火电厂节能中热泵技术的应用探析

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摘要 随着我国经济水平的不断提升和火电厂整体水平的不断进步，在火电厂节能过程中热泵技术得到了越来越广泛的应用。本文从对热泵技术进行概述入手，对热泵技术在火电厂节能中的应用进行了分析。

关键词 火电厂；节能；热泵技术

中图分类号TM621 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）111-0182-02

随着我国节能环保工作的持续开展，在火电厂运行、发展过程中节能工作占有着越来越重要的地位。通常来说在火电厂节能过程中热泵技术的有效利用可以做到回收火电厂的循环冷却水中的余热和锅炉排污热量以及相应的除氧器排汽热量，通过将这些能够进行有效循环再利用的能力进行有效利用，火电厂在节约能耗的同时能够很好地提升自身的经济效益。因此火电厂工作人员在工作中应当对热泵技术的工作特点有着清晰的了解，并在此基础上促进火电厂节能中热泵技术得到更为广泛的应用。

1 热泵技术概述

热泵技术是在热泵装置基础上发展而来的一种节能技术，这一技术是一种新兴的低温余热的节能技术。以下从热泵技术工作原理、热泵技术分类、热泵性能评价指标等方面出发，对热泵技术进行了概述。

1.1 热泵技术工作原理

热泵技术的发展与热泵装置的发展是紧密联系的，而热泵装置的发展则离不开水泵装置的原理支持。由于水泵是将水从低处移动到高处并且加以利用，对比之下热泵是将低温热源的热量输送到高温热源中，因此热泵技术是一种能够较为充分的利用低温余热的节能技术。除此之外，由于热泵装置是一种能够进行能力转移的装置，即热泵装置能够以消耗一部分高品位能为代价，从低温热源中获取热量并且将这一部分能量传输给高温热源热量。因此在此基础上热泵技术的工作原理则是通过热泵装置的有效运行促进能量的有效转化和利用，因此这一技术在火电厂中的应用能够起到良好的节能效果并且对于提升火电厂的能源利用效率、和减少环境污染具有十分重要的现实意义。

1.2 热泵技术分类

通常来说热泵技术可以分为水源热泵、空气源热泵和地源热泵、机械压缩式热泵、吸收式热泵、固体吸附式热泵、固体化学反应式热泵等种类繁多的热泵。以下以机械压缩式热泵技术为例子说明在火电厂节能工作中热泵技术的应用方式。一般而言机械压缩式热泵技术通常由冷凝器、节流阀和蒸发器、压缩机等几个部分组成，并且机械压缩式热泵技术能够在制热环境和制冷环境等不同情况下运行，这使得机械压缩式热泵技术的应用具有较强的灵活性。在制热环境下，机械压缩式热泵技术能够等压吸收冷源热量并且在将其升温蒸发后送入压缩机，接下来向热源等压放热后变成低温高压的液体，在形成制冷剂后开始新的循环，而在制热环境下，其循环流程大致相似只是按照反方向进行。

1.3 热泵性能评价指标

热泵技术在火电厂节能工作中的运用是否能起到良好的节能效果则需要相关性能评价指标的有效支持。通常来说制热系数、制热量、耗功量、制冷系数是热泵技术较为重要的评价指标。除此之外，热泵的整体性能除了和上述几个评价指标有关外，还与火电厂的工作环境、过热度、过冷度等内容有关。另外，在热泵性能评价指标中一次能源利用率也是衡量热泵技术整体效率的重要指标。通常来说一次能源利用率是指热泵装置输出的总能量与其一次能源消耗数量的比值，即一次能源利用率=系统输出的总能量/系统一次能源消耗数量。这一热泵性能评价指标的有效应用可以使热泵性能评价显得更为合理并且科学。

2 热泵技术在火电厂节能中的应用

热泵技术在火电厂节能中的应用是多方面、综合性的，这主要体现在回收火电厂循环冷却水中的应用、火电厂回热系统中的应用、加热锅炉进风中的应用、回收锅炉排污能量中的应用、回收除氧器排汽热量中的应用等环节。以下从几个方面出发，对热泵技术在火电厂节能中的应用进行了分析。

2.1 回收火电厂循环冷却水中的应用

热泵技术在回收火电厂循环冷却水中的应用是热泵技术在火电厂节能技术中应用的基础和前提。通常来说火电厂循环冷却水的往往在50 ℃以下，因此按照相关分类可以将其分为低品位能量，这意味着这一能量的直接利用范围是较为狭窄的，但是通过热泵技术的有效应用可以在提升冷却水的温度后使其得到较为广泛的应用。众所周知火电厂的冷却水中蕴含能量的总数较为巨大并且其能量含量较为稳定，这意味着这些特点的存在可以使其能够作为理想的热泵系统低温热源。因此当火电厂工作人员以循环冷却水为低温热源时能够促进其具有结构简易、制热系数高、稳定性较强、经济效益较好等优越性，从而在此基础上有效提升火电厂节能工作的综合水平并且合理达到余热利用和节能减排的效果。例如当工作人员将电厂循环水输送到热力站时可以通过热泵技术对二次管网内的采暖用水进行加热，则这些采暖用水会被进一步输送到换热设备中。并且能够根据火电厂用户的具体需求对其进行电能转化。在热泵技术在回收火电厂循环冷却水中的应用过程中工作人员应当注意热泵技术的形式应用方式和能源选择应当根据火电厂的具体情况和经济条件来决定，从而在此基础上提升火电厂节能中热泵技术应用的合理性和稳定性。

2.2 火电厂回热系统中的应用

热泵技术在火电厂回热系统中的应用有着重要的意义。通常来说热泵技术的有效应用可以在回收循环冷却水余热的同时有效返回热力系统中的部分加热凝结水从而在此基础上有效减少相应的低压抽汽消耗量并且合理增加电厂的整体发电量，与此同时也能降低火电厂发电所需消耗的煤炭数量。在这之中，热泵技术的应用可以在凝结水中引入热力系统同时也可以从加热器处引入热力系统，即热泵技术可以在取代单级加热器的同时做到取代多级加热器。但是应当注意，在火电厂回热系统中的应用时工作人员应当根据火电厂的具体节能要求确定热泵技术的应用参数，并且根据热泵技术自身性能不同和机组特点的差异，选择最具有经济性和环保性的热泵技术应用方法，从而促进火电厂节能工作的有效开展。

2.3 加热锅炉进风中的应用

在火电厂的节能工作开展过程中，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的相关空气温度同时有效防止空气预热器中低温腐蚀现象的发生。除此之外，热泵技术在加热锅炉进风中的应用可以在减少辅助蒸汽用量的同时有效减少抽汽的总消耗量，即能从整体上提升火电厂的节能水平和经济效益。另外，通常来说火电厂中暖风器的加热是由蒸汽变为热水的，因此从理论上而言工作人员可以通过改善其运行过程中存在的泄漏问题和水击问题来有效提升暖风器的工作效率，但是这一改善应当是建立在合理的研究和验证的基础上的。由于火电厂往往建立在离市中心较远的位置上，因此如果为了节能而进行余热管网的铺设则需要极大的投资和人力资源，因此这一方式对于火电厂的整体节能工作并不一定能带来良好的收益。因此火电厂工作人员在热泵技术的应用过程中应当注重稳定技术的有效利用，从而在有效利用电厂余热的前提下合理提升火电厂生产效率同时提升其节能环保水平。

2.4 回收锅炉排污能量中的应用

通常来说热泵技术在回收锅炉排污能量中的应用能够起到节约能源和减少污染这种一举两得的效果。由于在火电厂中锅炉的连续排污量往往是锅炉蒸发量的3% ～7%并且锅炉在运行过场中其压力和温度都会常年保持较高的状态，因此工作人员在通过热泵技术的有效应用可以有效回收锅炉的排污能量并且将这些能力进行合理的循环再利用。但是应当注意，在热泵技术的实际应用过程中由于其在锅炉运行和相关技术方面存在一定的缺陷，因此其稳定性波动较大并且控制较为不易，因此工作人员在回收锅炉排污能量中的应用应当注重风险的有效回避并且促进其运行稳定性的有效提升。

2.5 回收除氧器排汽热量中的应用

在火电厂运行过程中除氧器排汽会导致大量热能被无端的浪费和损失，针对这一情况热泵技术在回收除氧器排汽热量中的应用可以对这一部分能量进行有效的回收并且经过实践检验其节能效果较为显著。除此之外，热泵技术在回收除氧器排汽热量中的应用可以在除氧器排汽系统中进行应用，这一方面能够有效减少相关节能投资与此同时也能极大程度上提升其节能工作的安全性和稳定性，并且经过其循环利用后的能量品位较高因此在火电厂中也具有较为广泛的用途。

3 结论

随着我国国民经济整体水平的不断进步和火电厂发展速度的不断加快，在火电厂节能工作中热泵技术的应用取得了良好的实践效果。因此火电厂工作人员在开展节能工作时应当注重对热泵技术进行合理的分析，并在此基础上通过研究与实践的进行促进我国火电厂节能工作整体水平的有效提升。

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