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利用電廠冷卻水廢熱供暖是個巨大的節能減排課題

   2011年我國發電量10.7億KW,其中75%都是燃煤發電,每發一度電平均耗用360克標準煤,1公斤標準煤熱值7000千卡,360克標準煤熱值2520千卡,換算為2.93KW。2.93KW能量只能發1KWH電量,就是說單賣電的電廠能源利用率至多只有35%,還有65%能量哪去了?10%能量從煙囪跑掉了,55%能量被冷卻水帶走了。

   為了提高電廠能源利用率國家鼓勵熱電聯供,把經過氣輪機做功后的低壓蒸氣作為商品蒸氣賣給用熱單位,或者用于城市供暖,這種既賣電也賣熱的電廠能源利用率可以提高到55%,比單發電的電廠能源利用效率有了很大進步,至少還有35%能量被冷水帶走了。

   由此可見不管是單發電的電廠,還是既賣電也賣熱的電廠,被冷卻水帶走的能量都是十分巨大,應該充分利用變廢為寶,因此本人提出利用電廠冷卻水廢熱的水源熱泵供暖方案。

   近年來我國各地城市發展很快,供熱需求不斷增加,很多電廠依靠泛氣供暖已經難以滿足城市發展需要。供暖是必保的民生大事,寧可少發電也要保供暖,很多電廠都在抽氣供暖,發電量大幅度下降。利用水源熱泵把電廠冷卻水中的低品位廢熱提取出來用于供暖,無需耗用一點蒸氣就能滿足城市供暖,電廠不僅可以多發電,節省大量水資源,大幅度提高電廠經濟效益,還能帶來巨大社會環境效益。

   電廠冬季送往冷卻塔的冷卻水23℃左右,對于電廠來說冷卻水中的能量是有害廢熱,必須經過冷卻塔降溫10℃才能返回凝氣器作為冷卻水使用。對于水源熱泵機組而言電廠冷卻水是個巨大能量寶庫,水量充足,流量穩定,水溫較高,水質干凈,是個十分理想的換熱水源,從中提取低品位能量制取50℃以上高溫熱水可以獲得很高能效比。

   水源熱泵機組在換熱水源15℃標準工況條件下制熱能效比1:5,利用23℃冷卻水作為換熱水源制熱能效比可以達到1:6,包括水泵用電在內系統綜合能效比也能達到1:5,耗用1KW電量就能得到5KW熱量。水源熱泵機組一邊幫助熱電廠冷卻水降溫,一邊向用戶提供熱量,同時做了兩份工作。

   利用電廠冷卻水的水源熱泵供暖應將水源熱泵機房建設在各個供暖小區之內,通過地下管網將電廠冷卻水送到各個水源熱泵機房,低溫熱源遠距離輸送熱損少,解決了傳統供暖方式高溫熱源遠距離輸送熱損大的難題。水源熱泵機房建在供暖小區內就近供暖能把熱損降到最低限度。

  各地冬季供暖熱負荷不同,北京按照每平方熱負荷60W計算,一個制熱量6000KW的水源熱泵機房供暖面積可達10萬平方米,上海按照每平方熱負荷40W計算供暖面積可達15萬平方米。水源熱泵利用23℃電廠冷卻水作為換熱水源制取50℃熱水機組能效比1:6,小時耗電量1000KW,考慮到壓縮機功耗熱存在,每小時只需從電廠冷卻水中提取5000KW能量,按照電廠冷卻水供回水溫差10℃計算每小時只需要430噸冷卻水流量。一臺發電量35萬KW的發電機組,冷卻水小時流量3萬立方以上,至少可建70個制熱量6000KW的水源熱泵機房,在北京可以滿足700萬平方米供暖面積,在上海可以滿足1000萬平方米供暖面積。

   利用水源熱泵機組將電廠冷卻水中的低品位廢熱提取出來變成高溫熱水用于城市供暖,沒有多燒一兩煤就把電廠供熱能力提高一倍以上,可以成倍提高電廠能源利用效率,是個巨大的節能減排課題,應該作為國家戰略行為進行實施。因為利用電廠冷卻水水源熱泵供暖要把冷卻水送到各個供暖小區水源熱泵機房,需要當地政府和電廠統一規劃設計施工冷卻水供回水管網,又因利用電廠冷卻水水源熱泵供暖是個全新的課題,當地政府和電廠可能因為不懂水源熱泵工程設計施工,怕花了錢建不好,建好了也怕管不好,存在投資風險。本人是水源熱泵制造專家,又是水源熱泵工程設計專家,愿意采用合同能源投資管理方式建設水源熱泵機房,機房建設資金由我公司投資,依靠節能效益回收投資,這是利國利民的大好事,希望得到政府部門和有關電廠大力支持。

本文原創作者:南通市春風空調廠 廠長高級工程師 丁 祥 13706274213  未經本人同意不得轉載抄襲

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