基本信息
- 项目名称：
- 大型凝汽式电厂汽轮机乏汽余热高效利用关键技术的研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 大型凝汽式电厂和核电厂冷端损失巨大，对作功乏汽冷凝热的利用不仅可以回收热量还可以节约水资源。本作品提出电厂凝汽器和热泵的蒸发器一体化设计方案，把凝汽器中一部分冷却管束作为热泵内循环工质的受热面。该技术理论可行，方案合理，技术先进，应用前景广阔。
- 详细介绍：
- 当今火力发电厂和核电厂普遍以水（蒸汽）为工质采用朗肯循环方式发电，蒸汽在汽轮机作功后需要在凝汽器中冷凝为水，该过程释放出大量的潜热到环境中，造成大量的热量损失，火力发电厂和核电厂近50%的能量在此损失掉。采用热泵等设备回收该热量，提高温度后可用于电厂回热系统，加热给水，提高整个电厂的热效率，还能降低电厂的水损失，还可以用于电厂及其附近区域采暖、提供生活热水等。同时采用电厂凝汽器和热泵的蒸发器一体化设计方案，把凝汽器中一部分冷却管束作为热泵内工质的蒸发受热面，具有传热系数高、设备紧凑等特点，顺应了把电厂建设成为环境友好型和资源节约型的要求，具有极强的现实意义的应用价值。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 大型凝汽式电厂和核电厂冷端损失巨大，对作功乏汽冷凝热的利用不仅可以回收热量还可以节约水资源。本作品提出电厂凝汽器和热泵的蒸发器一体化设计方案，把凝汽器中一部分冷却管束作为热泵内循环工质的受热面。该技术理论可行，方案合理，技术先进，应用前景广阔。
科学性、先进性及独特之处
- 把发电厂水蒸气的朗肯循环和热泵的卡诺循环联合在一起，提出电厂凝汽器和热泵的蒸发器一体化设计方案，把凝汽器中一部分冷却管束作为热泵的受热面，具有传热系数高、设备紧凑等特点。该技术具有理论可行，方案合理，技术先进，查阅国内外文献未发现同样的报道，极具独创性。
应用价值和现实意义
- 此技术能大大降低一次能源的消耗，减少环境污染，顺应了把电厂建设成为环境友好型和资源节约型的要求，现在中国电站装机容量已破9亿千瓦，因此该技术应用前景广阔，具有极强的现实意义的应用价值。
学术论文摘要
- 大型凝汽式电厂和核电厂冷端损失巨大，对作功乏汽冷凝热的利用不仅可以回收热量还可以节约水资源。本作品提出电厂凝汽器和热泵的蒸发器一体化设计方案，把凝汽器中一部分冷却管束作为热泵内循环工质的受热面。该技术理论可行，方案合理，技术先进，应用前景广阔。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1] 郑体宽.热力发电厂.北京：中国电力出版社，2006，126～134. [2] 郁永章.热泵原理与应用.北京：机械工业出版社，1989，1～50. [3] 蓝玉.利用电厂余热的水源热泵空调系统的研究[D]：.大连：大连理工大学，2005. [4] 张旭.热泵技术.北京：化学工业出版社，2007，1～40. [5] 季杰,刘可亮，裴刚，等.以电厂循环水为热源利用热泵区域供热的可性分析.暖通空调，2005，(2)：104～107. [6] 吴建中,李宝林.水源热泵在电厂中的应用分析[J],建筑热能通风空调, 2005, 24( 1) : 61～64. [7] 冯永华, 徐文忠, 孙始财. 火电厂循环冷却水废热回收利用问题研究[,J,],节能, 2007, 296( 3) : 17～191
同类课题研究水平概述
- 当前热泵用于电厂研究基本采用循环冷却水作为热源，而本研究课题致力于大型凝汽式电厂汽轮机乏汽余热高效利用关键技术的研究，充分考虑大型凝汽式电厂和核电厂冷端损失巨大，乏汽热量未能充分有效利用，开创性地提出了电厂凝汽器和热泵的蒸发器一体化设计方案，把凝汽器中一部分冷却管束作为热泵内循环工质的受热面，具有传热系数高、设备紧凑等特点。同时，一方面一部分循环冷却水作为热泵供暖的补充水，使补充水初始温度提高，降低热泵冷凝器负荷；另一方面，用于驱动热泵的蒸汽排出管道与节流阀连接，通过节流阀调节蒸汽管道内的压力使热泵的蒸汽排出管道内的工质由原来的蒸汽变为液态水，充分利用了蒸汽的汽化潜热。但也存在一定问题，如供暖距离受到限制、设备初投资较大、电厂凝汽器复杂化，增加管路费用等。尽管如此热泵回收电厂余热仍具有较为广泛的发展前途。
