熱泵技術(shù)及其在火電廠節(jié)能中的應(yīng)用研究

趙鹍

摘 要：文章在對(duì)熱泵技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)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(duì)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(shì)下，人們對(duì)于電能的需求量和依賴程度都在不斷增加，同時(shí)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(shì)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(lái)滿足目前我國(guó)針對(duì)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(duì)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(guò)熱泵裝置來(lái)對(duì)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(duì)低溫余熱進(jìn)行充分利用來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的作用。此外，通過(guò)熱泵裝置的應(yīng)用還可以對(duì)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(guò)熱泵裝置的運(yùn)行來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)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(duì)熱泵裝置在火電廠節(jié)能工作中的應(yīng)用性能，是通過(guò)一系列的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)開(kāi)展的。常用的評(píng)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(shí)，還需要結(jié)合其工作環(huán)境、過(guò)冷度或者過(guò)熱度，來(lái)分析其是否滿足運(yùn)行工作條件要求。此外，還可以通過(guò)一次能源利用率來(lái)對(duì)熱泵性能進(jìn)行科學(xué)與合理的評(píng)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(huì)通過(guò)排汽而將熱量散失，因此，可以通過(guò)熱泵技術(shù)來(lái)對(duì)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(shí)，推動(dòng)火電廠中節(jié)能工作的穩(wěn)定開(kāi)展。在對(duì)此部分熱量進(jìn)行循環(huán)利用的同時(shí)，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(duì)此部分排污能量則可以通過(guò)熱泵技術(shù)的應(yīng)用來(lái)進(jìn)行回收利用。但是在此技術(shù)的應(yīng)用中，通常會(huì)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(guò)程中做好對(duì)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(duì)循環(huán)冷卻水的回收利用。通常來(lái)說(shuō)，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(duì)此類熱量進(jìn)行利用利用效率較低。這就需要通過(guò)熱泵技術(shù)的應(yīng)用來(lái)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(duì)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(lái)說(shuō)，可以通過(guò)熱泵技術(shù)的應(yīng)用，來(lái)將其轉(zhuǎn)換為比較高品位的能量。通過(guò)對(duì)此部分熱量，來(lái)提升火電廠節(jié)能工作的綜合水平，實(shí)現(xiàn)對(duì)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(duì)上述循環(huán)冷卻水余熱進(jìn)行利用的同時(shí)，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(duì)循環(huán)水系統(tǒng)的影響，同時(shí)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(guò)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(guò)熱泵裝置，使用熱泵裝置來(lái)利用二次管網(wǎng)中的熱量來(lái)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(duì)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(duì)此部分熱量，可以通過(guò)熱泵技術(shù)的應(yīng)用，利用鍋爐排煙對(duì)熱泵裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)此部分煙氣余熱的回收再利用。此外，針對(duì)吸收式熱泵來(lái)說(shuō)，其主要的原理就是對(duì)中間溫度的廢熱和低溫?zé)嵩粗g的熱勢(shì)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(guò)吸收式熱泵裝置，利用電廠的余熱來(lái)獲取具有比余熱溫度更高電熱水器和蒸汽。通過(guò)此種裝置，可以對(duì)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(yǔ)

火電廠作為我國(guó)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(zhǎng)的電能需求的同時(shí)也需要消耗大量的不可再生資源，而在目前我國(guó)提出發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的形勢(shì)下，也對(duì)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(guò)此策略的應(yīng)用，來(lái)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)。

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