低壓驅(qū)動型吸收式熱泵

案例名稱：大唐保定熱電廠10號機組循環(huán)水余熱利用項目

案例地點：河北省保定市

開（竣）工時間：2018年7～11月

案例提供單位：北京華源泰盟節(jié)能設(shè)備有限公司

1 應(yīng)用技術(shù)簡介

1.1 改造前情況

大唐保定熱電廠建設(shè)規(guī)模為2×200MW雙抽汽供熱機組（圖1），利用采暖抽汽加熱一次網(wǎng)熱水向保定市鐵西北部城區(qū)供熱。受汽輪機采暖抽汽量的限制，電廠供熱能力接近飽和。同時，熱電廠低溫循環(huán)水能量約占電廠耗能總量的30%。循環(huán)水余熱回收中，蒸汽壓力低、循環(huán)水溫度低，熱網(wǎng)水出水溫度高，超出常規(guī)吸收式熱泵的工作范圍。

圖1 建造前

1.2 改造內(nèi)容

本項目新建熱泵機房一座，機房內(nèi)設(shè)置低壓驅(qū)動型吸收式熱泵機組4臺、凝結(jié)水疏水泵3臺、凝水罐1臺及配套電氣熱控系統(tǒng)設(shè)施。采用低壓驅(qū)動型吸收式熱泵技術(shù)，回收10號汽輪機組的循環(huán)水余熱58MW（圖2）。

圖2 項目建成后機房全景

1.3 技術(shù)原理

該技術(shù)利用發(fā)電機組多級發(fā)生及多級冷凝產(chǎn)生的乏汽，通過吸收式熱泵對采暖循環(huán)水進行加熱，可將回水由20℃提升至80℃，實現(xiàn)電廠余熱深度回收，節(jié)約電廠能耗，提高供熱能力。

循環(huán)水余熱回收系統(tǒng)主要包括蒸汽系統(tǒng)、冷卻循環(huán)水系統(tǒng)、熱網(wǎng)水系統(tǒng)等。

1 蒸汽系統(tǒng)

采用10#機組0.18MPa.a的采暖抽汽作為高溫?zé)嵩矗糜隍?qū)動吸收式熱泵。蒸汽凝水均匯集至凝水罐，經(jīng)疏水泵打回原凝水回收系統(tǒng)。同時熱泵機組內(nèi)設(shè)置熱網(wǎng)加熱器，用以消耗10#機組多余采暖抽汽。

2 冷卻循環(huán)水系統(tǒng)

從10#機組上塔前的冷卻循環(huán)水母管引出，進入吸收式熱泵蒸發(fā)器進行降溫，降溫后的冷卻循環(huán)水直接進入冷卻塔池，經(jīng)冷卻水泵打回凝汽器。

3 熱網(wǎng)水系統(tǒng)

熱網(wǎng)水回水首先進入新建熱泵房，經(jīng)熱網(wǎng)循環(huán)水泵加壓、吸收式熱泵一級加熱后，進入電廠原熱網(wǎng)首站的熱網(wǎng)加熱器，按需進行調(diào)峰加熱，供給城市熱網(wǎng)。

2 案例特點

驅(qū)動蒸汽壓力低。熱泵驅(qū)動蒸汽壓力僅為0.18MPa.a，熱泵COP值1.73，余熱回收量達到58MW。

熱網(wǎng)水出水溫度高。熱網(wǎng)水總出口溫度可達70℃以上。

采用多分體模塊化設(shè)計，運用計算機輔助平臺，從結(jié)構(gòu)強度、熱力效果等方面進行模擬，保證設(shè)備安全穩(wěn)定運行（圖3）。

圖3 熱泵機組

3 適用范圍

適用于熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)的深度余熱利用。

4 應(yīng)用效果

通過采用多種技術(shù)措施，深度利用余熱資源，實現(xiàn)增加供熱面積116萬m2。項目總投資4500萬元，年運行成本約55萬元。2018～2019采暖季回收余熱約46萬GJ，折合節(jié)約標準煤1.57萬t。按照熱價28元/GJ計算，年凈收益約1233萬元，靜態(tài)投資回收期約為3.6年。