火电厂循环冷却水废热回收利用问题研究

2007年第3期(总第296期)
牙刷加工节能
ENERGY00NSERVATl0N一17一
火电厂循环冷却水废热回收利用问题研究
冯永华,徐文忠,孙始财
(山东科技大学土建学院,山东青岛266510)
摘要:利用热泵回收火力发电厂循环冷却水携带的低位热量,并将其应用于凝汽器冷凝水的预热,是循环冷却水废热回收再利用的一个新思路。分析研究表明,此举可以提高煤炭资源利用率,减少煤炭资源消耗,具有显著的环境效益和社会效益。
关键词:热泵;电厂循环冷却水;废热回收利用;效益
中图分类号:x706文献标识码:A文章编号:1004—7948(2007)03—0017—02
1引言
目前,我国电力工业以燃煤火电为主,而燃煤火电厂又以凝汽式汽轮发电为主,其发电量约占总发电量的80%。这类火力发电厂的热能利用率较低,50%以上的热量被循环冷却水携带,通过冷却塔散发到大气中。由于循环冷却水的温度低(冬季20~35℃,夏季25~45℃),属于50℃以下的低品位热源,采用常规手段对其回收利用的效率较低。所以,长期以来,对这部分能量的回收利用没有引起足够重视。由此不仅造成了大量的能量浪费,而且加剧了环境污染。因此,采用先进的技术手段,对这部分能量加以回收利用,是非常必要的。
2技术可行性研究
2.1回收途径
由于电厂循环冷却水所携带的废热是一种低品位能源,因而直接利用的范围及效率都非常低。而利用热泵技术,可以提高低品位能量的品位,从而扩大其应用范围,提高其利用效率。目前,热泵技术已日趋成熟,科技工作者根据各种各样的低位能源形式,已开发出多种类型的热泵,如地源热泵、城市污水源热泵、空气源热泵、海水源热泵、太阳能热泵以及工业余热热泵等。由于各种低位热源的特点不同,使得以上各种低位源热泵的应用在不同程度上存在一些技术问题,如空气源热泵蒸发器冬季结霜问题、污水源热泵的污水处理及设备防腐问题、地源热泵的取水及回灌和对地温影响问题、海水源
热泵的水处理及设备防腐问题以及太阳能热泵的非持续供热问题等。而吸收了汽轮机乏汽潜热的电厂循环水,由于其水质优良,且有相对稳定的流量和温度,
基金项目:青岛经济技术开发区科技计划项目资助作为热泵的低位热源,其优越性是以上其他热源所不能比拟的。其优越性主要表现在以下几个方面:(1)位于地面上,不需要为管路和换热器的安置打很深的竖井,节省了初投资。
(2)由于循环水具有非常好的流动性和较好的换热性能,不需要像土壤源热泵那样长的启动过程。
(3)由于循环水的温度和流量都稳定,蒸发器不会出现结霜现象。
(4)由于循环水比较清洁,无腐蚀问题,不易导致传热效果的恶化。
(5)能降低凝汽器循环水进水温度,提高汽轮机凝汽器的真空度,增加机组的通流量和发电功率。
因此,电厂循环冷却水可以作为热泵理想的低位热源。但由于目前热泵的出水温度普遍较低(一般为60℃左右,超高温热泵出水温度为85℃),热泵的应用范围受到许多技术、经济因素的限制,从而阻碍了循环冷却水废热的回收利用。
目前,部分专家学者提出了“利用热泵将这部分低位能加以回收,作为大规模集中供热系统热源”的构
想。笔者调查研究发现,由于热泵供热温度较低,不能满足目前大规模集中供热系统所需要的热媒参数的要求(大规模的集中供热系统多采用多级换热系统,首级换热热媒的设计温度为130"C/90C或llO'C/90℃),这将导致供热系统的投资费用及运行费用大幅度增加。因而,从系统的经济性上考虑,这种供热方式是不合理的。况且,应用于集中供热系统,这部分能量在非供暖季节仍然得不到有效利用。
鉴于此,笔者结合火电厂的生产特点,提出“利用热泵技术回收电厂循环冷却水携带的低位热量,并将其应用于凝汽器冷凝水的预热过程”的思路。由此可实现循环冷却水废热的连续回收及有效利
 万方数据
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火电厂循环冷却水废热回收利用问题研究
作者:冯永华, 徐文忠, 孙始财
作者单位:山东科技大学,土建学院,山东,青岛,266510
滚轮片
刊名:
节能
英文刊名:ENERGY CONSERVATION
年,卷(期):2007,26(3)
被引用次数:6次
水质改良
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