括蒸發(fā)器、吸收器、冷凝器、發(fā)生器、熱交換器、屏 建投國融國泰熱電循環(huán)水余熱利用項目 可行性研究報告 13 蔽泵 （ 冷劑泵 、溶液泵） 和其他附件等。見圖 41。如圖 41，以汽輪機抽汽為驅(qū)動能源 Q1，產(chǎn)生制冷效應，回收循環(huán)水余熱 Q2，加熱熱網(wǎng)回水。 本項改造工程 基于 吸收式熱泵 技術，具有如下特點： 1) 電廠的循環(huán)水不再全部依靠冷卻塔降溫，而是部分作為各級熱泵的低溫熱源，原本白白排放掉的循環(huán)水余熱資源可以回收并加入到一次網(wǎng)實現(xiàn)對外供熱， 約 提高熱電廠額定供熱能力的 %，提高全廠綜合能源利用效率 約 %； 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，而利用了凝汽器循環(huán)水提供的部分熱量，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）各級吸收式熱泵提高一次網(wǎng)加熱循環(huán)水入口溫度，降低熱網(wǎng)加熱器傳熱溫差， 降低了 熱網(wǎng)加熱器 耗汽量 ； 吸收式熱泵說明及原理 吸收式熱泵的說明 吸收式熱泵（即增熱型熱泵），通常簡稱 AHP(absorption heat pump)，它以蒸汽、廢熱水為驅(qū)動熱源，把低溫熱源的熱量提高到中、高溫熱源中，從而提高了能源的品質(zhì)和利用效率。額定抽汽量為 400t/h 的 300MW 供熱機組該部分熱量約占燃料燃燒總發(fā)熱量的 20%，相當于供熱量的 50%左右。一是汽輪機抽汽在加熱一次網(wǎng)回水的過程 中存在很大的傳熱溫差，造成巨大的傳熱不可逆損失。此外，吸收式熱泵還可以吸收利用地下水、地表水、城市生活污水等低品位熱源的熱量，同樣可以達到節(jié)能降耗的目的。吸收式熱泵以蒸汽或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。 在電力、冶金、化工、紡織、采油、制藥等行業(yè)的工藝生產(chǎn)過程中，往往會產(chǎn)生大量的廢熱（廢蒸汽、廢熱水等），若不加以利用，不僅 造成能源浪費，而且污染環(huán)境。 “ 節(jié)能減排降耗”已被擺在前所未有的戰(zhàn)略高度。 2021 年 9 月聯(lián)合國氣候變化峰會和 12 月的哥本哈根氣候變化談判會議上，我國政府明確量化碳減排目標 (到 2020 年，單位 GDP 二氧化碳排放比 2021 年下降 40%至 45%)，展示了中國在應對氣候變化、履行大國責任方面的積極態(tài)度。 4 熱泵循環(huán)技術的利用 隨著環(huán)境、氣候的逐漸惡化，發(fā)展低碳經(jīng)濟、促進可持續(xù)發(fā)展成為人類社會未來發(fā)展的必然選擇。從柱狀圖可以看出，供暖期開始至 2021 年 12 月 10 日， 2021 年 3 月 10 日至供暖期結(jié)束，供熱負荷在 200 至 300MW 之間，其他時段均超過 300MW。 由《 2021 年 國泰熱電供熱首站實測數(shù)據(jù)統(tǒng)計表 》可知，其實際回水溫度一般為 56～ 63℃ ，回水溫度取 55℃ 與實際運行工況較為接近，又根據(jù)吸收式熱泵工作原理可知，將回水水溫升高至 75℃ 時，熱泵效率較高，超過75℃ 時， COP 開始下降，因此，設定熱泵熱水進出口溫度區(qū)間為 55~75℃ 較為適宜，則根據(jù)額定流量 11000t/h，可得到熱泵 最大供熱量為 255MW。因此，對原供熱系統(tǒng)進行節(jié)能改造，充分利用電廠凝結(jié)水余熱對外供熱已成當務之急。 表 31 國泰熱電供熱首站實測數(shù)據(jù)統(tǒng)計表（整個供熱期） 建投國融國泰熱電循環(huán)水余熱利用項目 可行性研究報告 8 序號 日期 時 間 熱網(wǎng)加熱器 回水 溫度 供水 溫度 蒸汽 壓力 熱網(wǎng)水 流量 累積 供熱量 ℃ ℃ MPaG m3/h GJ 1 0:00 50 5449 131021 2 6:00 5718 135918 3 12:00 5925 141018 4 18:00 50 82 5965 145982 5 24:00 6022 150643 6 0:00 5982 577926 7 6:00 5999 584257 8 12:00 6143 589819 9 18:00 6056 595152 10 24:00 6039 601811 11 8:00 61 101 7073 872207 12 12:00 7086 879665 13 16:00 7041 886372 14 20:00 64 7048 892853 15 24:00 103 7238 900277 16 8:00 7653 1602083 17 12:00 7543 1611618 18 16:00 7531 1619744 19 20:00 7605 1630903 20 24:00 7685 1640472 21 8:00 8086 1990292 22 12:00 8206 2021516 23 16:00 8187 2021689 24 20:00 8115 2022021 25 24:00 8230 2031746 26 8:00 8011 2800946 27 12:00 8132 2810087 28 16:00 8285 2818643 29 20:00 8190 2827355 30 24:00 8209 2836490 31 8:00 7433 3156579 32 12:00 7494 3165071 33 16:00 98 7615 3173032 34 20:00 7522 3181180 35 24:00 7590 3188960 36 8:00 6692 3662981 37 12:00 6518 3669144 38 16:00 6461 3675017 建投國融國泰熱電循環(huán)水余熱利用項目 可行性研究報告 9 39 20:00 6539 3678450 40 24:00 6548 3682650 項目建設的必要性 根據(jù)河北省電力勘測設計研究院 2021 年 12 月 《 邢臺市城市熱電聯(lián)產(chǎn)規(guī)劃 (待審版 )》調(diào)查數(shù)據(jù)， 邢臺市 供熱面積年增長率 為 %， 面臨城市快速發(fā)展， 供熱需求也越來越大 。 供水溫度一般在 100～ 116℃，回水溫度一般在 56～ 63℃范圍內(nèi)變化，供水壓力為 ，回水壓力為 。 邢臺國泰熱電廠設計熱網(wǎng)額定供水量為 11000 t/h，設計供水溫度 130℃，設計回水溫度 70℃。s/cm Ca2+ ≤ 350 mg/l Mg2+ ≤ 150 mg/l Cl ≤ 500 mg/l 濁度 ≤ 20 NTU C0Dcr － mg/l BOD5 － mg/l 氨氮 ≤ 3 mg/l 總鐵 ﹤ mg/l 堿度 ﹤ mmol/l 余氯 ～ mg/l 腐蝕率 碳鋼 ； 不銹鋼 毫米 /年 煤質(zhì)資料 表 23 煤質(zhì)分析 項 目 符 號 單 位 設計煤種 上校核煤種 下校核煤種 煤 成 分 全水分 Mt % 空氣干燥基水分 Mad % 收到基灰分 Aar % 收到基揮發(fā)分 Var % 可燃基揮發(fā)分 Vdaf % 收到基碳 Car % 收到基氫 Har % 收到基氧 Oar % 收到基氮 Nar % 收到基全硫 St,ar % 收到基低位發(fā)熱量 MJ/kg 哈氏可磨指數(shù) HGI / 86 96 75 煤灰變形溫度 DT ?C ?1500 ?1500 ?1500 煤灰軟化溫度 ST ?C ?1500 ?1500 ?1500 煤灰半球溫度 HT ?C ?1500 ?1500 ?1500 建投國融國泰熱電循環(huán)水余熱利用項目 可行性研究報告 7 項 目 符 號 單 位 設計煤種 上校核煤種 下校核煤種 煤灰流動溫度 FT ?C ?1500 ?1500 ?1500 固定碳 FCar % 表 24 灰分析資料 項 目 符 號 單 位 設計煤種 上校核煤種 下校核煤種 灰 成 分 煤灰中二