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利用电厂冷却水废热供暖是个巨大的节能减排课题

   2011年我国发电量10.7亿KW,其中75%都是燃煤发电,每发一度电平均耗用360克标准煤,1公斤标准煤热值7000千卡,360克标准煤热值2520千卡,换算为2.93KW。2.93KW能量只能发1KWH电量,就是说单卖电的电厂能源利用率至多只有35%,还有65%能量哪去了?10%能量从烟囱跑掉了,55%能量被冷却水带走了。

   为了提高电厂能源利用率国家鼓励热电联供,把经过气轮机做功后的低压蒸气作为商品蒸气卖给用热单位,或者用于城市供暖,这种既卖电也卖热的电厂能源利用率可以提高到55%,比单发电的电厂能源利用效率有了很大进步,至少还有35%能量被冷水带走了。

   由此可见不管是单发电的电厂,还是既卖电也卖热的电厂,被冷却水带走的能量都是十分巨大,应该充分利用变废为宝,因此本人提出利用电厂冷却水废热的水源热泵供暖方案。

   近年来我国各地城市发展很快,供热需求不断增加,很多电厂依靠泛气供暖已经难以满足城市发展需要。供暖是必保的民生大事,宁可少发电也要保供暖,很多电厂都在抽气供暖,发电量大幅度下降。利用水源热泵把电厂冷却水中的低品位废热提取出来用于供暖,无需耗用一点蒸气就能满足城市供暖,电厂不仅可以多发电,节省大量水资源,大幅度提高电厂经济效益,还能带来巨大社会环境效益。

   电厂冬季送往冷却塔的冷却水23℃左右,对于电厂来说冷却水中的能量是有害废热,必须经过冷却塔降温10℃才能返回凝气器作为冷却水使用。对于水源热泵机组而言电厂冷却水是个巨大能量宝库,水量充足,流量稳定,水温较高,水质干净,是个十分理想的换热水源,从中提取低品位能量制取50℃以上高温热水可以获得很高能效比。

   水源热泵机组在换热水源15℃标准工况条件下制热能效比1:5,利用23℃冷却水作为换热水源制热能效比可以达到1:6,包括水泵用电在内系统综合能效比也能达到1:5,耗用1KW电量就能得到5KW热量。水源热泵机组一边帮助热电厂冷却水降温,一边向用户提供热量,同时做了两份工作。

   利用电厂冷却水的水源热泵供暖应将水源热泵机房建设在各个供暖小区之内,通过地下管网将电厂冷却水送到各个水源热泵机房,低温热源远距离输送热损少,解决了传统供暖方式高温热源远距离输送热损大的难题。水源热泵机房建在供暖小区内就近供暖能把热损降到最低限度。

  各地冬季供暖热负荷不同,北京按照每平方热负荷60W计算,一个制热量6000KW的水源热泵机房供暖面积可达10万平方米,上海按照每平方热负荷40W计算供暖面积可达15万平方米。水源热泵利用23℃电厂冷却水作为换热水源制取50℃热水机组能效比1:6,小时耗电量1000KW,考虑到压缩机功耗热存在,每小时只需从电厂冷却水中提取5000KW能量,按照电厂冷却水供回水温差10℃计算每小时只需要430吨冷却水流量。一台发电量35万KW的发电机组,冷却水小时流量3万立方以上,至少可建70个制热量6000KW的水源热泵机房,在北京可以满足700万平方米供暖面积,在上海可以满足1000万平方米供暖面积。

   利用水源热泵机组将电厂冷却水中的低品位废热提取出来变成高温热水用于城市供暖,没有多烧一两煤就把电厂供热能力提高一倍以上,可以成倍提高电厂能源利用效率,是个巨大的节能减排课题,应该作为国家战略行为进行实施。因为利用电厂冷却水水源热泵供暖要把冷却水送到各个供暖小区水源热泵机房,需要当地政府和电厂统一规划设计施工冷却水供回水管网,又因利用电厂冷却水水源热泵供暖是个全新的课题,当地政府和电厂可能因为不懂水源热泵工程设计施工,怕花了钱建不好,建好了也怕管不好,存在投资风险。本人是水源热泵制造专家,又是水源热泵工程设计专家,愿意采用合同能源投资管理方式建设水源热泵机房,机房建设资金由我公司投资,依靠节能效益回收投资,这是利国利民的大好事,希望得到政府部门和有关电厂大力支持。

本文原创作者:南通市春风空调厂 厂长高级工程师 丁 祥 13706274213  未经本人同意不得转载抄袭

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