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(二)热泵回收余热技术
热泵是一种利用高位能使热量从低位热源流向高位热源的装置。它可以采用压缩式,利用电力作为驱动能源;也可以采用吸收式,利用蒸汽、燃气等作为驱动能源。
电动热泵由电能驱动压缩机,使工质(如制冷剂R22)循环运动反复发生物理相变过程,分别在蒸发器中汽化吸热,在冷凝器中液化放热,使热量不断得到温位提升并传导利用。在此过程中,热泵的压缩机需要一定量的高位电能驱动,其蒸发器吸收的是循环水携带的低位热能,但输出的热量是可利用的高位热能,其数量是新消耗的高位热能和新吸收的低位热能的总和。
吸收式热泵的蒸发器用于电厂循环水热量的吸收,吸收器和冷凝器作为用户供热热水循环加热系统,它的驱动力是高位蒸汽热能和少量电能。
综上所述,无论是采用汽轮机低真空运行供热技术,还是采用热泵回收余热技术,均能有效利用汽轮机排汽热量。但采用传统低真空运行供热方式,机组本体及转子均需做改造,且50MW机组为单转子,投资大、改造工期长,不能满足当年供热需求;采用吸收式热泵技术,存在新华热电本身供热能力不足,蒸汽供给不足的问题;采用电动热泵技术,需修建110/10KV等级变压器一台,但新华热电110KV母线已无空余间隔,存在占地面积大,电源无法满足的问题。综合考虑以上因素,本次改造采用低真空运行低温供热方式。
三、低真空运行低温供热方案
(一)改造方案
本次改造依据上海汽轮机厂在余热利用工况下,对机组轴向推力和末级叶片强度进行校核的结果,制定了机组本体不做改造,仅对厂内循环水管道进行改造,并配套建设尖峰换热站、相应供热管网和换热站,并选择适当用户。见图1
1.循环水管道改造
将凝汽器水侧入口管与热网的回水管连接,将其出口管与热网供水管连接,并设必要的切换阀门的方案。为了防止凝汽器超压,在热网回水管道上安装了压力安全阀,保证回水压力不超过0.22MPa。为了防止凝汽器及热网管道结垢,热网循环水采用除盐水作为补充水。见图2
50MW汽轮发电机组、凝汽器的主要技术参数见表1-2。供暖期,采用低真空循环水供热运行,凝汽器作为热源使用,利用汽轮机排汽加热热网循环水。非供暖期,汽轮机高真空运行,循环水由冷却塔冷却。
2.尖峰换热站
尖峰站按两台机排汽总热量的50%进行设计,安装了2台共37MW尖峰加热器,3台热网循环泵。
3.热网和换热站
热网管道主要沿道路和道路一侧敷设,除穿越道路用隧道穿越外,其余均采用直埋敷设方式。管路全长1740米。考虑施工环境和造价,供热管道采用无补偿冷安装敷设方式。
换热站为改造工程,共改造换热站3座。换热站的改造方式是将原有换热器更换为端差较低的换热器,并且增大换热面积。
4.热用户的选择原则
在选择热用户时,考虑设计供回水温度,选择为地板采暖用户。
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