華電(北京)熱電有限公司循環(huán)水余熱利用項(xiàng)目

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一、案例名稱

華電(北京)熱電有限公司循環(huán)水余熱利用項(xiàng)目

二、案例業(yè)主

華電北京熱電有限公司(北京二熱電廠)現(xiàn)有2x254MW燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)供熱機(jī)組和3x419GJ/h燃?xì)鉄崴夥鍫t。冬季采暖期兩臺(tái)燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組帶基本熱負(fù)荷，以熱定電;三臺(tái)燃?xì)鉄崴夥鍫t帶尖峰熱負(fù)荷。電廠擔(dān)負(fù)著中南海、人民大會(huì)堂、毛主席紀(jì)念堂，部分國家部委，北京市委、市政府等重要單位和市區(qū)70多萬戶居民的采暖供熱。全廠總供熱能力約為2260GJh，總供熱面積達(dá)到1200萬m，年發(fā)電約19億kW·h，是北京市重要的熱源電廠之一。

三、案例內(nèi)容

1.技術(shù)原理及適用領(lǐng)域

吸收式熱泵稱為溴化鋰吸收式熱泵，可以分為第一類溴化鋰吸收式熱泵和第二類溴化鋰吸收式熱泵。它是在高溫?zé)嵩?蒸汽、熱水、燃?xì)狻⑷加?、高溫?zé)煔獾?作為驅(qū)動(dòng)的條件下，提取低溫?zé)嵩?地?zé)崴?、冷卻循環(huán)水、城市廢水等)的熱能，進(jìn)而輸出中溫?zé)崦降囊环N技術(shù)工藝。

吸收式熱泵的能效比COP值即通過工藝獲得熱量或采暖用熱媒熱量與為了維持機(jī)組運(yùn)行而需加入的高溫驅(qū)動(dòng)熱源熱量的比值，按不同工況條件這一比值范圍可達(dá)1.7~2.4。而常規(guī)直接加熱方式的熱效率一般按90%計(jì)算，即COP值為0.9。采用吸收式熱泵替代常規(guī)直接加熱方式在獲得熱量或采暖用熱媒熱量相同的條件下，可節(jié)省總?cè)剂舷牧康?0%以上，節(jié)能效果顯著。

2.節(jié)能改造具體內(nèi)容

該項(xiàng)目是利用來自余熱鍋爐的低壓補(bǔ)汽(0.58MPa)作為溴化鋰吸收式熱泵的驅(qū)動(dòng)力，回收汽機(jī)凝汽器循環(huán)冷卻水排入大氣的熱量，改善局部環(huán)境條件和提高電廠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效益。

該項(xiàng)目改造方案主要考慮將兩臺(tái)余熱鍋爐的低壓補(bǔ)氣全部用完，以盡可能多回收兩臺(tái)機(jī)組的乏汽余熱。在該方案中，驅(qū)動(dòng)蒸汽是單元制的，兩臺(tái)余熱鍋爐的低壓補(bǔ)氣分別驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)熱泵，由于此時(shí)所能回收的余熱量大于單臺(tái)機(jī)組的乏汽余熱，需對(duì)兩臺(tái)機(jī)組的循環(huán)水都進(jìn)行部分回收，且運(yùn)行時(shí)兩臺(tái)機(jī)組的工況基本一致，故進(jìn)入熱泵的兩臺(tái)機(jī)組循環(huán)水和熱網(wǎng)水是采用母管制的。

圖1 電廠采用吸收式熱泵回收余熱示意圖

改造后的供熱方案為采用第一類溴化鋰吸收式熱泵回收汽輪機(jī)排汽后凝汽器循環(huán)水余熱，選取的驅(qū)動(dòng)汽源來自余熱鍋爐，單套機(jī)組的驅(qū)動(dòng)參數(shù)為(52t/h，0.58MPa，210°C)，單臺(tái)凝汽器循環(huán)水流量為8500th，根據(jù)回收的余熱量，所有的低壓補(bǔ)氣用完，可以回收循環(huán)水余熱量的62%，故而兩臺(tái)機(jī)組進(jìn)入熱泵的凝汽器循環(huán)水總流量為10400t/h，進(jìn)出口水溫為31.5°C/36°C，而熱網(wǎng)水進(jìn)出熱泵的溫度55°C/75.11°C，流量為5400t/h。熱網(wǎng)循環(huán)水在熱網(wǎng)循環(huán)泵后分成三路，一路進(jìn)入余熱鍋爐熱網(wǎng)加熱器，一路進(jìn)入熱泵系統(tǒng)，另一路直接與經(jīng)過熱泵系統(tǒng)加熱的熱網(wǎng)水混合后進(jìn)入熱網(wǎng)加熱器。熱網(wǎng)加熱器的出水與余熱鍋爐熱網(wǎng)加熱器出水混合后進(jìn)入熱水爐進(jìn)一步加熱，并向用戶供出。

圖2 電廠采用吸收式泵回收余熱工藝流程圖

該項(xiàng)目于2012年9月8日開工，完工時(shí)間為2012年12月。

四、項(xiàng)目年節(jié)能量及節(jié)能效益

1.節(jié)能量

項(xiàng)目改造前后數(shù)據(jù)對(duì)比

續(xù)表

項(xiàng)目完工后，預(yù)計(jì)每年可回收54.7萬吉焦熱，節(jié)約標(biāo)煤21290噸。

2.節(jié)能效益

該項(xiàng)目擬回收一臺(tái)機(jī)組循環(huán)水余熱，減少了排放到大氣中的熱量和冷卻水塔循環(huán)冷卻水的蒸發(fā)損失。同時(shí)在不影響現(xiàn)有熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組抽汽供熱量的前提下，回收凝汽器冷卻水中的低品質(zhì)熱量52.87MW，年均回收熱量41.1萬GJ;節(jié)水49x10-t，節(jié)能節(jié)水效果顯著。

該改造工程年新增供熱52.87MW，在供相同面積的前提下，一個(gè)采暖期可節(jié)約尖峰爐的天然氣量為1236.91萬Nm3，節(jié)約天然氣費(fèi)用為2820.16萬元。

五、商業(yè)模式

該項(xiàng)目采用的合同能源管理按照節(jié)能效益分享型模式實(shí)施。

六、融資渠道

該項(xiàng)目的資金來源主要是商業(yè)銀行貸款，工程總投資約為5900萬元，其中70%是商業(yè)貸款即4130萬元，剩余30%為企業(yè)自籌資金即1770萬元。項(xiàng)目投資收益率18.93%，投資回收期約為5.28年。