熱泵技術及其在火電廠節能中的應用研究

趙鹍

摘 要：文章在對熱泵技術進行簡單介紹后，分析熱泵技術目前在火電廠節能中的具體應用情況，并針對其應用情況提出了具體應用中的幾條建議，以供參考。

關鍵詞：熱泵技術;火電廠;節能;應用

在目前工業快速發展以及人們生活水平不斷提高的形勢下，人們對于電能的需求量和依賴程度都在不斷增加，同時也增加了發電企業的能源消耗。在目前全球能源危機的形勢下，傳統火電廠想要實現可持續發展，就需要研究和應用各種節能減排技術，來滿足目前我國針對火電廠提出的節能減排要求。目前，在火電廠所應用的節能減排技術中，熱泵技術可以回收利用循環冷卻水中的余熱，以及除氧器排氣，將其分別用于供熱和可利用熱源，實現對能源的節約。文章就此技術在火電廠中的節能應用進行研究。

1? ? 熱泵技術概述

此技術是一種將低品位的能量向高品位能量進行轉換的節能技術，主要是通過熱泵裝置來對低溫余熱進行利用，其中的水泵就是將水從低處向高處運送的裝置，而熱泵則可以將低溫熱源向高溫熱源進行轉換，也就是對低溫余熱進行充分利用來實現節能減排的作用。此外，通過熱泵裝置的應用還可以對不同的能量進行轉移，也就是在吸收低溫熱源的熱量之后，向高溫熱源進行傳送，通過熱泵裝置的運行來實現對能量的利用和轉化。熱泵裝置按照不同的分類方式，分為不同的類型，但是針對熱泵裝置在火電廠節能工作中的應用性能，是通過一系列的性能評價指標來開展的。常用的評價指標主要有制熱量、制冷系數、制熱系數以及耗功量等。在選擇熱泵技術時，還需要結合其工作環境、過冷度或者過熱度，來分析其是否滿足運行工作條件要求。此外，還可以通過一次能源利用率來對熱泵性能進行科學與合理的評價，也就是熱泵裝置在運行中的能量輸出總量與一次能源消耗總量的比值。

2? ? 熱泵技術在火電廠節能工作中的實踐應用分析

2.1? 在回收除氧器排汽熱量中的應用

在火電廠運行中，由于除氧器運行中會通過排汽而將熱量散失，因此，可以通過熱泵技術來對此部分熱量進行回收利用。此舉措可以在節省投資的同時，推動火電廠中節能工作的穩定開展。在對此部分熱量進行循環利用的同時，表現出了具有較高能量品質的優點，在火電廠中的應用，也表現出具有較高節能效果和經濟效益的優點。

2.2? 在回收鍋爐排污能力中的應用

在火電廠鍋爐運行中，由于其常年在高溫和高壓狀態下運行，其排污量通常為蒸發量的1%～2%，針對此部分排污能量則可以通過熱泵技術的應用來進行回收利用。但是在此技術的應用中，通常會由于鍋爐運轉相應技術不夠成熟而影響鍋爐運行的穩定性，增加了熱泵技術的應用和控制難度。這就需要在應用熱泵技術的過程中做好對風險的規避，保證鍋爐的穩定運行以及熱泵技術的高效應用。

2.3? 在回收循環冷卻水中的應用

熱泵技術在火電廠節能中應用最關鍵的就是對循環冷卻水的回收利用。通常來說，火電廠中的循環冷卻水需要控制在50 ℃以下，其蘊含的熱量也屬于低品位的能量，如果直接對此類熱量進行利用利用效率較低。這就需要通過熱泵技術的應用來提升冷卻水的溫度，實現此類熱量利用率的提升。尤其是針對具有較大能量總數以及能量含量比較穩定的循環冷卻水來說，可以通過熱泵技術的應用，來將其轉換為比較高品位的能量。通過對此部分熱量，來提升火電廠節能工作的綜合水平，實現對余熱的充分利用以及節能減排效果的提升。

2.4? 在供暖系統中的應用

在應用熱泵技術，對上述循環冷卻水余熱進行利用的同時，可以將其應用于熱泵供暖系統中。在此系統中，將循環水系統和供暖系統分隔，將熱泵中的蒸發器作為循環水冷卻系統中的冷卻塔，減少對循環水系統的影響，同時也減少火電廠冷卻塔的負荷和運行費用，以達到節能的目的。此外，通過供暖系統的應用，還可以控制管網輸送熱的損失。目前，火電廠中采用分布式布置的管網主要在用戶端進行熱泵裝置的安裝。這樣在管網運行中，可以將循環水通過熱泵裝置，使用熱泵裝置來利用二次管網中的熱量來加熱采暖用水，然后將這些水向用戶端進行輸送，滿足人們的供暖需求。此外，還可以對二次滾網中的采暖用水進行加熱，實現遠距離供暖，表現出具有更低成本和更好節能效果的特點。

3? ? 關于熱泵技術在節能應用中的建議

火電廠鍋爐運行中的排煙熱損失是火電廠全部損失中最為重要的內容之一，可以占到燃料熱量的7%左右以及總體熱損失的80%以上。為此，針對此部分熱量，可以通過熱泵技術的應用，利用鍋爐排煙對熱泵裝置進行驅動來實現對此部分煙氣余熱的回收再利用。此外，針對吸收式熱泵來說，其主要的原理就是對中間溫度的廢熱和低溫熱源之間的熱勢差進行利用，得到具有較少熱量，但是比中溫廢熱溫度更高的熱水或蒸汽，然后通過吸收式熱泵裝置，利用電廠的余熱來獲取具有比余熱溫度更高電熱水器和蒸汽。通過此種裝置，可以對高溫抽汽進行代替，實現火電廠發電能量的增加以及發電效率的提升。

4? ? 結語

火電廠作為我國傳統的發電企業，其在生產電能并滿足人們日益增長的電能需求的同時也需要消耗大量的不可再生資源，而在目前我國提出發展低碳經濟的形勢下，也對火電廠提出了更高的節能環保要求。為此，本文提出了將熱泵技術應用于火電廠節能工作中的策略，通過此策略的應用，來實現節能減排并創造更多經濟效益的目標。

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