泰安电厂热改造方案.doc

目 录 前 言 1 1 项目概况和特点 2 2 水源热泵技术原理和特点 2 2.1 水源热泵技术原理 2 2.2 水源热泵机组的特点 3 2.3 实施水源热泵技术的意义 4 3 方案设计 5 3.1 设计目的及设计依据 5 3.2 方案设计原理 5 3.3 方案设计特点 6 3.4 方案设计计算 6 4 经济效益分析 8 4.1 投资概算 8 4.2 运行费用分析 8 4.3 收益分析 9 5 环境效益分析 9 6 结论 10 前 言 节能与环保已成为我国乃至世界可持续发展主要瓶颈，“节能减排”已成为人类生存与发展的首要命题。我国确立了“十一五”时期节能减排的明确目标：单位国内生产总值能源消费比2005年降低20%，污染物排放总量减少10%。国家发展与改革委员会发布的《中国节能技术政策大纲（2007年版）》第三章“建筑节能”中明确提出“3.3.4 发展地热源、水源、空气源热泵技术和污水源热泵技术。”这表明国家对该技术应用领域的积极鼓励态度和实施类似节能技术项目的迫切性及必要性。 从低温热源取热并转移到温度高于环境温度的机器或设备称为热泵，由地下井水、城市污水、湖泊或河流中抽取的水作为冷（热）源，制取冷（热）风或冷（热）水的设备称为热泵机组，它分为压缩式和吸收式两种，具有制冷和制热双重功能。热泵由于具有节能效果好、环保效益高、利用可再生余热等优越性，是传统暖通空调和热水供应系统的替代技术之一。 本文为泰安市城区热电厂水源热泵改造工程，循环冷却水流量相对稳定，水质较好，冬季水温基本维持在18℃左右，为热泵系统的应用提供了充分条件。 通过本文的分析，如果采用水源热泵技术利用循环冷却水余热，两台机组，一台汽轮机拖动，一台电机拖动。可以增加供热面积41.82万m2，每年热费收入1054万元项目初投资约770万，年运行费约万元，而使用相同蒸汽量发电仅能销售422万元；每年可以增加收益万元，项目的实施具有显著的经济和社会效益。 1 项目概况和特点 泰安市泰山城建热电有限公司位于泰城南部，是一家集供热、发电为一体的国有中型热电联产企业。公司占地85亩，目前安装有75t/h循环流化床锅炉1台，35t/h链条炉5台，3000kW（背压）、6000kW（背压）、12000kW（抽凝）汽轮发电机组各1套。发出的电力通过35kV线路并入电网并通过东、西、南、造纸四条管线向用户供热，年发电能力1.4亿kWh，蒸汽供热能力100万吨，供热面积180万m2，担负着泰城数十家工业企业生产用汽和城区210余家机关、学校及企事业单位的采暖、供热任务。 目前一条热水管线采用循环水供热，供热面积为54万m2，供回水温度57/45℃，电厂冷凝器处于恶化真空状态下运行，把冷凝器作为热网回水加热器。采取恶化真空式供热，免除了冷源损失，热能利用效率高，但是降低了电厂机组的发电功率，降低了年总发电量，同时供水温度低，供回水温差小、流量大，外网阻力损失大。为此需要提高供水温度，扩大供热量。采用汽水换热器提高供水温度，并使冷凝器恢复正常运行状态，项目考虑利用水源热泵机组将循环冷却水中的余热回收，增加供热能力，达到综合节能的效果。 2 水源热泵技术原理和特点 .1 水源热泵技术原理 水源热泵是一种热能置换装置，输入少量能量驱动机组运行，机组就可以把低温位热能置换到高温位，供人们加以利用。它的的核心部分是：以电机或汽轮机带动压缩机、低温吸热侧蒸发器、高温放热侧冷凝器及节流阀等四大件。本文所指水源热泵实质上主要是利用电厂循环冷却水冬季预热热网回水的热泵装置。?通常水源热泵消耗1kW的能量，用户可以得到4kW以上的热量，故热泵技术是国家大力提倡和推广的节能技术。 由原理可知水源热泵通过消耗少量能量，回收余热水余热资源，然后将能量和余热资源转化为用户所需热量，故水源热泵的制热系数永远＞1。实际上，根据余热水和用户侧所需热水等参数的不同机组的运行工况将有所不同，但它的制热系数一般4-5之间。例如热泵的制热系数为4.5，相当于有3.5份能量从低温侧无偿获得，而只消耗了1份能量。 2.2 水源热泵机组的特点 与传统的锅炉（电、燃料）供热系统相比，水源热泵具有明显的优势。锅炉供热只能将90％～95％的电能或55～80%的燃料内能转化为热量，因此水源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能，比燃料锅炉节省二分之一以上的能量。概括来讲，主要有以下特点： 1.属可再生能源利用技术。热泵机组是利用了地球水体所储藏的太阳能资源作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统，其中可以利用的水体包括地下水、地表水、工艺循环冷却水、矿井排水等。地表土壤和水体不仅是一个巨大的太阳能集热器，收集了47％的太阳辐射能量，比人类每年利用能量的500倍还多（地下的水体是通过土壤间接的接受太阳辐射能量），而且是一个巨大的