热泵耦合热电联产供热系统的特性分析

发布时间：2019-07-19 11:57

【摘要】：在我国能源日益短缺以及能源利用率低的背景下,本文针对国内热电厂提出了一种既可以回收热电厂中循环水余热,提高能源利用率,又可以提高电厂供热能力的新型供热模式—热泵耦合热电联产供热系统。该供热系统可以有效解决目前热电联产机组供热能力不足、供热范围有限,热泵供热机组供热出水温度过低、热泵变负荷运行、热泵经济性较差等缺点。本文主要研究内容为热泵耦合热电联产供热系统的特性分析,主要研究方法为基于能量平衡的系统热平衡计算方法。针对此耦合供热系统,首先对几种现有供热方案的基本运行原理及其存在缺陷进行了简单介绍,由此提出了耦合供热方案,并对其工作原理以及结构组成进行了详细介绍,对耦合供热系统如何调控以保证满足设计要求进行了说明。同时针对热泵耦合热电联产供热系统建立了系统各供热设备以及整个耦合系统的变工况计算模型,分析了工况发生变化时,耦合供热系统的运行特性,得出了整个耦合供热系统的热、电特性关系,为其投入电厂实际运行奠定了理论基础。以系统热平衡为研究方法,通过对系统变工况进行计算,比较了耦合与非耦合两种供热系统的区别,得出了耦合供热系统在热经济性方面要优于非耦合供热系统的结论。其次,本文还提出了一种技术经济模型分析方式,就耦合供热系统与非耦合供热系统在此技术经济模型下进行了对比研究分析,结果显示耦合供热系统不仅可以保证热泵在整个供暖季定负荷运行,而且其技术经济性也高于非耦合供热系统。再次,采用FLUENT模拟软件对耦合供热系统的核心设备—耦合控制器进行了结构设计与优化,得出一种在混合均匀程度与压力损失方面都较为理想的耦合器模型。最后,针对耦合供热系统,分析了其发电负荷调峰范围与传统热电联产调峰范围的区别,以及不同参数条件下发电负荷调峰范围的变化特性,结果显示耦合供热系统对于提高机组发电负荷调峰范围也具有一定的优势。
抽凝式热电联产供热方案流程图

【图文】：
，基本原理进行详细介绍，分析其相对于传统供热方案的优势所在。常见供热方案简介目前，常见的供热方案主要有传统热电联产供热方案以及热栗回收余热供热方其中，热菜回收余热供热方案又分为热栗与首站并联运行单独供热方案、热粟经首站二次升温方案以及热菜与首站并联运行增加尖峰设备方案等。热电联产方式是目前使用较为普遍的一种供热方式，供热机组类型不同，供热原理与基程也略有差异，由于背压式供热机组完全“以热定电”的特点，导致背压机组机组停运，造成设备的闲置，故本文主要研究的是抽凝机组热电联产供热方案。回收余热供热方案是建立在传统热电联产的基础上，每种方案都是采用吸收式进行循环水余热的回收，但不同的供热方案又有其独特的运行特性。本节主要上述四种供热方案，分析其基本运行特点以及运行中存在的问题。1热电联产供热方案
热粟勾首站并联运行单独供热方案流程图

中北屯“人学硕上学位论文传统抽凝式热电联产供热系统流程图如图2-1所示。来自汽轮机中、低压}联通管的供热抽汽通过汽水换热器进行热量交换以实现为热用户供热的目的，其余蒸汽在汽轮机中做功实现供电的目的，，可见热电联产供热系统是一种既能生产电能同时又能生产热能的供热系统，具有较高的热效率。促是，随着我国集中供热事业的不断发展，热电联产供热也遇到了其发展的瓶颈。首先，受到汽轮机组最大抽汽量的限制，热电联产供热系统供热能力有限，不能满足供热事业的发展需求。其次，热电联产供热系统在生产中会产生大量的低温循环冷却水，这部分低位热能含量巨大，但由于其温度较低，难以直接利用，往往被直接排放到环境中，造成能源的大量浪费。2.2.2热粟与首站并联运行单独供热方案
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU833

【参考文献】