張美麗ZHANG Mei-li；平永凱PING Yong-kai

（①河北電力勘測設(shè)計(jì)研究院，石家莊 050031；②北京中景昊天工程設(shè)計(jì)有限公司石家莊分公司，石家莊050000）（①Hebei Electric Power Design and Research Institute，Shijiazhuang 050031，China；②Beijing Zhongjing Haotian Engineering Design Co.，Ltd.，Shijiazhuang Branch，Shijiazhuang 050000，China）

0 引言

隨著城市化進(jìn)程的快速發(fā)展，供熱面積的需求會迅速增加。在國家嚴(yán)格控制燃煤機(jī)組的同時，大力提倡節(jié)能減排，電廠有很多余熱可以利用，內(nèi)部挖潛是解決供熱問題的一個有效途徑?；厥绽秒姀S余熱，能有效地降低電力企業(yè)生產(chǎn)能耗，提高電廠經(jīng)濟(jì)效益，提高能源利用率，節(jié)約能源，減少廢物排放，符合國家的節(jié)能環(huán)保政策。而熱泵技術(shù)因其具有高效節(jié)能環(huán)保的特性，已經(jīng)引起國家和地方政府的高度重視，并出臺了一系列法律法規(guī)和具體政策以促進(jìn)其發(fā)展。

1 工程簡介

某電廠一期工程建設(shè)規(guī)模為2×300MW 單抽采暖供熱機(jī)組。改造前廠內(nèi)設(shè)換熱首站，通過熱網(wǎng)水管道向熱用戶提供130°C 高溫?zé)崴厮疁囟?0°C。2×300MW 抽凝供熱機(jī)組，配2×1025t/h 燃煤鍋爐，額定采暖抽汽量2×500t/h，最大采暖抽汽量2×550t/h，電廠額定供熱能力為653MW。改造后增建熱泵房，吸收式熱泵房采用兩層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建筑面積1520.4m2，一層為熱泵機(jī)組房間，共布置2 臺熱泵機(jī)組，同時設(shè)水工專業(yè)循環(huán)水升壓泵坑；二層布置4 臺熱泵機(jī)組，三層局部布置電氣、熱控用房間。熱泵房尺寸縱向?yàn)?9m，共3 跨；橫向?yàn)?0m，共2 跨。

2 經(jīng)濟(jì)效益探討

電廠增加吸收式熱泵回收凝汽器乏汽余熱，年發(fā)電量不變，通過減少運(yùn)行成本和增加供暖熱量的方式實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算中最關(guān)鍵一步為每年可節(jié)約標(biāo)煤耗量計(jì)算，通過其可折算出運(yùn)行成本、增加供熱量（面積）以及節(jié)能減排其他數(shù)據(jù)。本文引用國內(nèi)某電廠已運(yùn)行電廠的數(shù)據(jù)說明增加吸收式熱泵后電廠可節(jié)約的標(biāo)煤量來體現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)效益。計(jì)算吸收式熱泵機(jī)組節(jié)約標(biāo)煤量，一方面考慮凝汽器背壓升高，會增加汽輪機(jī)熱耗，另一方面電廠年發(fā)電量保持一定，綜合比較改造前后電廠標(biāo)煤耗量的變化。現(xiàn)以上面所述某電廠為例簡述節(jié)約標(biāo)煤量計(jì)算。因篇幅有限，本文僅就以下兩種情況進(jìn)行改造前后技術(shù)對比。

2.1 供熱面積1360 萬平改造前后主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對比

表1 供熱面積1360 萬平改造前后全廠主要熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對比表

結(jié)論：通過表1 供熱面積1360 萬平改造前后全廠主要熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對比表可以得出，如不增加熱泵機(jī)組，大唐豐潤熱電廠供暖能力不能滿足1360 萬平供暖面積的需求。熱泵機(jī)組投產(chǎn)后，增加采暖季總供熱量98 萬GJ，增加供暖面積172 萬平米，折合全年節(jié)約標(biāo)煤量3.0 萬噸，此時為機(jī)組最大供熱能力的供熱收益。大唐豐潤熱電廠2×300MW 機(jī)組降低年均發(fā)電標(biāo)煤耗率9.1g/kWh。

2.2 采暖抽汽量一定的情況下，改造前后技術(shù)對比

表2 為各個工況節(jié)煤量計(jì)算對比表。

本表格計(jì)算說明：①1 號機(jī)組年發(fā)電量不變。②1 號機(jī)組抽500t/h 采暖抽汽量不變。各個工況下主蒸汽流量不變。③平均供熱標(biāo)準(zhǔn)煤耗率采用統(tǒng)籌法計(jì)算數(shù)據(jù)38kg/GJ。

結(jié)論：在采暖抽汽量為500T/h 時，全年節(jié)約標(biāo)煤量2.47～3.47 萬噸。

通過以上兩種運(yùn)行狀態(tài)改造前后進(jìn)行對比，增加吸收式熱泵機(jī)組后，電廠的運(yùn)行成本降低，每年節(jié)約標(biāo)煤2.47-3.47 萬噸。在機(jī)組不能滿足日益增長的供熱需求時，能增加172 萬平米的供熱面積。由此可見電廠增加熱泵式回收機(jī)組經(jīng)濟(jì)性很顯著。

表2 500t/h 采暖抽汽改造前后技術(shù)對比表

3 環(huán)境效益分析

3.1 節(jié)能減排分析 利用熱泵回收循環(huán)冷卻水余熱進(jìn)行供暖，在提供熱量的同時，無需消耗新的能源，相比常規(guī)供熱方案節(jié)約了大量能源，減少了煙塵、SO2和NOx等污染物的排放，不產(chǎn)生溫室氣體CO2，同時又減少了煤、灰渣在裝卸、運(yùn)輸、貯存過程中對環(huán)境、交通及占地的影響，使城市環(huán)境空氣質(zhì)量得到改善，具有非常明顯的環(huán)境效益。

本文中某電廠利用熱泵可回收循環(huán)水熱量，每年可節(jié)約標(biāo)煤量、減排煙塵量、減排SO2量、減排NOx量及減排溫室氣體CO2量見表3。

3.2 CDM 申請 我國是溫室氣體減排潛力較大的發(fā)展中國家之一，加之具有良好的投資環(huán)境，開展CDM 合作的市場前景廣闊。某電廠該項(xiàng)目具備申請成為CDM 項(xiàng)目的基本條件，本項(xiàng)目建設(shè)方正委托咨詢單位開展CDM 項(xiàng)目申請。溫室氣體減排收益，根據(jù)目前碳市場上CO2的排放交易價格，按照10 歐元/t CO2計(jì)算，1 歐元兌換9 元RMB 計(jì)算，估計(jì)本工程CO2總減排收益見表4（單位萬元RMB）。

表3

4 結(jié)語

表4

綜上所述述，在不增加鍋爐和供熱機(jī)組的情況下，利用現(xiàn)有采暖抽汽，回收循環(huán)水余熱，某電廠熱泵機(jī)組投產(chǎn)后，回收余熱≥95MM，機(jī)組最大運(yùn)行效益增加≥172 萬平的供暖面積,年增加供熱量≥98.1 萬GJ，折合標(biāo)煤量為年節(jié)約≥3.0 萬噸，每年可減排煙塵35.73t、SO2272.15t、NOx481.12t，每年可減排溫室氣體CO299502.26t。由此可見，采用吸收式熱泵技術(shù)回收電廠機(jī)組乏汽余熱，降低了供熱能耗，節(jié)約煤耗和電耗，減少大氣污染物的排放，對加快市政建設(shè)、保障熱力供應(yīng)、改善城市環(huán)境等有直接推動作用。某電廠通過增加吸收式熱泵回收凝汽器乏汽余熱效益顯著，并在工藝技術(shù)、建設(shè)條件和經(jīng)濟(jì)上是可行的，節(jié)能效益、環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益方面顯著。建議進(jìn)一步開展工作，大力發(fā)展電廠中余熱回收工作。

[1]孫方田,李德英,李翠潔,付林,張世鋼.基于噴射式換熱的熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱技術(shù)[J].區(qū)域供熱,2013(04).

[2]馬最良,趙偉.在我國應(yīng)用吸收式熱泵站的經(jīng)濟(jì)分析[A].全國暖通空調(diào)制冷1998 年學(xué)術(shù)年會論文集（2）[C].1998.

[3]馬最良,趙偉.在我國應(yīng)用吸收式熱泵站的能耗分析[A].全國暖通空調(diào)制冷1998 年學(xué)術(shù)文集[C].1998.