热电联产机组冷端余热回收技术的应用研究

摘要

能源是人类社会赖以生存与发展的基本物质基础，随着科技的发展与进步，人类对能源的开发使用越来越深入。我国正处于快速发展的关键时期，需要大量的各种能源作为支撑。因此，对能源进行有效的开发利用，则有利于促进我国社会的和谐发展。目前，在工业生产过程中消耗的能源并没有得到完全的利用，产生了大量的废热排放至环境中，造成能源的浪费与环境的污染。因此，对这部分废热进行有效回收利用，既能有效减少生产中能源的浪费，又能保护环境。
　　论文主要针对我国火电厂低温循环水的回收利用现状，分析了吸收式热泵技术、低真空供热技术的技术原理、热力性能特性，同时进行了两种余热回收技术的性能对比分析，并结合工程实例，得出了不同余热回收利用技术的工程设计方案，为后续学者的研究提供一定的技术参考。本论文的主要结论如下:
　　通过对比分析抽汽工况、热泵工况、低真空工况各自的热力性能，得出，在机组的总供热量一定时，不同供热工况的整体热力性能由好到差依次为:热泵供热工况＞低真空供热工况＞抽汽供热工况。
　　对于热泵供热来说，随着热网供水温度的增加，热电厂与供热系统的热力性能都得到优化，当温度从58℃增加至80℃时，节煤量增加了约1/3;当对外供热量一定时，尽量选取低的机组背压;系数COP的增加有利于热电厂与热泵供热，但是对热泵系统的影响尤其明显，如COP从1.5增加至2.0时，供热(炯)损则从63.89GJ/h降低至0.74GJ/h，(炯)损几乎降低至为零。
　　对于低真空供热来说，随着热网供水温度的升高，热电厂的综合效率逐渐增加，而供热系统的(炯)效率在逐渐降加，而(炯)损却逐渐增加。这是因为余热回收量增加了，但是余热的(炯)品位也在增加。低真空供热系统比较适合于外界热负荷需求较大的情况。
　　通过变工况性能对比分析，得出:在热网供水温度较低时，即对外供热量较小时，应选择吸收式热泵供热系统;当热网供水温度较高时，即对外供热量较大时，应选择低真空供热系统。通过设计工况对比分析，可得:热泵供热方案的初投资明显大于低真空供热，低真空供热由于背压增加较大影响发电，使得总收益降低，投资回收期增长;考虑热价、煤价时，从全年收益来看，热泵供热方案优于低真空供热方案。考虑电价时，电价越高，热泵供热方案的优势越明显。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景及研究意义

1．1．1 我国能源发展现状

1．1．2 我国节能减排战略

1．2 国内低温余热利用情况

1．2．1 长春热电发展有限公司低温循环水余热回收利用方案

1．2．2 包头东华热电有限公司低温循环水余热回收利用方案

1．2．3 华电国际青岛电厂低真空供热方案

1．3 国内外研究现状

1．3．1 国外研究动态

1．3．2 国内研究动态

1．4 本文主要研究内容及方法

第2章 热电厂冷端余热回收技术的原理分析

2．1 吸收式热泵技术

2．1．1 开式循环运行方式

2．1．2 闭式循环运行方式

2．1．3 热泵取代凝汽器运行方式

2．2 低真空供热技术

2．2．1 凝汽器单侧运行方式

2．2．2 凝汽器双侧运行方式

2．3 优缺点对比分析

2．3．1 吸收式热泵优缺点

2．3．2 低真空供热优缺点

2．4 本章小结

第3章 热电厂冷端佘热回收技术的热力学分析

3．1 吸收式热泵模型

3．1．1 热泵关键设备的数学模型

3．1．2 热经济性分析模型

3．2 低真空供热模型

3．2．1 低真空关键设备的数学模型

3．2．2 热经济性分析模型

3．3 余热回收技术的性能分析与对比

3．3．1 不同供热工况

3．3．2 热泵供热工况

3．3．3 低真空供热工况

3．3．4 热泵与低真空对比分析

第4章 两种余热利用技术实例分析

4．1 吸收式热泵技术工程实例

4．1．1 工程概况

4．1．2 方案设计

4．1．3 节能性分析

4．2 低真空供热技术工程实例

4．2．1 工程概况

4．2．2 方案设计

4．2．3 节能性分析

第5章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢

作者简介