热电联产机组冷端余热回收技术的应用研究

发布时间：2017-10-04 16:24

  本文关键词：热电联产机组冷端余热回收技术的应用研究

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【摘要】：能源是人类社会赖以生存与发展的基本物质基础,随着科技的发展与进步,人类对能源的开发使用越来越深入。我国正处于快速发展的关键时期,需要大量的各种能源作为支撑。因此,对能源进行有效的开发利用,则有利于促进我国社会的和谐发展。目前,在工业生产过程中消耗的能源并没有得到完全的利用,产生了大量的废热排放至环境中,造成能源的浪费与环境的污染。因此,对这部分废热进行有效回收利用,既能有效减少生产中能源的浪费,又能保护环境。论文主要针对我国火电厂低温循环水的回收利用现状,分析了吸收式热泵技术、低真空供热技术的技术原理、热力性能特性,同时进行了两种余热回收技术的性能对比分析,并结合工程实例,得出了不同余热回收利用技术的工程设计方案,为后续学者的研究提供一定的技术参考。本论文的主要结论如下：通过对比分析抽汽工况、热泵工况、低真空工况各自的热力性能,得出,在机组的总供热量一定时,不同供热工况的整体热力性能由好到差依次为：热泵供热工况低真空供热工况抽汽供热工况。对于热泵供热来说,随着热网供水温度的增加,热电厂与供热系统的热力性能都得到优化,当温度从58℃增加至80℃时,节煤量增加了约1/3；当对外供热量一定时,尽量选取低的机组背压；系数COP的增加有利于热电厂与热泵供热,但是对热泵系统的影响尤其明显,如COP从1.5增加至2.0时,供热(火用)损则从63.89GJ/h降低至0.74GJ/h,(火用)损几乎降低至为零。对于低真空供热来说,随着热网供水温度的升高,热电厂的综合效率逐渐增加,而供热系统的(火用)效率在逐渐降加,而(火用)损却逐渐增加。这是因为余热回收量增加了,但是余热的(火用)品位也在增加。低真空供热系统比较适合于外界热负荷需求较大的情况。通过变工况性能对比分析,得出：在热网供水温度较低时,即对外供热量较小时,应选择吸收式热泵供热系统；当热网供水温度较高时,即对外供热量较大时,应选择低真空供热系统。通过设计工况对比分析,可得：热泵供热方案的初投资明显大于低真空供热,低真空供热由于背压增加较大影响发电,使得总收益降低,投资回收期增长；考虑热价、煤价时,从全年收益来看,热泵供热方案优于低真空供热方案。考虑电价时,电价越高,热泵供热方案的优势越明显。
【关键词】：余热回收 热泵 COP 低真空 背压 (火用) 热经济
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM621;TK115
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 绪论11-24
• 1.1 课题背景及研究意义11-15
• 1.1.1 我国能源发展现状11-13
• 1.1.2 我国节能减排战略13-15
• 1.2 国内低温余热利用情况15-19
• 1.2.1 长春热电发展有限公司低温循环水余热回收利用方案15-16
• 1.2.2 包头东华热电有限公司低温循环水余热回收利用方案16-18
• 1.2.3 华电国际青岛电厂低真空供热方案18-19
• 1.3 国内外研究现状19-23
• 1.3.1 国外研究动态19-21
• 1.3.2 国内研究动态21-23
• 1.4 本文主要研究内容及方法23-24
• 第2章 热电厂冷端余热回收技术的原理分析24-33
• 2.1 吸收式热泵技术24-28
• 2.1.1 开式循环运行方式26
• 2.1.2 闭式循环运行方式26-27
• 2.1.3 热泵取代凝汽器运行方式27-28
• 2.2 低真空供热技术28-31
• 2.2.1 凝汽器单侧运行方式30-31
• 2.2.2 凝汽器双侧运行方式31
• 2.3 优缺点对比分析31-32
• 2.3.1 吸收式热泵优缺点31-32
• 2.3.2 低真空供热优缺点32
• 2.4 本章小结32-33
• 第3章 热电厂冷端余热回收技术的热力学分析33-58
• 3.1 吸收式热泵模型33-38
• 3.1.1 热泵关键设备的数学模型33-35
• 3.1.2 热经济性分析模型35-38
• 3.2 低真空供热模型38-39
• 3.2.1 低真空关键设备的数学模型38
• 3.2.2 热经济性分析模型38-39
• 3.3 余热回收技术的性能分析与对比39-58
• 3.3.1 不同供热工况39-41
• 3.3.2 热泵供热工况41-46
• 3.3.3 低真空供热工况46-52
• 3.3.4 热泵与低真空对比分析52-58
• 第4章 两种余热利用技术实例分析58-72
• 4.1 吸收式热泵技术工程实例58-64
• 4.1.1 工程概况58-59
• 4.1.2 方案设计59-63
• 4.1.3 节能性分析63-64
• 4.2 低真空供热技术工程实例64-72
• 4.2.1 工程概况64-66
• 4.2.2 方案设计66-70
• 4.2.3 节能性分析70-72
• 第5章 结论与展望72-74
• 5.1 结论72-73
• 5.2 展望73-74
• 参考文献74-77
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果77-78
• 致谢78-79
• 作者简介79

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本文编号：971645