热泵供热技术在热电厂应用的探讨
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摘要：热电联产机组为保证汽轮机正常运行，必须在低压端提供大于安全运行要求的流量。 这部分蒸汽在凝汽器中被循环水冷却，热量从冷却塔排出。这部分热量占汽轮机最大供热量的20%·50%.也就是说，电厂冷凝热排空，使得能源利用率低.
中图分类号：TU833 文献标识码：A 文章编号：1003-9082 （2013） 11-0174-02
热电厂在运行中的循环水每天24小时不间断运行，蕴含丰富的低品味热资源，这部分资源完全可以有效利用，减少资源浪费。
吸收式热泵是将热能从低品位热源中取出，转移到高品位热源的系统。恰当地利用吸热式热泵可以把那些不能直接利用的低温热能转变为有用的高温热能，从而提高热能利用率，节约大量燃料。吸热式热泵是以消耗一部分温度较高的高位热能为代价，从低温热源吸取热量供给用户。对于热电系统来说，就是回收凝汽器冷却水的热量，转换到集中供采暖热水中。
采用吸热式热泵技术，回收利用循环水的余热资源，为用户供热，从而可大量减少一次能源消耗，减少污染物排放量，同时节约大量运行费用，符合我国目前节能环保的要求。
下面，以包头二电厂两台200MW水冷抽凝式机组为例，就该技术在热电厂中的应用做一些探讨。
一、热电厂现状
包头第二热电厂现有两台200MW水冷抽凝式热电机组，供热工况下，汽轮机一级抽汽额定蒸汽压力0.4MPa，实际抽汽压力0. 3MPa，二级抽汽额定蒸汽压力0.245MPa，实际抽汽压力0.05MPa。从凝汽器出来的循环冷却水温度为25℃，通过冷却塔降温后回到凝汽器的冷却水温度为15℃，冷却水流量20000t/h左右。
二、集中供热现状
包头第二热电厂目前采用电厂内的汽水换热器，利用汽轮机一级、二级抽汽，将一次网供热回水从50℃，加热到95℃送至包头市内，一次网热水流量11000m3/h，在通过换热器加热二次网供热水供居民使用。由于包头市从城市环保考虑，取消小型燃煤锅炉，热电联产集中供热缺口有300万平方米。
方案概述
吸收式热泵技术是一项技术成熟、运行经济、安全可靠的热回收技术。采用吸收式热泵回收循环水余热集中式供热方式与传统汽水换热方式相比较，一方面回收利用了电厂循环冷却水的低位余热，把原本电厂白白排放掉的循环水热量回收并进入一次热网，电厂提供相同的热量，可以减少汽轮机抽汽，增加汽轮机的发电能力；在汽轮机抽汽量相同的情况下，可以增加电厂的供热能力，提高能源综合利用效率。
方案说明
利用25℃/15℃循环冷却水，使用0.3MPa蒸汽作为驱动热源，无法通过吸收式热泵将50℃一次网供热回水加热升温。为了实现循环水余热利用，必须要提高循环冷却水温度，提高循环冷却水温度可采用以下方案：提高一台汽轮机排汽背压，使循环水温度达到37℃/27℃，回收一套汽轮机的排汽冷凝热，增加供热面积。
方案
将来自一套200MW热电机组凝汽器的37℃循环水引入热泵取热端作为低温热源，通过热泵回收余热后，循环水温度降至27℃后，送回凝汽器；同时在热泵的加热端，来自生活小区的50℃供热回水进入热泵，经过热泵的加热热水温度升温至80℃后，再通过汽水换热器加热到105℃送入生活小区热水管网。利用汽轮机0.3MPa抽汽，引至热泵作为驱动能源，蒸汽放热后变成凝水，再送至凝水回收装置。
节能效益定量分析
该项目采用吸收式热泵机组系统，额定供热热量375MW其中从循环冷却水中获得的热量为150KW，
采暖年运行时间按4000小时计算，
150000×4000×3.6×106=216万GJ
每年可增加供热量 260×104GJ，折合标准煤7.37万吨。
节水预测分析
本项目采用吸收式热泵回收利用了338t/h循环冷却水的热量，这一部分水无需在进入冷却塔进行蒸发降温，因此可以减少冷却塔的补水。
电厂冷却塔冬季运行工况下，由于蒸发、排污等原因，每小时补水量按2%计算。则本项目方案一回收余热循环水可以减少补水量为：12900×2%=258t/h
按全年运行4000小时计算，年节水量：258×4000=103.2万吨
本项目方案一回收余热循环水可以减少补水量为：8000×2%=160t/h
按全年运行4000小时计算，年节水量：160×4000=64万吨
本方案采用成熟的吸收式热泵节能技术，回收利用电厂循环冷却的低温热能，通过热能转换提供生活区采暖，在不增加发电煤耗，不影响发电量的情况下，增加了电厂的供热能力，实现了节能降耗。
作者简介：李艳莉，女，现供职于内蒙古包头第二热电厂。