某电厂余热制冷方案浅析

・１９８・　山东化工　ＳＨＡＮＤ０ＮＧ　ＣＨＥＭＩＣＡＬ　ＩＮＤＵＳＴＲＹ　２０１７年第４６卷　某电厂余热制冷方案浅析　苏靖程，薛方明，李凌月，屈江江　（中国华电集团科学技术研究总院，北京　１００１６０）　摘要：本文通过对某电厂余热现状及目前高耗能单元分析，设计出一套利用连排罐闪蒸后的蒸汽，驱动溴化锂吸收式制冷设备替代变频　小屋内原制冷空调的方案，通过该方案年均利润约１２万元。　关键词：余热利用；溴化锂；制冷　中图分类号：Ｘ７８４　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００８—０２１Ｘ（２０１７）１７—０１９８一Ｏ２　为全面贯彻落实“节约、清洁、安全”的能源战略方针，降低　供电煤耗，多种深度利用烟气、汽水系统工质余热，对余热携带　工质能量“吃干榨尽”的技术已被广泛应用于燃煤电厂，体现了　深度节能的良好效益　。某公司＃９、＃１０机组在锅炉０ｍ层分　别设置一次风机、引风机变频小屋，　炉变频小屋内安装５０匹　空调一台、２０匹空调六台、ｌ０匹空调八台；＃１０炉变频小屋内安　装５０匹空调一台、２０匹空调十台，以满足变频小屋内制冷需　求，为保证全年变频小屋内设备的安全稳定运行，经统计，＃９、＃　考虑到｝｝９、＃１０炉汽包连排水流量、压力的不稳定性，为保　证连续足够的蒸汽流量满足制冷机安全稳定运行，从而满足｛｝　９、＃１０炉一次风机、引风机变频小屋的制冷需求，经过比选，由＃　９机高压辅汽联箱接引一路汽源至蒸汽混合装置，在此管路上　设置减温减压阀，将高压辅汽参数由０．８ＭＰａ、２６０℃，减温减压　至０．４ＭＰａ下的饱和蒸汽，设置电动调节门，根据制冷机组入口　的流量计反馈的信号，当｝｝９、＃１０炉连排罐闪蒸蒸汽流量总和小　１０炉两间变频小屋空调总功率为４７１ｋＷ，总的制冷功率为　１２８４ｋＷ。为降低电耗实现整体节能降耗拟利用｝｝９、＃１０连排罐　闪蒸后的蒸汽，驱动一台溴化锂吸收式制冷设备，使其替代＃９、　于８０％额定值时，电动调节门自动开启，补充所需的蒸汽，保证　制冷设备出力大于８０％负荷。在蒸汽混合装置底部，布置一台　自动疏水器，避免在设备启动或运行中，混合蒸汽携带水滴对　管道及设备造成冲刷。　＃１０炉两间变频小屋内原制冷空调，可以在充分利用余热携带　工质潜在能量、实现能量梯级利用　。　１．３　其他设计　考虑到　、＃１０炉连排罐闪蒸蒸汽实际的压力范围为０．３～　０．７ＭＰａ，设计制冷机组入口额定蒸汽压力为０．４ＭＰａ，根据制冷　需求，设计制冷机机型基本参数如表１所示。　表１设计参数　１实施技术方案　１．１　整体工艺设计　本项目拟采用吸收式制冷系统，使连排罐至除氧器的这部　分蒸汽热量发挥更大的作用，进行空调制冷，替代原电空调。　将做完功的凝结水回收至＃６低加人口，继续回收热量和水，深　度节能。由于汽包连排水流量、压力不稳定，由辅汽联箱接引　路汽源，作为制冷机组的备用汽源，保证机组能够持续稳定　运行。制冷机组的冷却系统，设计两个方案：（１）由　、＃１０机循　一环水至凝结器入口取水，作为机组冷却水来水，换热后的冷却　水回至凝结器出ＶＩ循环水管道；（２）为机组设置单独的冷却塔。　１．２制冷系统驱动热源设计　本项目拟使用峁９、＃１０连排罐闪蒸后的蒸汽，驱动溴化锂吸　收式制冷设备。目前｝｝９、＃１０机组汽包连排水排放至连续排污　扩容器，经扩容闪蒸后，回收蒸汽引至除氧器，扩容器底部放水　阀将水排至定期排污罐。根据机组热力计算书数据，单台炉排　污水量设计最大值为５．４８　ｔ／ｈ；对｛｝９、＃１０机组２０１６年１月至７　月期间连排水实际的排放量统计数据表明两台机组的实际连　排水均值总和约为５ｔ／ｈ，采用ＡＳＰＥＮ软件的闪蒸模块计算，对　应１７５ｏＣ、０．７３ＭＰａ的饱和蒸汽量约为２．３ｔ／ｈ，对应１３５℃、　０．３ＭＰａ的饱和蒸汽量约为２．４５ｔ／ｈ。若按照制冷机组入口额定　蒸汽压力为０．４ＭＰａ设计，并考虑到＃９、＃１０炉连排罐闪蒸蒸汽　设计要求：　（１）机组可运行范围应满足１０％一１００％；　（２）机组设计压力为０．４ＭＰａ，此时制冷系数≥１．３，制冷量　≥１６ｏｏｋＷ：　流量的不稳定性，设计的制冷机组在８０％负荷条件下，即能满　足两台变频器小屋的制冷需求。正常情况下，闪蒸蒸汽引入蒸　汽型溴化锂制冷机，可完全满足　、＃１０机组变频小屋的制冷需　求，多余蒸汽仍然引至除氧器。　溴化锂制冷机设备拟放置在｝｝９炉扩建端０ｍ平台，临近＃９　炉电梯井。分别在原有的撑９、＃１０连排罐闪蒸蒸汽管路中加装　三通结构，一路蒸汽经管道汇合至制冷机组入口的蒸汽混合装　置，另一路仍回至各自对应的除氧器；为保证单台机组停机时　不产生蒸汽流人至停炉机组的情况，在每个机组的蒸汽管路中　设置相应的阀门，在机组停机时关闭以隔离系统。　（３）为保证机组运行的稳定性，机组人口管道设置蒸汽稳　压装置，当供汽压力在０．４—０．７ＭＰａ时，机组保持额定制冷量　输出；　（４）当供汽压力在０．３～０．４ＭＰａ时，机组制冷量输出不小　于８０％：　（５）机组换热系统受热面管道材质充分考虑介质品质，保　证机组整体寿命不小于３０年。溴化锂吸收式制冷机冷却水水　收稿日期：２０１７—０６—１９　作者简介：苏靖程（１９８２一），男，动力工程师，从事电厂锅炉检修十年、目前主要从事电厂节能减排及煤炭清洁利用技术研发。　第ｌ７期　广告索弓　・１９９・　温不能过低，过低将引起机组结晶或冷剂水污染等故障，一般　冷却塔补水（自来水）水费。本系统全年运行耗电量为４３６５００　要求不低于２０℃。　ｋＷｈ，按照厂用电费０．３６　度计算，全年运行成本为１５７１４０　２效益分析　元；本系统全年运行补水量为３５３０８　ｍ　，按照厂自来水费：７．８５　２．１　、＃１０机循环水作为冷却水方案　ｍ　计算，全年运行水费成本为２７７１６７．８元。按照该方案，　分别从　、＃１０机组凝结器入口循环水管处取水，两路冷却　全年总的运行成本约为４３４３０７．８元。　水汇合后经循环水泵通过母管送至制冷机，考虑到电厂循环水　３　总结　来水冬季运行温度低于２０￣Ｃ的工况，在制冷机冷却水系统出口　采用溴化锂吸收式制冷机以连排扩容器闪蒸蒸汽作为驱　和入口之间布置一联通阀，在冬季入口冷却水温度低于２Ｏ℃的　动热源，按照１２８４ｋＷ制冷功率需求替代电厂原有空调系统制　工况下，开启出入口之间的联通阀，用出口水加热入口冷却水，　冷，原空调电功率为４７１ｋＷ，机组年运行小时数为４８５０　ｈ，初步　将入口水温提升至２０￣Ｃ以上。该方案的优势在于，可减少新增　核算该项目投资及收益：　设备投资，避免单独设置冷却塔，无需冷却水补水，节省运行　项目年空调节电２２８万度／年，合８２．０８万元／年（０．３６元／　成本。　度），回收凝结水进入＃６低加，回收热量折合节约标煤７５　ｔ／ａ，　经现场初步勘查，利用电厂循环水对制冷机组进行冷却，　收益４．０８７万元；１．６　ｔ／ｈ蒸汽发电功率为２５５　ｋＷ，合４４．５２３万　需铺设循环水管道约３５０　ｍ（供、回水管道；规格ＤＮ３５０）；需加　年（０．３６　度），冷却水泵、空调泵、凝水泵的运行费用约　装冷却循环水泵一台及布置相应阀门。　２９．６８２万　年，年均利润１１．９６２万元。　系统运行成本预算：该系统的运行成本主要是循环水泵的　参考文献　电费，全年运行耗电量为４３６５００　ｋＷｈ，按照厂用电费０．３６　［１］韩宇，徐钢，杨勇平，等．燃煤电站清洁高效协同的烟气　度计算，全年运行成本为１５７１４０元。　余热深度利用优化系统［Ｊ］．动力工程学报，２０１５，３５（８）：　２．２设置单独的冷却塔方案　６７４—６８０．　在制冷机附近增设一台专用冷却塔，并配置相关管道及冷　［２］陈世和，张曦，朱亚清，等．燃煤电站清洁深度余热利用系　却循环水泵一台（根据现场实际情况，拟在现场设置一套钢结　统优化分析［Ｊ］．电站系统工程，２０１６（１）：３１—３４．　构支架，将冷却塔安装在制冷机的顶部）。　［３］程艳．有油螺杆空压机余热回收的换热器选型及应用技　该方案的优势在于，冷机系统集约化程度较高，避免对电　术的研究［Ｄ］．西安：西安工程大学，２０１６．　厂自身冷却循环系统进行改动，占用空间小，施工、安装简单。　［４］孙浩．双效双吸收溴化锂吸收式污水源热泵机组研究　但该方案需要对冷却塔进行补水，增加了运行成本；同时需要　［Ｄ］．哈尔滨：哈尔滨工业大学，２０１６．　克服冬季极寒期冷却塔结冰问题。　［５］孔德见．两级异管径气泡泵溴化锂吸收式制冷特性研究　经现场勘查，利用自设冷却塔对制冷机组进行冷却时，需　［Ｄ］．大连：大连海事大学，２０１６．　铺设循环水管道约４０　ｍ（供、回水管道，规格ＤＮ３５０）；需加装冷　却循环水泵一台及布置相应阀门。　（本文文献格式：苏靖程，薛方明，李凌月，等．某电厂余热制冷　该系统的运行成本主要包括：循环水泵及冷却塔的电费、　方案浅析［Ｊ］．山东化工，２０１７，４６（１７）：１９８—１９９．）　业　｝　－｝ｊ●｝　｝　｝　｝　坐　｝　Ｉ　ｊ　｝ｊｋ－　Ｉ　ｊ　ｒ　｝　｝　｝　螺业业　｝坐ｊ‘　Ｉ　｝妇ｊ　业　Ｉ　Ｉ　坐ｊ‘｝ｊ　ｒ　ｊ‘｝　广　告　索　引　口　承　丁Ｉ　山东京博控股股份有限公司　……………………………………………………………封面（全彩）　浙江丰利粉碎设备有限公司………………………………………………………………封二（全彩）　山东化工理事会、编委会专业委员会………・……………………………………・・前插一、二（黑白）　欢迎加入山东化工理事会………………………………………………………………前插三（黑白）　《山东化工》征稿启事………………………………………………………………正文前页（黑白）　山东化工广告征订启事…………………………………………………………………后插一（黑白）　南通富莱克流体装备有限公司　…………………………………………………………封三（全彩）　山东多友科技有限公司………………………………………………………………………………封底（全彩）