利用热泵机组循环水加热天然气的系统
☆项目详细内容
随着燃机发电企业持续发展,燃气-蒸汽联合循环发电机组作为电网调峰和区域供热以及节能减排的作用越来越明显。作为调峰机组,频繁启停是必要的。然而燃气轮机启动对天然气温度要求比较严格,特别是冬季,天然气必须有预热热源。如何高效地使用能源、回收余热和减小热源设备的投资,成为燃机发电企业关注的焦点。
目前在工程项目上,为了使天然气充分燃烧,减小污染排放,通常会对其预加热。而现在天然气加热通常采用水浴炉或蒸汽加热的方式的,均需消耗品位较高的能源,不利于节能减排的实现。电力产业是国民经济发展的大动脉,而电厂又是电力产业的心脏,响应国家节能减排政策的号召,力争在电的源头节能意义重大。同时,发电厂内拥有大量可以利用的废热:水工凝汽器至冷却塔的二次循环水中的热能、集中空调系统冷凝热等。这些热能通常都是扩散至大气中,既造成了能源的浪费,又对环境造成了污染。因此,如何尽可能的利用这些低品位能源去加热天然气值得深入研究。
本成果目的是克服现有技术的不足,提供一种利用热泵机组循环水加热天然气的系统,防止冬季天然气温度过低,造成燃气轮机启动困难。
该系统的主机采用蒸汽驱动的溴化锂吸收式水源热泵机组,由此敷设供热管道至天然气调压站,对入厂天然气进行预热,实现全年提供天然气加热热源。
水源热泵机组制热:所谓热泵,就是利用外部能源使热量从低位热源(低温热水)向高位热源转移的的制热装置,通常讲就是以冷凝器放出的热量来供热的制冷系统或是用作供热的制冷机称为热泵。从热力学或工作原理上讲,热泵就是制冷机,热泵循环就是制冷循环,以蒸气压缩式热泵循环为例,它包含压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等四大部件,它与制冷循环的区别在于两点:
(1)两者目的不同,热泵循环是为了获取高温而制冷循环是为了获取低温;
(2)对于同一环境温度而言,热泵的工作温度明显高于制冷机。与其他的供热方式相比,热泵机组只是将热量进行搬移,而不是转换,因而热泵供热具有一定的节能意义。
☆主要技术创新
通过对燃机电厂空调系统制冷加热和天然气加热方式的分析,在有天然气加热要求的燃机电厂,与传统的水浴炉加热天然气方式相比,采用循环水为热源的热泵加热方式,有明显的技术经济优势,本成果可连续的将天然气加热至需要的温度,设备简单、节能、高效。
☆项目应用情况
该成果自投入使用后,尤其是冬季气温较低时,热泵机组能够利用循环水的热量将天然气加热至允许点火启动的要求,即降低了冷源损失,又能够使机组达到快速启动的要求,降低了能源消耗,又提高了经济性,优势明显。
☆企业效益情况
充分余热利用,节能减排,年节省天然气量88 万Nm3。
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