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    1. 淺析熱電聯產綜合節能解決方案

      發布時間:2018-10-06 11:01          

      要:熱電聯產是能源轉換效率最高的熱源方式,熱電聯產證明了,在節能減排的大形勢下,燃煤熱電聯產有特別好的能源轉換效率,是節能減排最好的熱源。那么如何提高熱電聯產自身的效率就成為了重中之重,本文通過對熱電聯產采用煙氣余熱回收技術、低溫余熱回收技術、吸收式大溫差換熱技術、集中供熱全網平衡自動控制技術來實現為熱電聯產綜合節能提供解決方案。

      關鍵詞:熱電聯產;綜合節能;節能技術;解決方案

      引言

      熱電聯產節能一直是行業比較重視的問題,隨著社會的發展,技術的進步,傳統的、單一的節能方式已經不能滿足行業發展的需要,基于此,本文提出采用多種技術并行的熱電聯產綜合節能解決方案。工藝流程詳見圖1,下面對具體技術做簡要闡述:

      圖1 熱電聯產綜合節能解決方案工藝流程圖

      1 煙氣余熱回收技術

      熱電聯產企業鍋爐實際燃燒煤種和設計煤種存在偏差,另外投產時間較早設備陳舊,這就導致鍋爐排煙溫度升高,增加煤耗,降低了能源利用率。鍋爐煙氣余熱回收技術采用集中式煙氣余熱回收站串聯加裝在鍋爐尾部煙氣系統中,其中站內包括分體—雙路可調式熱管換熱器、加壓泵、配電柜、PLC控制柜和控制操作臺。

      分體—雙路可調式熱管換熱器包括上部和下部,上部為冷源工質側,下部為煙氣側,在煙氣側與冷源工質側之間設有蒸汽連通管和冷凝水回流連通管;在煙氣側,設有用于與增壓風機連接的煙氣側入口、用于與脫硫塔連接的煙氣側出口、以及與分體—雙路可調式熱管換熱器冷源工質側配合連接的蒸汽連通管;在冷源工質側,設有用于輸入冷源工質的冷源工質側入口、用于輸出冷源工質的冷源工質側出口、以及冷源工質側出入口之間的旁通管路,在所述旁通管路上,設有調節閥;同時設有與分體—雙路可調式熱管換熱器煙氣側配合連接的冷凝水回流連通管,在所述冷凝水回流連通管上,設有調節閥。

      該技術能夠應用于汽機回熱系統、除鹽水系統、供熱系統、空氣預熱系統以及生活用水加熱系統等。

      2 低溫余熱回收技術

      該技術主要采用吸收式熱泵,它以蒸汽、廢熱水為驅動熱源,把低溫熱源的熱量提高到中、高溫,從而提高了能源的品質和利用效率。吸收式熱泵技術,是工業余熱利用領域,實現能源梯級利用的主要技術手段。

      吸收式熱泵原理,以汽輪機抽汽為驅動能源Q1,產生制冷效應,回收余熱Q2,加熱熱水。得到的有用熱量為消耗的蒸汽熱量與回收余熱量之和Q1+Q2。

      吸收式熱泵包括蒸發器、吸收器、冷凝器、發生器、熱交換器、屏蔽泵和其他附件等。它以蒸汽為驅動熱源,在發生器內釋放熱量Qg,加熱溴化鋰稀溶液并產生冷劑蒸汽。冷劑蒸汽進入冷凝器,釋放冷凝熱Qc加熱流經冷凝器傳熱管內的熱水,自身冷凝成液體后節流進入蒸發器。冷劑水經冷劑泵噴淋到蒸發器傳熱管表面,吸收流經傳熱管內低溫熱源水的熱量Qe,使熱源水溫度降低后流出機組,冷劑水吸收熱量后汽化成冷劑蒸汽,進入吸收器。被發生器濃縮后的溴化鋰溶液返回吸收器后噴淋,吸收從蒸發器過來的冷劑蒸汽,并放出吸收熱Qa,加熱流經吸收器傳熱管的熱水。熱水流經吸收器、冷凝器升溫后,輸送給熱用戶。

      3 吸收式大溫差換熱技術

      該技術利用第一類吸收式熱泵技術,以一端的大溫差傳熱為吸收式熱泵提供驅動力,實現局部由低溫向高溫的換熱,由此形成了吸收式換熱概念,并在此基礎上構建了吸收式換熱機組。吸收式換熱突破了傳統的“由高溫向低溫換熱”的思維,也打破了以往吸收式制冷機僅用于制冷或制熱的局限。吸收式換熱理論適用于熱能工程中各種存在能級不匹配的大溫差換熱過程,可降低這些環節的不可逆損失。通過吸收式換熱,降低集中供熱系統一次管網回水溫度,一方面可大幅提高熱力管網的輸送能力、熱力站供熱能力,降低管網的建設投資,節約輸送泵電耗;另一方面可為低品位余熱回收提供有利條件,進而大幅提高系統的能源效率。機組由熱水型吸收式熱泵和水-水板式熱交換器以及連接管路組成。機組內板式換熱器可以在吸收型溴化鋰故障時獨立控制、運行,使用時其換熱量不低于機組設計供熱量的70%。

      4 集中供熱全網平衡自動控制技術

      該技術以各換熱站二次網供回水平均溫度彼此一致為熱網的調節目標,對各換熱站供水閥進行調節,可以保證各換熱站間的均勻供熱,避免由于冷熱不均,為了保證偏冷用戶達到要求而造成過熱用戶的浪費。因此是保證供熱要求條件下的最節能的調節方式,也是可以使熱電聯產企業獲得最大經濟效益的調節方式。

      該技術一般不會導致系統振蕩。由于各換熱站所承擔的供熱面積不會經常改變,并且各建筑物的負荷主要由外溫所決定,因此隨外溫變化各換熱站的熱負荷同步升高或降低,各換熱站間熱負荷之比基本不變。因此,在熱源優先調節的情況下,系統一旦調節均勻,就基本能夠保持,不需要隨溫度變化進行調節,因此閥門調節的頻繁程度較前述方式都要小的多,這樣,系統可以長期穩定運行。隨著外溫的變化,為保證供熱效果,熱源需統一進行調節,這時可以隨外溫降低而升高供水溫度,也可提高總的循環流量。無論采用哪種方式,都是全面地升高或降低各換熱站的采暖效果,不會改變其均勻性。只有當個別換熱站二次管網發生變化,新增添或關閉一些用戶,庭院管網做某種調節和轉換等,才需要對相應換熱站及相鄰幾個換熱站的供水閥進行調節。該技術可將熱網的調節與熱源的調節分為兩個獨立環節分別單獨進行,相互之間基本互不干擾。

      結語

      熱電聯產企業作為一次能源消耗大戶,其節能降耗工作對國家一次能源利用戰略和“十三五”節能減排目標的實現有著重大影響。熱電聯產綜合節能解決方案廣泛推廣實施后,必將極大輔助行業的快速發展,對切實推進城市集中供熱、節能減排、保護環境等有著深遠的現實意義,并將大幅度提高城市居民供熱的舒適性、可靠性及安全性。

      ? ?本項目榮獲2016中國沈陽海智創新創業大賽銀獎、第二屆“中國創翼”青年創業創新大賽遼寧省決賽“創翼之星”榮譽稱號、第五屆中國創新創業大賽(遼寧賽區)暨第四屆遼寧創新創業大賽行業賽團隊組三等獎。

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