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余热制冷(热)
 


1.1 八大专利技术成果简介
    国家“十二五”规划将节能环保产业作为战略性新兴产业,力合联升以新型热泵技术为代表的一系列余热制热(冷)专利技术新成果必将为客户创造价值的同时为国家节能环保事业做出特殊的贡献。

* 专利技术成果一:一种新型混合式热泵机组
 基本工作原理
依靠高温热源(燃料、蒸汽,高温水等)及少量电力驱动、吸收低温余热源(如河水、原油分离水、城市下水处理水、海水和冷却水、地下温泉水等)的热量,提供中温(或高温+中温)的采暖或工艺用热水的增热节能设备。热泵的能效系数COP为1.7-2.4,即:消耗1个单位的高温热能、吸收0.7-1.4个单位的低温热能可以产生1.7-2.4个单位的中温(或高温+中温)热能。
 技术优势
该热泵相比于常规的只能获得中间温度的吸收式热泵来说可以得到两种温度的热水(高温热水和中温热水)。供热温度较吸收式热泵高50℃左右,最高供热温度可达140℃,适应一次热网高温送水要求;对低温余热源的温度适应性更强,可从10℃以上的余热源里获取热量(而吸收式热泵需要30-40℃的余热水里获得热量);对蒸汽的品位要求更低,通常压力在0.1Mpa以上的蒸汽即可(而吸收式热泵通常需要0.5Mpa以上的蒸汽);若只获得一种中温热源,这种热泵在获得相同热水温度的前提下效率较吸收式热泵提高40%左右。
 适用领域
主要用于热电厂集中供热领域
与市场上功能类似的吸收式热泵比处于国际领先水平

* 专利技术成果二:一种新型高效电力驱动热泵
 基本工作原理
采用电力驱动、吸收低温余热源(如河水、原油分离水、城市下水处理水、海水和冷却水、地下温泉水等)的热量,提供中高温的采暖或工艺用热水的升温、增热节能设备。热泵的能效系数COP为10-15。
 技术优势
该热泵相比于目前市场上的电力驱动热泵能效系数高50%以上,生产成本低20%以上,最高制热温度高50℃以上。
 适用领域
主要用于热电厂集中供热领域、地热供热、石化行业中温余热制蒸汽等
与市场上功能类似的电动热泵比处于国际领先水平

* 专利技术成果三:一种新型含循环水余热利用的热力发电系统
 基本工作原理
通过新型热泵系统回收电厂循环水热量为锅炉给水加热
 技术优势
通过该技术可以将锅炉给水温度从30℃加热到130℃左右(采用吸收式热泵只能将锅炉给水加热到70-80℃,最多90℃,且COP较低、蒸汽耗量较高)、从而节省蒸汽,降低发电煤耗。初步测算此项措施发电效率提高2%左右,每度电发电煤耗下降7克左右(若全国的燃煤电厂都能用上该技术,年节省的煤炭3000-4000万吨,减排的二氧化碳超过1亿吨)。
 适用领域
燃煤火力电厂
与技术改造前比

* 专利技术成果四:一种新型供热首站热泵温升系统
 基本工作原理
通过新型热泵系统回收电厂循环水热量为热网(一次网)循环水加热
 技术优势
供热温度较吸收式热泵系统高50℃左右,最高供热温度可达140℃,适应一次热网高温送水要求;对低温余热源的温度适应性更强,可从10℃以上的余热源里获取热量(而吸收式热泵需要30-40℃的余热水里获得热量);对蒸汽的品位要求更低,通常压力在0.1Mpa以上的蒸汽即可(而吸收式热泵通常需要0.5Mpa以上的蒸汽);热力首站采用该热泵升温系统后相比于原汽水换热器系统可节省蒸汽50%左右(若采用吸收式热泵系统预计较原汽水换热器系统可节省蒸汽30%左右)
 适应领域
热电厂供热首站
与市场上功能类似的吸收式热泵系统比

* 专利技术成果五:一种新型供热一次网大温差系统
 基本工作原理
通过新型热泵系统回收一次网回水热量,加大一次网温差。
 技术优势
与市场上常规的供热一次网大温差技术比较:在不降低二次网进出口温度的情况下实现大温差(否则,会增加二次网及末端暖气片的投资,市场上常规的大温差技术如果维持原来的二次网进出水温度将大大降低一次网的温差)
 采用该技术带来的好处
采用这种新型供热一次网大温差系统将一次网的温差增加1倍,从而使得一次网的供热能力增加1倍,这样,当供热用户数量大幅度增加时不必新建热电厂(节省投资),而且,一次网回水温度降低后更有利于供热首站热泵系统对余热的吸收,从而获得更大的节能效益。
 适用领域
集中供热热网的二次换热站
与市场上功能类似的吸收式换热泵系统比

* 专利技术成果六:一种新型混合式冷、热水机组
 基本工作原理
采用高温热源(燃料、蒸汽,高温水,烟气等)及少量电力驱动、制取5℃以上空调或工业用冷水的同时可以得到中间温度(60℃左右)的热水(通常用作卫生热水),37℃左右的冷却水热量由冷却塔带走。制冷机的能效系数COP为0.7-1.8,即:消耗1个单位的高温热能、可以获得0.7-1.8个单位冷量,同时获得0.5-1个单位的卫生热水。
 技术优势
该机组相比于常规的只能制冷的吸收式制冷机来说,可同时获得卫生热水(目前市场上冷热水机组要获得热水需要另外增加热量供给),并且冷却水的负荷降低30%以上。
不仅如此,同样的热源温度制冷机的制冷效率相对于吸收式制冷机提高30%以上
 适用领域
有80℃以上热源,需要制冷(或制冷同时提供卫生热水)的场所
与市场上功能类似的吸收式制冷机比处于国际领先水平

* 专利技术成果七:一种新型太阳能空调系统
 基本工作原理
夏季,白天利用太阳能热水驱动新型冷热水机组热水制冷,提供卫生热水,晚上或阴雨天用电制冷补充;冬季,白天用太阳能热水采暖、提供卫生热水,晚上、阴雨天用热水锅炉补充。
 技术优势
较吸收式制冷效率高40%(意味着相同的制冷量,太阳能集热系统容量可以减少40%),制冷的同时提供卫生热水,又进一步减少太阳能集热系统容量,冷却水的负荷降低50%以上。
 适用领域
太阳能资源充足,有冷、暖和卫生热水需求的建筑
与市场上功能类似的吸收式空调系统比

* 专利技术成果八:一种新型分布式能源系统
 基本工作原理
采用最低100多度的余热烟气为驱动能源的热(含热水)、电、冷三联供系统,夏季采用100多度的余热烟气驱动新型冷、热水机组,冬季采用100多度的余热烟气、同时回收循环水余热驱动新型热泵机组。
 技术优势
空调及卫生热水的驱动能源全部采用没有利用价值的余热(烟气和循环水余热),COP超过吸收式机组40%以上,夏季制冷时冷却水的热负荷降低一半以上。
 适用领域
分布式能源站(要提供热、电、冷的燃气-蒸汽联合循环电站或者内燃机电站)
与市场上功能类似的吸收式空调系统比

1.2典型案例说明
1.2.1)新型热泵技术主要用于热电厂的节能(同时节水)领域原理

1.2.2)案例分析
假定以北方地区一30万千瓦热电厂的集中供热及发电系统进行改造为例来说明新型热泵技术如何应用,以及应用后的技术经济指标。
本改造的热泵升温系统在采暖季节用于回收循环水余热给热网加热,在非采暖季节用于锅炉给水加热;在采暖季节用于回收循环水余热给热网加热的改造中考虑2种方案:1)仅改造热力首站,2)热力首站与二次换热站同时改造;
 采暖季节改造方案一(仅改造热力首站):

系统改造后的主要技术指标:
1. 改造前热网水从65 ℃加热到115 ℃需耗0.5Mpa的采暖抽汽500t/h;
    改造后热网水从65℃加热到115℃需耗0.5Mpa的工业抽汽407t/h;
    改造后免费得到的余热量为5580万大卡/小时;
2. 通过此改造减少抽汽量为93t/h,减少燃煤12.4t/h,减排二氧化碳值为46t/h;
    减少冷却塔水份蒸发量93 t/h;
3. 该改造增加电力消耗6000kW左右;
4. 改造系统占地面积1200平米左右;

采暖季节改造方案二(热力首站与二次换热站同时改造):

 
系统改造的主要技术指标:
1. 改造前热网水从65 ℃加热到115 ℃需耗0.5Mpa的采暖抽汽500t/h,
    改造后热网水从65℃加热到115℃需耗0.5Mpa的工业抽汽270t/h;
    改造后免费得到的余热量为13800万大卡/小时;
2.  通过此改造减少抽汽量为230t/h,减少燃煤30.7t/h,减排二氧化碳值为114t/h;
减少冷却塔水份蒸发量230 t/h;
3.   该改造增加电力消耗13000kW左右;
4.  改造系统占地面积2000平米左右;
注:方案2的潜在收益是将来利用现有供热设施能力可增加1倍左右热用户!

非采暖季节改造方案(余热回收用于锅炉给水加热)


系统改造的主要技术指标:
1、年节煤量
   每度电节煤7克,电站每小时节煤2.1吨,若电站每年运行8000小时,
则年节煤16800吨。
2、年减排CO2量
   电站每小时减排CO27.7吨,若电站每年运行8000小时,则年减排CO2
61600吨。
3、年节水量
   电站每小时节水24.5吨,若电站每年运行8000小时,则年节水196000吨

1.3)其它应用简介
1.3.1)油田污水余热回收用于原油加热
1.3.2)印染厂污水余热回收用于生产洗涤用热水
1.3.3)造纸厂烘干工艺乏风余热回收生产热水

 

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