隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展及工業(yè)化的加快，環(huán)境污染問(wèn)題越發(fā)突出。目前我國(guó)電力行業(yè)已涌現(xiàn)出不少新型能源利用技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，熱泵余熱回收技術(shù)便是其中之一。火電廠通過(guò)循環(huán)水及排氣乏熱被帶走的熱量約占總能量的30%。熱泵技術(shù)憑借其適用范圍廣、對(duì)主機(jī)影響小、總體改造難度小、大幅降低機(jī)組煤耗等優(yōu)點(diǎn)，成為當(dāng)下最適宜電廠運(yùn)用的低溫余熱回收技術(shù)。
1、熱泵技術(shù)
熱泵以高品位能為驅(qū)動(dòng)力，從低溫?zé)嵩粗蝎@取能量用以供熱，實(shí)現(xiàn)低品位能的提取利用，該技術(shù)能提高電廠能源利用率并減少環(huán)境污染。下面簡(jiǎn)要介紹幾種電廠余熱利用系統(tǒng)中常見的熱泵。
(1)蒸汽型吸收式熱泵
它是在高溫?zé)嵩打?qū)動(dòng)下，提取低溫?zé)嵩吹臒崮埽敵鲋袦氐墓に嚮虿膳療崴囊环N技術(shù)。
(2)直燃型吸收式熱泵
以天然氣為燃料，在直燃機(jī)內(nèi)燃燒產(chǎn)生的火焰和煙氣作為驅(qū)動(dòng)熱源，回收機(jī)組的循環(huán)水余熱用于供熱。
(3)電壓縮式熱泵
以電能作為驅(qū)動(dòng)，通過(guò)工質(zhì)不斷蒸發(fā)、壓縮、冷凝、節(jié)流、再蒸發(fā)等熱力過(guò)程不斷把循環(huán)水中的余熱轉(zhuǎn)移到熱網(wǎng)供水中。
實(shí)際工程中，通過(guò)新建熱泵廠房，新增循環(huán)水、蒸汽及熱網(wǎng)水管道，用合適的熱源來(lái)驅(qū)動(dòng)熱泵，將循環(huán)水中的余熱提取出來(lái)加熱熱網(wǎng)水而使供水溫度提高并用以供熱。
2、三個(gè)典型方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較
現(xiàn)以某燃?xì)怆姀S余熱回收工程為例，比較當(dāng)采用上述三種不同型式的熱泵時(shí)，各方案的經(jīng)濟(jì)性。節(jié)約的燃料費(fèi)可作為收入處理。
直燃型吸收式熱泵方案，投資估算約6000萬(wàn)。需消耗大量天然氣來(lái)驅(qū)動(dòng)熱泵，經(jīng)計(jì)算運(yùn)行成本約2440萬(wàn)。同時(shí)節(jié)約的天然量大大減少，由此帶來(lái)的收益僅667萬(wàn)。投資收益比為667/6000=11.12%。
電壓縮式熱泵的方案，總投資估算約為5650萬(wàn)元。電驅(qū)動(dòng)方式增加了廠用電率，產(chǎn)生約1427萬(wàn)元的運(yùn)行成本。收益約為1235萬(wàn)元，投資收益比為1235/5650=21.86%。
蒸汽型吸收式熱泵方案收益良好且運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。經(jīng)計(jì)算，該方案投資估算約5700萬(wàn)元，收益為1533萬(wàn)元，運(yùn)行成本約624萬(wàn)元，投資收益比為1533/5700=26.89%。
可見，在相同設(shè)計(jì)條件下，三個(gè)方案投資差異不大。直燃型吸收式熱泵的運(yùn)行成本最高，投資收益率最低，在經(jīng)濟(jì)上是不可行的，首先排除。蒸汽型吸收式熱泵和電壓縮式熱泵各項(xiàng)指標(biāo)接近，需進(jìn)一步進(jìn)行財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)，經(jīng)比較，吸收式熱泵方案的內(nèi)部收益率和凈現(xiàn)值都比壓縮式方案高，而投資回收期較短，因此該方案是最優(yōu)的。這樣便成功選出了一個(gè)最經(jīng)濟(jì)可行的方案。
3、結(jié)論
利用熱泵回收電廠循環(huán)水余熱，具有良好的經(jīng)濟(jì)環(huán)境效益。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合具體工程的特點(diǎn)，從工程投資估算和財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)兩個(gè)方面對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行定量分析，合理的選擇方案。相關(guān)設(shè)備、材料價(jià)格，工程施工難度，費(fèi)率等的選取都應(yīng)參照工程所在地的實(shí)際情況以及相關(guān)規(guī)范來(lái)確定，確保數(shù)據(jù)來(lái)源的可靠性。通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)的方法來(lái)比選方案，可使方案選擇更加科學(xué)、可靠，具有重大的指導(dǎo)作用。
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