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1、全面解决方案 供热参数不变方案 无换热站方案 实例分析 v京能赤峰热电厂冬季冷却水量约2880m3/h,进出冷却塔水温分别约35和 25, 汽轮机抽气压力0.30.5MPa(饱和蒸汽)。距热电厂3km有一新建 小区, 采暖面积80万m2, 设计供/回水温80/60。若新建锅炉房, 则耗 能高、污染大, 受国家限制。若以该热电厂为热源, 则电厂热负荷明显 不足, 抽气量仅可供45万m2。 v 通过分析, 拟决定: 在热电厂新设1 个吸收式热泵机房, 回收冷却 水余热, 提供建筑采暖; 敷设部分蒸汽管路和余热水管路, 引入吸收式 热泵机房;新敷设3km的外网系统, 将吸收式热泵制取的80 /60
2、循环水 接入用户管路系统。 计算分析与设备选型 根据现场资料和行业规范: 热指标取60W/m2, 则80万m2热用户的采暖总热 负荷为48MW。 根据低温余热水、用户侧热水和蒸汽的参数， 吸收式热泵制热系数COP取 1.8, 故热泵系统回收低温余热水的热量为: Q0 = Q /( COP- 1) /COP ( 1) 式中: Q0低温侧吸热量, W; Q 供暖负荷, W; COP 吸收式热泵制热系数, 由运行工况确定。 低温余热水按10 温差提取热量, 则循环水量由式( 2)计算: m = Q0 / (C T ) ( 2) 式中: m循环水量, kg/s; C水的比热容, 取4.187kJ /(
3、 kg ) ; T 余热水提取温差, 取10 。 v经计算, 设计工况下系统低温侧吸热量为21.4MW, 所需余热 水1834m3 /h。而热电厂现有冷却水量为2880m3 /h, 水量足以 满足需求。系统需敷设3km的外网系统, 由负荷可确定外网主 干管管径为DN 600。 v 吸收式热泵系统的制热量需求为48MW, 根据需要, 选取 该工况下制热量为12MW 的吸收式热泵机组4台。 经济和环境效益分析 v(一) 初投资计算 v(1)吸收式热泵系统投资概算如表1所示 v(2)传统热电联产方式。 v传统热电联产方式热源侧主要设备是汽- 水换 热器, 按行业经验分析, 换热首站( 80万m2 建
4、 筑采暖面积)初投资约900万元;外网与吸收式 热泵系统的相同,约300万元,系统投资共计 1200 万元。 v（二） 运行费分析 v运行费的测算依据:电价0.5元/kWh,热价50元/GJ,水价3元/t ,采暖期144d.整个采暖季的理论供热量可按 式( 3)计算: v另外, 若采用吸收式热泵技术,机组需耗少量电能,电费W=4824 0.68144 0.5/10000 = 5.6万元 v 为比较方便, 系统水泵能耗忽略未计。吸收式热泵运行费共计 1166.2万元, 合14.5元/m2。 v( 2)吸收式热泵节约水费分析。 v由于吸收式热泵从低温侧吸热, 循环水闭式循环, 还可减少大量系统 补
5、水。补给水量分为飞溅损失和蒸发损失(占主要部分)两部分, 正 常情况下其值约等于循环水量的1% 2% v水源侧需冷却水流量约1834m3 /h, 经分析计算可减少蒸发、飞溅损 失等约30m3/h。按照该地水价计算, 年节约水费约31万元。 经济性对比与环境效益分析 v综上所述, 如果采用吸收式热泵供热技术, v则需投资2260万元, 而传统方式约1200万元。 v但吸收式比传统供热方式年节约运行费约895万元, v 静态投资回收期不到2年. v从图 2 可以看出, 本工程回收的电厂凝汽器余热包括 4 部分: 1) 一次水直接从凝汽器吸收的热量。额定工况下, 一次水在凝汽器中从 25 加热到 4
6、0 , 这部分热量全部 是回收的凝汽器余热。 v2) 双效吸收式热泵回收的凝汽器余热。额定工况下, 一 次水在双效吸收式热泵中从 40 加热到 55, 这部分热量 中有 57% 是回收的凝汽器余热( 双效吸收式热泵额定工 况制热性能系数为 2. 34) 。 v3) 单效吸收式热泵回收的凝汽器余热。额定工况下, 一 次水在单效吸收式热泵中从 55 加热到 75, 这部分热量 中有 43% 是回收的凝汽器余热( 单效吸收式热泵额定工 况制热性能系数为 1. 75) 。 v4) 大温升吸收式热泵回收的凝汽器余热。额定工况下, 一次水在大温升吸收式热泵中从 75 加热到 90 , 这部 分热量中有 2
7、4% 是回收的凝汽器余热( 大温升吸收式热 泵额定工况制热性能系数为1.32） 。 v该系统在实际运行时, 一次网与二次网均采用 集中质调节方 式进行供热调节, 即一次网与二次网 均保持循环水流量不变, 通过调节一次网供水温度 来改变其供热量, 维持室内温度不 变。具体调节方 式为: 保持一次网与二次网循环水流量不变, 当气 温升高时, 依据给定的一次网供水温度调节曲线, 首先 减小汽 水换热器的负荷, 再减小大温升吸收 式热泵的负荷, 然后减小单效吸收式热泵的负 荷( (, 如此顺序调节, 逐步降 低一次网供水温度; 而当气温降低时, 按相反的顺序调节, 逐 步提高一 次网供水温度。对系统的模拟计算与实际运行测 试均表明, 在整个调节过程中, 二次网供、回水温度 会随一 次网供水温度的变化而变化, 但一次网回水 温度基本不变。 v根据上述运行策略绘制热负荷延续时间曲线, v如图5 所示。其中实线表示总供热负荷, 与坐标轴 v所围成的面积就是供暖期间的总耗热量, 约为9. 8 v万GJ; 虚线表示回收的循环水余热负荷, 与坐标轴 v所围成的面积就是供暖期间回收的总余热量, 约为 v4. 9 万GJ。即在全年总供热量中, 仅有4. 9 万GJ v的热量直接来自加热蒸汽, 相比于蒸汽直接加热的 v传统供热模式, 节能50% 左右
