【摘 要】
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能源是每一个国家赖以生存的重要资源,但是随着经济的日益发展,对于能源的需要也逐渐增长,对于常规抽汽供热机组排汽所蕴含的大量余热,若直接排放到环境中会造成大量的余热损失,因此近年来人们更加关注于能源梯级开发利用以及余热处理。针对我国热电联产机组丰富的余热废热资源,可以通过不同的方式对冷端的余热进行回收。本文以某315MW抽汽供热热电联产机组为例,利用Ebsilon仿真软件对该机组进行建模,分别构建高
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能源是每一个国家赖以生存的重要资源,但是随着经济的日益发展,对于能源的需要也逐渐增长,对于常规抽汽供热机组排汽所蕴含的大量余热,若直接排放到环境中会造成大量的余热损失,因此近年来人们更加关注于能源梯级开发利用以及余热处理。针对我国热电联产机组丰富的余热废热资源,可以通过不同的方式对冷端的余热进行回收。本文以某315MW抽汽供热热电联产机组为例,利用Ebsilon仿真软件对该机组进行建模,分别构建高背压供热和吸收式热泵供热方式的模型;在吸收式热泵供热系统基础上,将凝汽器改为双侧运行方式,并适度提高背压,将热网水分别在凝汽器和热泵中进行两级加热,改造为一种新型冷端余热利用供热系统,通过分析相关参数对热力系统的准确性和适用性进行验证。基于热力学第一、第二定律,从热效率和(火用)效率的角度,在不同热负荷下对抽汽供热、高背压供热、吸收式热泵供热以及新型冷端余热利用供热系统的热力性能进行比较,得出采用新型冷端余热利用供热系统时随着热网供水温度的升高,其相比于另外三种供热方式,在热效率、(火用)效率以及单耗方面具有较大的优势,但是其并不适用于供水温度较低的工况,在回水温度取47℃时,供水温度最低不得低于78℃。其次,分析得出新型冷端余热利用供热系统运行时存在最佳背压23k Pa,且由于吸收式热泵中溴化锂稀溶液的浓度不得低于50%,所能取到的背压具有上限值,在热网水温升较小,上限值取不到最佳背压时应尽量保证允许范围内最大背压;在相同的供水温度下,适当地降低回水温度可以保证较大的供热负荷,有利于提高热泵的COP以及系统整体的热力性能,在回水温度降到40℃时,COP可达1.71。针对某2×300MW机组,在两台机组均保持运行且采用不同的供热方式建立四个方案,其中方案三和方案四在两台机组均采用冷端余热回收技术下,最大供热能力有较为明显的提升,都达到了762.841MW,可满足最大1361.13万m~2的供热面积。根据不同的环境情况和供热现状,将国内分为高寒地区和次寒地区,针对不同地区的尖峰供热期,计算分析每个地区热力性能参数相对最佳的方案,得出在高寒地区方案四最佳,总可回收总余热量192.27万GJ,折合所节约的标准煤为7.13×10~4t;在次寒地区方案三最佳,可以回收总余热量116.71万GJ,折合标准煤4.33×10~4t。通过本文的研究,进一步得到了新系统的优化原则,并为热电联产机组冷端余热的回收利用提供的了一定的参考价值。
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