精品女同一区二区三区亚洲_99re热这里只有精品视频首页_特级免费毛片_韩国大尺度吃奶做爰恋爱的味道_www成人精品视频在线观看_日本高清一道本_中国免费高清在线观看_日韩一级特黄大片_a尤物欧美欧美青青草伊人_亚洲成A∧人片在线观看无码

技術(shù)
中國節(jié)能網(wǎng)

電廠循環(huán)熱源的城市供熱技術(shù)研究與應(yīng)用

   2014-07-18 中國節(jié)能網(wǎng)3410
核心提示:本文提出以電廠循環(huán)水為低位熱源、利用熱泵技術(shù)升溫后供熱的一種城市集中供熱新形式。經(jīng)過多方的配合和努力完成了北京市多家熱電廠循環(huán)水余熱
 本文提出以電廠循環(huán)水為低位熱源、利用熱泵技術(shù)升溫后供熱的一種城市集中供熱新形式。經(jīng)過多方的配合和努力完成了北京市多家熱電廠循環(huán)水余熱潛力的調(diào)研,提出了電廠循環(huán)水區(qū)域供熱的系統(tǒng)總體構(gòu)想;分析了采用該技術(shù)的經(jīng)濟性以及給北京市帶來的節(jié)能效益和環(huán)保效益。---北京熱力集團有限責(zé)任公司吳星;清華大學(xué)建筑學(xué)院建筑節(jié)能研究中心付林胡鵬

緒論:盡管三十年來中國經(jīng)濟發(fā)展迅猛,但是我們卻不得不面對這樣一個現(xiàn)實,當(dāng)下中國經(jīng)濟成果的取得一定程度上是以犧牲資源環(huán)境為代價換來的。由此產(chǎn)生了經(jīng)濟發(fā)展的可持續(xù)性問題以及越來越大的國際輿論壓力。“節(jié)能減排”政策方針正是基于我國面臨的經(jīng)濟可持續(xù)性發(fā)展因素、環(huán)境因素、國際政治因素而制定,是一項長期堅定不移執(zhí)行的國策。

北京是一個高耗能城市。隨著能源供需形勢的變化、經(jīng)濟社會的發(fā)展,為了確保北京能源發(fā)展和社會經(jīng)濟發(fā)展相適應(yīng),保障首都經(jīng)濟社會安全,北京市制定了以改善環(huán)境質(zhì)量為基本出發(fā)點的能源規(guī)劃和政策,這些規(guī)劃和政策的實施有賴于大力發(fā)展高效清潔能源技術(shù)。

相關(guān)資料顯示,北京2004年建筑采暖用能占全市能源消費量的17.3%。今后幾年新建采暖建筑面積的擴大,北京冬季供暖能源需求將繼續(xù)增加。預(yù)計到2010

年建筑采暖能耗需求為1519

萬噸標準煤,占北京市能源消費總量的23.4%。目前北京五大熱電廠和熱力集團所屬六個供熱廠的供熱能力都將達到極限,將滿負荷甚至超負荷運行。而新建大型熱源投資高、建設(shè)周期長,并受到城市環(huán)境容量的強烈制約。因此,開展能源的高效利用和循環(huán)利用,是降低建筑采暖能耗的重要途徑。

目前北京熱電廠普遍采用大容量的抽凝式汽輪發(fā)電機組,即使在冬季最大供熱工況下,也必須有占電廠總能耗10~20%的熱量由循環(huán)水(一般通過冷卻塔)排放到環(huán)境。圖1所示為高井熱電廠3#機組在冬季最大供熱工況下的能流圖,可以看出仍然有19%的熱量由循環(huán)水排放到環(huán)境中。根據(jù)調(diào)研,北京并入城市熱網(wǎng)的四大熱電廠冬季可利用的循環(huán)水余熱資源量就達1000MW以上,遠期規(guī)劃余熱資源量將達約1700MW。如果利用熱泵技術(shù)將這些余熱加以利用,僅僅考慮有效利用現(xiàn)有余熱量,就相當(dāng)于在不新增電廠裝機容量和不增加當(dāng)?shù)匚廴疚锱欧诺那闆r下,可新增供熱面積3000萬平方米以上。同時節(jié)約大量因為蒸發(fā)而損失的循環(huán)冷卻水;因此這是一種極具吸引力的城市集中供熱新形式。

循環(huán)水供熱系統(tǒng)技術(shù)方案:

由于正常情況下循環(huán)水的溫度比較低(一般冬季20~35℃),達不到直接供熱的要求,要用其供熱,必須想辦法適當(dāng)提高其溫度。中小型凝汽式汽輪機可以通過降低排汽缸真空從而提高循環(huán)水溫度(60~80℃)的方法進行供熱,即低真空運行循環(huán)水供熱,該技術(shù)在理論上可以實現(xiàn)很高的能源利用效率,國內(nèi)外都有很多研究和成功運行的實例,技術(shù)已很成熟,特別在我國一些北方城市得到了廣泛的應(yīng)用與推廣。但傳統(tǒng)的低真空運行機組類似于熱電廠中的背壓機組,其通過的蒸汽量決定于用戶熱負荷的大小,所以發(fā)電功率受用戶熱負荷的制約,不能分別地獨立進行調(diào)節(jié),即其運行也是“以熱定電”,因而只適用于用戶熱負荷比較穩(wěn)定的供熱系統(tǒng)。另外,機組低真空運行須對機組結(jié)構(gòu)進行相應(yīng)的改造,僅適應(yīng)于小型機組和少數(shù)中型機組,對現(xiàn)代大型機組則是完全不允許的。在具有中間再熱式汽輪機組的大型熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中,凝汽壓力過高會使機組的末級出口蒸汽溫度過高,且蒸汽的容積流量過小,從而引起機組的強烈振動,危及運行安全。

大型汽輪機組的循環(huán)冷卻水進口溫度一般要求不超過33℃(相應(yīng)的出口溫度在40℃左右),如果供熱溫度在此范圍之內(nèi),則機組結(jié)構(gòu)不需作任何改動,且適應(yīng)于任何容量和類型的機組。但目前適應(yīng)于該溫度范圍的供熱裝置只有地板低溫輻射采暖,因此其應(yīng)用范圍受到比較大的限制。因此,針對北京市目前大型熱電廠內(nèi)均為大型機組,不易改造的現(xiàn)狀,低真空運行提高循環(huán)水溫度的方法并不具備大規(guī)模應(yīng)用的條件。

相關(guān)閱讀:
供熱計量器具技術(shù)含量不高 企業(yè)要規(guī)范
青海將全面供熱計量實行按熱量表收費
“振威中國供熱展”狠抓效果贏發(fā)展

提高電廠循環(huán)水溫度用于供熱的另一個方法是采用熱泵技術(shù),即以電廠循環(huán)冷卻水為低位熱源、利用熱泵技術(shù)提取其熱量后向用戶供熱。電廠循環(huán)水與目前常用的熱泵熱源相比,具有熱量巨大、溫度適中而穩(wěn)定、水質(zhì)好、安全環(huán)保等優(yōu)點,是一種優(yōu)質(zhì)的熱泵熱源。以電廠循環(huán)水作為熱泵低位熱源進行供熱,可以方便靈活的實現(xiàn)供熱量與用戶需求之間的“質(zhì)”與“量”的匹配,也不會對發(fā)電廠原熱力系統(tǒng)產(chǎn)生較大影響。因此電廠循環(huán)水源熱泵是回收利用電廠循環(huán)水余熱進行供熱的一種較理想方式。

目前常用的熱泵裝置,根據(jù)驅(qū)動能源的類型分類,主要有以熱能為驅(qū)動能源的吸收式熱泵和以電能(或機械能)為驅(qū)動能源的壓縮式熱泵。循環(huán)水供熱由于供回水溫差較小(為10~15℃左右),同樣供熱負荷下較城市熱網(wǎng)需要更大的管網(wǎng)投資和水泵電耗。因此循環(huán)水供熱的適用范圍為電廠周邊半徑3~5公里以內(nèi)。理論上熱泵既可以設(shè)置在熱源端(電廠內(nèi)),也可以設(shè)置在用戶端。但從減少管網(wǎng)輸送熱損失和熱泵規(guī)格的角度考慮,熱泵應(yīng)盡量設(shè)置在靠近用戶端。循環(huán)水供熱系統(tǒng)基本方案如圖2所示,將熱電廠的循環(huán)冷卻水通過一次循環(huán)水管網(wǎng)輸送到設(shè)立在各個用戶處的熱力站,熱力站內(nèi)分別安裝有吸收式熱泵機組或者電動壓縮式熱泵機組。電廠循環(huán)水在相應(yīng)的熱泵機組中放熱降溫后,返回電廠凝汽器吸熱升溫后再輸送到熱力站。如此循環(huán)往復(fù)地將電廠凝汽器余熱輸送到用戶熱力站,熱泵機組從循環(huán)水吸熱并加熱二次側(cè)熱媒,通過二次管網(wǎng)輸送到用戶處的采暖末端設(shè)備。

熱力站具體采用哪種形式的熱泵,需要結(jié)合電廠周邊用戶地區(qū)的能源供應(yīng)狀況而定。吸收式熱泵技術(shù)主要是采用高溫?zé)崴?20℃~130℃)、蒸汽(6bar)或天然氣驅(qū)動,吸收電廠循環(huán)水的低位熱量,產(chǎn)生45℃~55℃的中溫?zé)崃坑糜诓膳?。對于電廠周邊熱水網(wǎng)采暖的用戶以及具備燃氣或蒸汽條件的用戶,可以將循環(huán)水通過管道引到熱力站,并在熱力站增設(shè)吸收式熱泵,從而實現(xiàn)相應(yīng)地區(qū)周邊的高效供熱,節(jié)約用能一倍以上。蒸汽或天然氣沒有到達同時電力容量不受限制的電廠周邊地區(qū),可采用壓縮式熱泵技術(shù)回收電廠循環(huán)水熱量。壓縮式熱泵系統(tǒng)綜合能源利用率略低于吸收式熱泵,但是壓縮式熱泵的一個優(yōu)勢就是占地小,設(shè)置靈活,可以設(shè)施在熱力站甚至是設(shè)置在住戶家中,實現(xiàn)設(shè)備冬夏兩用,降低設(shè)備初投資。

北京市循環(huán)水供熱潛力分析:

表1分別給出北京市熱電廠現(xiàn)狀和規(guī)劃發(fā)電、供熱以及循環(huán)水余熱潛力的數(shù)量統(tǒng)計。如綜合考慮建筑采暖熱指標45W/m2,考慮高位能量以及一定的調(diào)峰容量,現(xiàn)狀循環(huán)水供熱潛力可實現(xiàn)3000~4000萬平米的供熱面積,規(guī)劃循環(huán)水供熱潛力可實現(xiàn)6000~7000萬平米的供熱面積。

北京的熱電廠有著得天獨厚的優(yōu)勢,周邊的負荷密度很大,像國華,鄭常莊這樣的熱電廠,供熱半徑3公里范圍內(nèi)的熱負荷,就足以使循環(huán)水供熱發(fā)揮優(yōu)勢了。

循環(huán)水供熱成本分析:

循環(huán)水供熱節(jié)能環(huán)保分析以下對熱水型吸收式熱泵、蒸汽型吸收式熱泵、電動壓縮式熱泵等不同循環(huán)水供熱方式與傳統(tǒng)的燃煤鍋爐、燃氣鍋爐及城市熱網(wǎng)供熱的能效和能源成本進行比較,如表2所示??梢钥闯?,采用吸收式熱泵提取循環(huán)水熱量供熱成本接近于熱網(wǎng)和燃煤鍋爐房;而采用電動壓縮式熱泵提取循環(huán)水余熱供熱成本明顯高于燃煤鍋爐房,但遠低于燃氣鍋爐房的供熱成本。

循環(huán)水供熱節(jié)能環(huán)保分析:

假設(shè)按照40%余熱采用電動壓縮式熱泵利用,其余60%采用吸收式熱泵利用的方案。以北京市現(xiàn)有循環(huán)水余熱量為計算依據(jù):整個采暖季實現(xiàn)供熱量1859萬GJ,回收循環(huán)水余熱約943萬GJ,共計消耗電能29935萬度,消耗蒸汽量為320.7萬噸,將該種方式與相同規(guī)模的燃煤鍋爐房和燃氣鍋爐房比較。由于三個方案所消耗的能源種類不同,為了能夠進行統(tǒng)一比較,需折算成同一種能源。北京市采用循環(huán)水供熱后年采暖節(jié)能量如表3所示。

相對與燃煤鍋爐和燃氣鍋爐房,現(xiàn)狀循環(huán)水余熱供熱全部利用后,每年可以節(jié)約標煤33.9萬噸或節(jié)氣2.76億立方米;而規(guī)劃的循環(huán)水余熱全部利用后,每年可以節(jié)約標煤49.5萬噸或者節(jié)氣4.04億立方米。同時,考慮現(xiàn)狀循環(huán)水余熱全部利用,一個采暖季提取循環(huán)水余熱943萬GJ,每年可以減少的循環(huán)水蒸發(fā)損失1000~1200萬噸。

本文主要通過對比各種污染物的排放量來評價不同供熱采暖方式的環(huán)保效益。主要的污染物有煙塵、SOx、NOx、CO2。循環(huán)水供熱方案中消耗的蒸汽屬于電廠原供熱能力的一部分,因此也不會額外增加北京市的當(dāng)?shù)匚廴疚锱欧拧8鶕?jù)一個采暖季供熱耗能量,可計算得到因采暖而造成的污染物排放總量見表4。

可以看出,相對于燃煤鍋爐房,每年將減少CO2排放880507噸,減少SOx排放12918噸,減少NOx排放3830噸,減少煙塵排放5042噸;相對于燃氣鍋爐房,每年將減少CO2排放586672噸,減少SOx排放3噸,減少NOx排放334噸。另外因熱泵對循環(huán)水的冷卻作用可減小冷卻塔負荷,每年可減少電廠循環(huán)水蒸發(fā)損失1000~1200萬噸,弱化了循環(huán)水熱濕排放對電廠周邊環(huán)境的影響,因此該技術(shù)推廣后的環(huán)境效益非常顯著。

結(jié)論及建議:

循環(huán)水供熱技術(shù)先進,節(jié)能環(huán)保效益突出,對于北京城區(qū)熱電廠更有著應(yīng)用上的優(yōu)勢,且完全符合當(dāng)前國家關(guān)于節(jié)能減排的方針政策,同時滿足北京市當(dāng)前對“清潔高效”能源的迫切需求,能有效的緩解北京市突出的供熱能源供需矛盾。在推廣應(yīng)用中,政府要加強引導(dǎo),并給予強有力的政策支持與激勵機制做保障。應(yīng)通過關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與科學(xué)合理的規(guī)劃,盡快有序地實施推廣電廠循環(huán)水余熱利用技術(shù)。
 
舉報收藏 0打賞 0評論 0
 
更多>同類技術(shù)
推薦圖文
推薦技術(shù)
點擊排行
網(wǎng)站首頁  |  關(guān)于我們  |  我們宗旨  |  我們使命  |  我們愿景  |  組織機構(gòu)  |  專家機構(gòu)  |  機構(gòu)分布  |  領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)  |  管理團隊  |  聯(lián)系方式  |  網(wǎng)站地圖  |  排名推廣  |  廣告服務(wù)  |  積分換禮  |  網(wǎng)站留言  |  京ICP備050212號-1