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热泵技术在火电厂节能中的应用分析

2019-01-19马静姝

中国设备工程 2019年20期
关键词:热源冷却水热泵

马静姝

(银川能源学院,宁夏 银川 750000)

随着时代的发展和进步以及国民经济的高速增长,我国的工业化、农业化、城镇化也加快了脚步,国家对于能源资源的需求量大大提高,我国的社会经济正在飞速的发展,与此同时也带来了严重的环境问题。现如今,我国明确认识到资源、能源、环境3 者之间的关系,因此国家也提出了相应的节能减排政策,以此来推动节能减排工作的高效开展。伴随节能减排的思想在火电厂中普及,火电厂也在推行节能减排技术,其中热泵技术已经在火电厂中得到广泛的使用和推广,并取得了一定的成效。热泵技术在火电厂节能中的应用,主要可以实现对于循环冷却水中余热对除氧器排气加以回收,进行供暖以及利用锅炉排污等,最终实现有效的循环利用,从而有效节约能源,提高经济发展,推动能源环境和经济的可持续发展。那么,也就需要在火电厂工作的所有人员对热泵技术的相关知识进行了解,熟悉热泵技术的操作。这样一来,火电厂发电工序中利用热泵技术真正实现火电厂中节能减排。

1 热泵技术的概述

1.1 热泵技术的定义

热泵技术可以将低品位的能量转化为高品位的能量,是一种“变废为宝”的技术。与此同时,热泵技术也是目前市场上存在的一种新型的节能技术。通常来说,热泵技术是由市场上广泛应用的热泵装置的基础上进行发展的,是一种低温余热的节能技术。热泵技术可以在火电厂的节能减排中起到非常重要的作用,对我国的可持续发展的理念有所助力。因此为了能够更好的利用热泵技术,就需要对其有全面的了解,掌握热泵技术的基本状况。

1.2 热泵技术的工作原理

简单来说,热泵技术就是通过热泵装置的基础上进行发展的,所以热泵技术的发展和进步也离不开水泵装置的配合和原理支撑。水泵是把水从低处运送到高处的一种装置。类比发现,热泵技术可以将低温的热源可以转化为高温热源,这样,热泵技术就可以充分利用低温余热来实现节能减排的目的。此外,热泵装置是一种可以将不同的能量进行转移的装置,所以说热泵装置就可以通过低温热源吸收热量,然后通过吸收的低温余热传送给高温热源一些热量。所以,热泵技术的工作原理就是利用热泵装置的内部运行,将能量进行有效的利用和转化。这一举措具有很重要的现实意义。

1.3 热泵技术的分类

我们可以把热泵技术大致分为水源热泵、地源热泵、空气源热泵、吸收式热泵、固体吸附式热泵、机械压缩式热泵、固体化学反应式热泵等多种热泵形式。机械压缩式热泵技术在一般情况下可分为两种:一是制冷的条件下进行应用;二是在制热的条件下进行应用。如果说在制冷的条件下,机械压缩式的热泵技术就可以吸收冷源热量后将其进行升温然后送入压缩机,随即向热源放热,形成低温高压的液体,最终就可以为制冷剂的形成提供前提。当制冷剂形成后,方可开始新的循环。制热条件下的进行过程和制冷过程类似。最终都可以增强热泵技术的可行性以及适应性以达到预期效果。

2 热泵技术及其在火电厂节能中的应用

热泵技术及其在火电厂节能中的应用是多面性和综合性的。它主要表现在:回收除氧器排汽热量中的应用、回收锅炉排污能量中的应用、回收火电厂循环冷却水的应用、加热锅炉进风中的应用等方面。接下来就针对以上几个方面进行热泵技术在火电厂节能中的应用分析。

2.1 回收除氧器排汽热量中的应用

当火电厂进行发电的过程中会由于除氧器排汽而流失了很多的热能。那么面对这样一个情况,热泵技术就可以在回收除氧器排汽热量中进行合理应用。在经过大量实际应用后,发现了热泵技术对于回收除氧器排汽热量中的应用中的节能效果非常明显。那么又可以减少一部分的节能投资,并且在很大程度上保证提升节能工作的稳定性、安全性以及合理性。相对以往传统的技术,在经过了循环利用后的能量的品质极高,所以它可以广泛的应用在火电厂中,带来更好的节能效果和经济效益。

2.2 回收锅炉排污能量中的应用

一般来说,热泵技术在回收锅炉排污能量的应用中能够实现减少污染以及节约能源的目标。火电厂中锅炉的排污量比锅炉蒸发量要多3%~8%。锅炉在常年运转的过程中,其温度和压力一直处于高参数状态。那么,相关工作人员利用热泵技术就可以有效回收锅炉的排污能量,然后将这些回收的能量进行合理的循环利用。由于锅炉运转及其技术方面还是会有些许问题,所以会因为锅炉运行稳定性不够而造成热泵技术的难以控制。总而言之,在热泵技术应用在回收锅炉排污能量中,相关的工作人员需要时刻注意其风险以保证其稳定、安全、高效的运行。

2.3 回收火电厂循环冷却水中的应用

通常来说,我们可以把热泵技术在回收火电厂循环冷却水中的应用当作是热泵技术在火电厂节能应用中的前提。然后根据往常的应用状况来说,火电厂循环冷却水的温度在50℃以下。根据相关的文件可将其看为低品位能,所以导致它的直接利用效率是比较低下的。那么我们可以利用热泵技术来提高冷却水的温度,然后就可以增加其能量的利用率。通常来讲,火电厂的冷却水中含有能量的总数较大且含量相对稳定,因此火电厂可以把其当作是一种比较高效的热泵系统的低温热源。最终让火电厂的相关人员利用循环冷却水作为低温热源时能够有效提升火电厂节能工作的综合水平并且达到余热利用和节能减排的效果。

2.4 加热锅炉进风中的应用

根据目前所有热泵技术在火电厂节能的应用情况来说,锅炉暖风器的主要作用在于利用辅助蒸汽来对锅炉进风进行加热并且在此基础上提高空气预热器中空气的温度同时有效防止空气预热器中低温腐蚀现象的发生。总的来说,加热锅炉进风中应用的热泵技术一定要注意蒸汽用量的减少,才能达到节能减排的效果,也可以减少抽气的消耗,从而实现整个火电厂的节能目的以达到更高的经济效益。

3 关于热泵技术及其在火电厂节能中应用的建议

3.1 火电厂烟气余热的利用工作

根据目前数据的统计,可以得出锅炉中排烟损失是占火电厂全部损失中分量最多的一项。它通常占据整个火电厂燃料热量的7%左右,占据锅炉总热损失的80%及以上。相对来说,这部分的能量的再利用对于火电厂的节能减排有很重要的意义。因此,我们需要根据实践的经验,不断研究利用烟气来驱动热泵装置的可行性,从而实现回收火电厂的烟气余热,进行有效的再次利用。

3.2 做好火电厂节能中对于吸收式热泵的应用工作

吸收式热泵可利用中间温度的废热与低温热源之间的热势差,制取热量少但温度高于中温废热的热水或者蒸汽。接下来就可以利用电厂的余热来驱动吸收式热泵装置,进而获取比余热温度还高的热水以及蒸汽。由此一来,就可以替代高温抽汽,增加火电厂的发电能量从而提高火电厂发电的效率;除此之外还可以将热水和蒸汽运用在供暖以及其他有用的方面。

4 结语

综上所述,我国的火电厂是地球上能源、资源消耗中的关键部分。火电厂生产电能的过程中需要消耗了大量的燃煤资源。所以,我们需要把火电厂发电中节能环保的意识灌输在每一个人的心中。现如今,热泵技术作为一种较新型的节能技术,已经在火电厂节能工作中进行了广泛的应用。我们想要更好的实现火电厂节能减排的工作,首先就需要火电厂的工作人员熟悉热泵技术的基本情况、功能、特点及其注意事项。然后合理的将热泵技术应用在火电厂节能工作中,最终实现节能减排的目标,实现更高的经济效益。

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