煙氣深度回收利用技術(shù)采用吸收式熱泵,由于吸收式熱泵能制取非常低的冷水(約10℃)用于回收煙氣熱量,將煙氣的排煙溫度降低至30℃以下,煙氣節(jié)能率達(dá)到15%,同時(shí)能產(chǎn)生60℃左右的采暖水,適用于大型采暖鍋爐排煙余熱的深度回收利用。
目前,我國(guó)正在加快推進(jìn)生活及工業(yè)用燃?xì)忮仩t的應(yīng)用。然而,國(guó)內(nèi)燃?xì)忮仩t的能量利用水平普遍不高,其中煙氣排熱是最主要的損失形式。
煙氣深度回收利用技術(shù)采用吸收式熱泵,由于吸收式熱泵能制取非常低的冷水(約10℃)用于回收煙氣熱量,將煙氣的排煙溫度降低至30℃以下,煙氣節(jié)能率達(dá)到15%,同時(shí)能產(chǎn)生60℃左右的采暖水,適用于大型采暖鍋爐排煙余熱的深度回收利用。通過(guò)針對(duì)吸收式熱泵直接接觸式回收燃?xì)忮仩t煙氣進(jìn)行的理論研究和實(shí)驗(yàn)效果表明,采用吸收式熱泵可以徹底實(shí)現(xiàn)煙氣顯熱和冷凝熱的全熱回收,鍋爐的熱效率提高約13%,并去除大部分水蒸氣。
本文通過(guò)實(shí)際改造項(xiàng)目熱泵機(jī)組在線監(jiān)測(cè)及供暖所記錄的實(shí)際數(shù)據(jù),希望為大型燃?xì)忮仩t等熱能動(dòng)力設(shè)備的節(jié)能改造提供示范和參考。
1、吸收式熱泵原理
吸收式熱泵主要由發(fā)生器、吸收器、蒸發(fā)器、冷凝器及其它輔助設(shè)備組成。吸收式熱泵的原理如下:冷劑水進(jìn)入蒸發(fā)器這個(gè)高真空環(huán)境中,吸收低溫水熱量蒸發(fā)成冷劑蒸汽。冷劑蒸汽進(jìn)入吸收器內(nèi)被來(lái)自發(fā)生器的濃溴化鋰溶液吸收,放出熱量加熱中溫水。溶液泵將變稀的溶液泵至發(fā)生器并被熱源加熱,產(chǎn)生冷劑蒸汽和濃溶液。冷劑蒸汽進(jìn)入冷凝器冷凝成冷劑水并放出熱量再次加熱中溫水,冷劑水則進(jìn)入蒸發(fā)器再次蒸發(fā)吸收低溫水熱量。
吸收式熱泵能獲得比低溫?zé)嵩锤?0~60℃且低于95℃的熱水。由于熱水的熱量來(lái)自于兩部分:一部分回收低溫?zé)嵩吹臒崃浚涣硗庖徊糠謥?lái)自驅(qū)動(dòng)熱源。因此吸收式熱泵供熱COP(熱水熱量/驅(qū)動(dòng)熱量)可達(dá)到1.6~1.8,而傳統(tǒng)的供熱模式不到0.9。由此可見(jiàn)吸收式熱泵供熱具有巨大的節(jié)能優(yōu)勢(shì)。吸收式熱泵的驅(qū)動(dòng)熱源可以是燃?xì)?、蒸汽、高溫?zé)煔饧案邷責(zé)崴?/FONT>
2、工程概況
北京某供暖鍋爐房為“煤改氣”項(xiàng)目,其熱源廠為改建熱源廠。該鍋爐房主要負(fù)責(zé)156萬(wàn)m2建筑采暖供熱。
目前安裝有4臺(tái)以天然氣為燃料、供熱能力為29MW的燃?xì)鉄崴仩t,總供熱能力116MW。根據(jù)以往供暖所統(tǒng)計(jì),初末寒期熱負(fù)荷為25MW,嚴(yán)寒期熱負(fù)荷45MW。熱網(wǎng)回水溫度為45~50℃,供水溫度為75~100℃。燃?xì)忮仩t已安裝有煙氣換熱器,鍋爐最終排煙溫度與鍋爐負(fù)荷和采暖水回水溫度有關(guān),變化范圍為50~60℃。
3、節(jié)能潛力
本次改造的主要目的在于將煙氣的溫度降溫至30℃以下。經(jīng)理論計(jì)算并結(jié)合煙氣換熱器和熱泵性能,最終確定熱泵低溫水出口溫度為12℃,采暖水的進(jìn)出口溫度45/60℃。
圖1是理論計(jì)算的不同溫度煙氣降溫至30℃時(shí)煙氣余熱回收率。當(dāng)煙氣排煙溫度高于煙氣的露點(diǎn)溫度55℃時(shí),回收率呈直線下降趨勢(shì),熱量主要以煙氣顯熱為主。當(dāng)煙氣溫度低于露點(diǎn)時(shí),煙氣的回收率急劇降低,說(shuō)明此階段煙氣熱量比較集中,以水蒸氣冷凝熱為主。本改造項(xiàng)目主要回收煙氣冷凝熱量,從圖1可知由50~60℃降溫至30℃時(shí),煙氣余熱回收率為7.3~11.83%,可見(jiàn)其節(jié)能潛力非常可觀。
標(biāo)簽:煙氣深度回收利用
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