热泵技术在火电厂节能中的应用分析

发表时间:2020/1/14   来源:《中国电业》2019年第19期   作者:赵恒涛
[导读] 随着时代的发展和进步以及国民经济的高速增长

         摘要:随着时代的发展和进步以及国民经济的高速增长,我国的工业化、农业化、城镇化也加快了脚步,国家对于能源资源的需求量大大提高,我国的社会经济正在飞速的发展,与此同时也带来了严重的环境问题。现如今,我国明确认识到资源、能源、环境3者之间的关系,因此国家也提出了相应的节能减排政策,以此来推动节能减排工作的高效开展。伴随节能减排的思想在火电厂中普及,火电厂也在推行节能减排技术,其中热泵技术已经在火电厂中得到广泛的使用和推广,并取得了一定的成效。热泵技术在火电厂节能中的应用,主要可以实现对于循环冷却水中余热对除氧器排气加以回收,进行供暖以及利用锅炉排污等,最终实现有效的循环利用,从而有效节约能源,提高经济发展,推动能源环境和经济的可持续发展。基于此,本文对热泵技术在火电厂节能中的应用进行研究,作出以下讨论仅供参考。
         关键词:热泵技术;火电厂节能;应用
引言
         热泵是一种高效的节能装置,可以利用逆循环方式将低位热源转化为高位热源,提升能源品位和利用效率。这项技术已经趋于成熟,具有安全性和可靠性,实施过程非常简单,因此人们可以在火电厂节能大量应用热泵。
1热泵系统工作原理及其发展
         热泵系统是利用逆卡诺热循环原理建立起来的一种节能、环保制热技术,通过机械做工实现热量从低温传递高温的一种工艺。具体系统通过能量驱动,将低温热源的热量传递到高温热源,使低温热源温度降低,同时高温热源温度升高,利用这种循环的设备为热泵机。吸收式热泵机组就是利用了水在8KPa的真空条件下,水的潜热在2400KJ/Kg左右来完成的低温沸腾吸热与吸收放热的一个过程。我国对于热泵的研究起步较晚,基本可分为3个阶段:(1)起步阶段(20世纪80年代—21世纪初).热泵概念开始是引起暖通空调技术界人士关注,之后相关的设计人员、施工人员、集成商、产品生产商等也逐渐被这个概念所吸引,但相关技术并不完善,并没有被市场接受.(2)推广阶段(21世纪初—2004年).热泵应用逐渐广泛,相关科学研究也活跃起来,但因缺少技术支持、初期投资较高等,导致推广发展缓慢.(3)快速发展阶段(2005年—至今).随着国家对节能减排的重视以及技术设备逐渐成熟,热泵技术进入快速发展阶段.
2热泵技术的特点
         2.1环保长效
         热泵技术还有一个十分关键的优势就是具有环保性,热泵技术在应用的过程中主要采用的是电能,因此不需要消耗其他的资源,这就不会给环境带来污染,而且在使用的过程中,通过冬热夏冷的方式来实现长效的利用,所具有的优势是传统空调根本无法比拟的。
         2.2节约用水
         结合冷区塔气化潜热蒸发的水量,人们可以计算系统的耗水量,如果不考虑能量损失,可以将气化潜热能量视为冷却负荷。全热回收装置和部分热回收装置可以去除冷却负荷,再利用冷却塔去除余下负荷,总负荷去除冷却塔负荷,最终确定节水量。
         2.3维护成本低
         其次,热泵技术还能够有效的降低维护成本,在相同的环境下如果运用了热泵技术,能够有效的减少很大一部分维护成本。在具体的使用过程中,因为热泵有很好的耐使用性,内部的机械部件在使用的过程中使用寿命普遍较高,因此就大大减少了后续的维护和检修。这就有效的降低了维护成本,对于一些地面上使用的部件来说,寿命只有30年左右,但是地源热泵的部件在使用的过程中平均寿命能够达到50年,由此可见,热泵技术能够有效的降低维护成本。
3热泵技术及其在火电厂节能中的应用
         3.1电厂废热
         通常,大型电厂的实际热效率只达到40%左右,会向环境中排放大量热量。在实际冷却过程中,电场循环冷却水也会向大气中释放一定热量,不仅会污染大气环境,还会严重浪费热源。

电厂要充分利用这部分热量,将其应用于热水系统和供暖系统中,提高电场热能综合利用率,保障经济效益。热泵低位热源供热期间,电厂利用循环冷却水连接循环水和水泵,其进入换热器后,再经过水泵升压,进入冷却水池和凝汽器循环水的进水管中。
         3.2回收锅炉排污能量中的应用
         一般来说,热泵技术在回收锅炉排污能量的应用中能够实现减少污染以及节约能源的目标。火电厂中锅炉的排污量比锅炉蒸发量要多3%~8%。锅炉在常年运转的过程中,其温度和压力一直处于高参数状态。那么,相关工作人员利用热泵技术就可以有效回收锅炉的排污能量,然后将这些回收的能量进行合理的循环利用。由于锅炉运转及其技术方面还是会有些许问题,所以会因为锅炉运行稳定性不够而造成热泵技术的难以控制。总而言之,在热泵技术应用在回收锅炉排污能量中,相关的工作人员需要时刻注意其风险以保证其稳定、安全、高效的运行。
         3.3污水水源热泵系统结构
         简单,安装方便,具有较高的换热效率,但是热泵系统的机房和出水渠道要保持较近的距离,如果距离较远,需要埋设循环水管道,其间可能会损失额外的能量。污水余热回收热泵系统主要包括污水系统、热泵机组系统和自来水系统,利用污水泵向热泵系统蒸发器传送污水,将低温热源转化为高温热源,最后利用排水管排出污水。冷凝器可以利用回收的余热加热自来水,满足用户要求。另外,企业可以利用高温水源热泵技术回收散热,无需利用冷却系统,可以获取高温热水,供清洗生产线使用。结合实际运行效果,综合考虑低谷电价成本,企业可以综合运用高温水源热泵和蓄热水箱,以保障节能效果,节省运行费用。
         3.4加热锅炉进风中的应用
         根据目前所有热泵技术在火电厂节能的应用情况来说,锅炉暖风器的主要作用在于利用辅助蒸汽来对锅炉进风进行加热并且在此基础上提高空气预热器中空气的温度同时有效防止空气预热器中低温腐蚀现象的发生。总的来说,加热锅炉进风中应用的热泵技术一定要注意蒸汽用量的减少,才能达到节能减排的效果,也可以减少抽气的消耗,从而实现整个火电厂的节能目的以达到更高的经济效益。
         4热泵技术的发展前景展望
         热泵技术在我国推广有着广阔的应用前景:(1)广阔的应用市场:常规蒸发操作单元几乎遍及我国化工、食品、制药、造纸、海水淡化、无机盐制备、废水处理以及放射性废水的净化等生产领域。所以,以热泵蒸发代替常规蒸发便有着广阔的天地。(2)我国的能源状况:我国能源供需矛盾突出,对从国外进口能源的依赖度不断增加。在这种形势下,推广节能技术的应用也是一条必走之路。(3)国家重视,政策到位:目前已有节能政策和节能规划(如《节约能源法》等)。(4)热泵生产系统的设备国内完全可以加工制造。(5)在一些生产领域已有应用并积累了好的经验,为热泵蒸发技术的推广奠定了基础。
结束语
         综上所述,随着我国社会的不断发展,科学技术水平也在不断的进步,当前人们对于自身生活水平有了更大的要求。地球上有很多资源都是不可再生的,因此任何工程在开展的过程中都要满足节能环保的要求,使用热泵技术则能够有效的促进我和可持续性发展,从而构建一个节能型的社会。
参考文献
[1]何璇,杨俊保.火电厂节能中热泵技术的应用[J].上海电力学院学报,2015,31(06):589-591.
[2]王雪涛.热泵用于电厂的节能分析[A].中国节能协会热电产业联盟.全国电厂燃煤节能减排升级改造解决方案经验交流会论文集[C].中国节能协会热电产业联盟:北京中能联创信息咨询有限公司,2015:5.
[3]叶明玖.热泵技术及其在火电厂节能中的应用[J].中国新技术新产品,2015(02):79-80.
[4]乔宇.火电厂节能中热泵技术的应用探析[J].科技传播,2014,6(06):182-183.
[5]王东雷.热泵技术及其在火电厂节能中的应用[J].华电技术,2012,34(03):70-74+77+85.
        
        
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