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        熱泵技術(shù)及其在火電廠節(jié)能中的應(yīng)用研究

        2020-12-29 11:17:25趙鹍
        科學(xué)大眾 2020年7期
        關(guān)鍵詞:火電廠節(jié)能應(yīng)用

        趙鹍

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

        關(guān)鍵詞:熱泵技術(shù);火電廠;節(jié)能;應(yīng)用

        在目前工業(yè)快速發(fā)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(fā)電企業(yè)的能源消耗。在目前全球能源危機(jī)的形勢下,傳統(tǒng)火電廠想要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,就需要研究和應(yīng)用各種節(jié)能減排技術(shù),來滿足目前我國針對火電廠提出的節(jié)能減排要求。目前,在火電廠所應(yīng)用的節(jié)能減排技術(shù)中,熱泵技術(shù)可以回收利用循環(huán)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(shí)現(xiàn)對能源的節(jié)約。文章就此技術(shù)在火電廠中的節(jié)能應(yīng)用進(jìn)行研究。

        1? ? 熱泵技術(shù)概述

        此技術(shù)是一種將低品位的能量向高品位能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換的節(jié)能技術(shù),主要是通過熱泵裝置來對低溫余熱進(jìn)行利用,其中的水泵就是將水從低處向高處運(yùn)送的裝置,而熱泵則可以將低溫?zé)嵩聪蚋邷責(zé)嵩催M(jìn)行轉(zhuǎn)換,也就是對低溫余熱進(jìn)行充分利用來實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的作用。此外,通過熱泵裝置的應(yīng)用還可以對不同的能量進(jìn)行轉(zhuǎn)移,也就是在吸收低溫?zé)嵩吹臒崃恐?,向高溫?zé)嵩催M(jìn)行傳送,通過熱泵裝置的運(yùn)行來實(shí)現(xiàn)對能量的利用和轉(zhuǎn)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(jié)能工作中的應(yīng)用性能,是通過一系列的性能評價(jià)指標(biāo)來開展的。常用的評價(jià)指標(biāo)主要有制熱量、制冷系數(shù)、制熱系數(shù)以及耗功量等。在選擇熱泵技術(shù)時,還需要結(jié)合其工作環(huán)境、過冷度或者過熱度,來分析其是否滿足運(yùn)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(jìn)行科學(xué)與合理的評價(jià),也就是熱泵裝置在運(yùn)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(shù)在火電廠節(jié)能工作中的實(shí)踐應(yīng)用分析

        2.1? 在回收除氧器排汽熱量中的應(yīng)用

        在火電廠運(yùn)行中,由于除氧器運(yùn)行中會通過排汽而將熱量散失,因此,可以通過熱泵技術(shù)來對此部分熱量進(jìn)行回收利用。此舉措可以在節(jié)省投資的同時,推動火電廠中節(jié)能工作的穩(wěn)定開展。在對此部分熱量進(jìn)行循環(huán)利用的同時,表現(xiàn)出了具有較高能量品質(zhì)的優(yōu)點(diǎn),在火電廠中的應(yīng)用,也表現(xiàn)出具有較高節(jié)能效果和經(jīng)濟(jì)效益的優(yōu)點(diǎn)。

        2.2? 在回收鍋爐排污能力中的應(yīng)用

        在火電廠鍋爐運(yùn)行中,由于其常年在高溫和高壓狀態(tài)下運(yùn)行,其排污量通常為蒸發(fā)量的1%~2%,針對此部分排污能量則可以通過熱泵技術(shù)的應(yīng)用來進(jìn)行回收利用。但是在此技術(shù)的應(yīng)用中,通常會由于鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)相應(yīng)技術(shù)不夠成熟而影響鍋爐運(yùn)行的穩(wěn)定性,增加了熱泵技術(shù)的應(yīng)用和控制難度。這就需要在應(yīng)用熱泵技術(shù)的過程中做好對風(fēng)險(xiǎn)的規(guī)避,保證鍋爐的穩(wěn)定運(yùn)行以及熱泵技術(shù)的高效應(yīng)用。

        2.3? 在回收循環(huán)冷卻水中的應(yīng)用

        熱泵技術(shù)在火電廠節(jié)能中應(yīng)用最關(guān)鍵的就是對循環(huán)冷卻水的回收利用。通常來說,火電廠中的循環(huán)冷卻水需要控制在50 ℃以下,其蘊(yùn)含的熱量也屬于低品位的能量,如果直接對此類熱量進(jìn)行利用利用效率較低。這就需要通過熱泵技術(shù)的應(yīng)用來提升冷卻水的溫度,實(shí)現(xiàn)此類熱量利用率的提升。尤其是針對具有較大能量總數(shù)以及能量含量比較穩(wěn)定的循環(huán)冷卻水來說,可以通過熱泵技術(shù)的應(yīng)用,來將其轉(zhuǎn)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(jié)能工作的綜合水平,實(shí)現(xiàn)對余熱的充分利用以及節(jié)能減排效果的提升。

        2.4? 在供暖系統(tǒng)中的應(yīng)用

        在應(yīng)用熱泵技術(shù),對上述循環(huán)冷卻水余熱進(jìn)行利用的同時,可以將其應(yīng)用于熱泵供暖系統(tǒng)中。在此系統(tǒng)中,將循環(huán)水系統(tǒng)和供暖系統(tǒng)分隔,將熱泵中的蒸發(fā)器作為循環(huán)水冷卻系統(tǒng)中的冷卻塔,減少對循環(huán)水系統(tǒng)的影響,同時也減少火電廠冷卻塔的負(fù)荷和運(yùn)行費(fèi)用,以達(dá)到節(jié)能的目的。此外,通過供暖系統(tǒng)的應(yīng)用,還可以控制管網(wǎng)輸送熱的損失。目前,火電廠中采用分布式布置的管網(wǎng)主要在用戶端進(jìn)行熱泵裝置的安裝。這樣在管網(wǎng)運(yùn)行中,可以將循環(huán)水通過熱泵裝置,使用熱泵裝置來利用二次管網(wǎng)中的熱量來加熱采暖用水,然后將這些水向用戶端進(jìn)行輸送,滿足人們的供暖需求。此外,還可以對二次滾網(wǎng)中的采暖用水進(jìn)行加熱,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離供暖,表現(xiàn)出具有更低成本和更好節(jié)能效果的特點(diǎn)。

        3? ? 關(guān)于熱泵技術(shù)在節(jié)能應(yīng)用中的建議

        火電廠鍋爐運(yùn)行中的排煙熱損失是火電廠全部損失中最為重要的內(nèi)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(shù)的應(yīng)用,利用鍋爐排煙對熱泵裝置進(jìn)行驅(qū)動來實(shí)現(xiàn)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?zé)嵩粗g的熱勢差進(jìn)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(jìn)行代替,實(shí)現(xiàn)火電廠發(fā)電能量的增加以及發(fā)電效率的提升。

        4? ? 結(jié)語

        火電廠作為我國傳統(tǒng)的發(fā)電企業(yè),其在生產(chǎn)電能并滿足人們?nèi)找嬖鲩L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(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的形勢下,也對火電廠提出了更高的節(jié)能環(huán)保要求。為此,本文提出了將熱泵技術(shù)應(yīng)用于火電廠節(jié)能工作中的策略,通過此策略的應(yīng)用,來實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排并創(chuàng)造更多經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)。

        [參考文獻(xiàn)]

        [1]許志軍.淺析熱泵技術(shù)及其在火電廠節(jié)能中的運(yùn)用[J].名城繪,2019(5):23.

        [2]王馨雨,林智成,王翔,等.熱泵回收余熱技術(shù)在火力發(fā)電廠的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù),2019(1):185-186.

        [3]馬靜姝.熱泵技術(shù)在火電廠節(jié)能中的應(yīng)用分析[J].中國設(shè)備工程,2019(20):18-19.

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