華電(北京)熱電有限公司循環(huán)水余熱利用項目

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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燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)供熱機組和3x419GJ/h燃氣熱水尖峰爐。冬季采暖期兩臺燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組帶基本熱負荷，以熱定電;三臺燃氣熱水尖峰爐帶尖峰熱負荷。電廠擔負著中南海、人民大會堂、毛主席紀念堂，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.技術原理及適用領域

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。它是在高溫熱源(蒸汽、熱水、燃氣、燃油、高溫煙氣等)作為驅(qū)動的條件下，提取低溫熱源(地熱水、冷卻循環(huán)水、城市廢水等)的熱能，進而輸出中溫熱媒的一種技術工藝。

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組運行而需加入的高溫驅(qū)動熱源熱量的比值，按不同工況條件這一比值范圍可達1.7~2.4。而常規(guī)直接加熱方式的熱效率一般按90%計算，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)省總燃料消耗量的40%以上，節(jié)能效果顯著。

2.節(jié)能改造具體內(nèi)容

該項目是利用來自余熱鍋爐的低壓補汽(0.58MPa)作為溴化鋰吸收式熱泵的驅(qū)動力，回收汽機凝汽器循環(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)濟運行效益。

該項目改造方案主要考慮將兩臺余熱鍋爐的低壓補氣全部用完，以盡可能多回收兩臺機組的乏汽余熱。在該方案中，驅(qū)動蒸汽是單元制的，兩臺余熱鍋爐的低壓補氣分別驅(qū)動兩臺熱泵，由于此時所能回收的余熱量大于單臺機組的乏汽余熱，需對兩臺機組的循環(huán)水都進行部分回收，且運行時兩臺機組的工況基本一致，故進入熱泵的兩臺機組循環(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排汽后凝汽器循環(huán)水余熱，選取的驅(qū)動汽源來自余熱鍋爐，單套機組的驅(qū)動參數(shù)為(52t/h，0.58MPa，210°C)，單臺凝汽器循環(huán)水流量為8500th，根據(jù)回收的余熱量，所有的低壓補氣用完，可以回收循環(huán)水余熱量的62%，故而兩臺機組進入熱泵的凝汽器循環(huán)水總流量為10400t/h，進出口水溫為31.5°C/36°C，而熱網(wǎng)水進出熱泵的溫度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，一路進入余熱鍋爐熱網(wǎng)加熱器，一路進入熱泵系統(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入熱水爐進一步加熱，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

該項目于2012年9月8日開工，完工時間為2012年12月。

四、項目年節(jié)能量及節(jié)能效益

1.節(jié)能量

項目改造前后數(shù)據(jù)對比

續(xù)表

項目完工后，預計每年可回收54.7萬吉焦熱，節(jié)約標煤21290噸。

2.節(jié)能效益

該項目擬回收一臺機組循環(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。同時在不影響現(xiàn)有熱電聯(lián)產(chǎn)機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)約天然氣費用為2820.16萬元。

五、商業(yè)模式

該項目采用的合同能源管理按照節(jié)能效益分享型模式實施。

六、融資渠道

該項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。項目投資收益率18.93%，投資回收期約為5.28年。