我們知道,真空制冷是一種資源利用率高、節約成本的技術。那么,該技術的實際效果如何呢?讓我們通過兩個具體案例來看一看真空制冷的神通之處吧。 案例1:每年為化工廠節約1...
我們知道,真空制冷是一種資源利用率高、節約成本的技術。那么,該技術的實際效果如何呢?讓我們通過兩個具體案例來看一看真空制冷的神通之處吧。
案例1:每年為化工廠節約1100萬元水費
以前存在的問題
某化工廠的水消耗在同行中屬于消耗超高單位。由于行業原粗放型設計缺陷,冷熱水能源配置不合理,主要表現在:為了滿足回收冷鼓系統、粗苯系統、氨硫系統等的工藝要求,一味增加新鮮水用量,系統水量增加,使得循環水系統、消防水系統無法消化,致使部分高溫水外排,極大地浪費了水資源,給公司帶來經濟損失。
采用低壓蒸汽噴射真空制冷技術
該公司通過文丘里噴射器,在密閉空間抽真空,形成負壓空間,將工業冷卻用水在用戶換熱后的高溫水送入真空裝置,利用在水在常溫下沸騰帶走潛熱這一原理,得到相對溫度較低的用水,如此反復,實現了新鮮水重復利用的目的。
應用實踐:采用低壓蒸汽噴射真空制冷技術,對二回收初冷器、粗苯換熱器、終冷換熱器冷卻后的高溫度退水(30℃~35℃)進行收集制冷,制冷后低溫度的水(18℃~35℃)通過管道輸送回去,用于生產系統。
圖1低壓蒸汽噴射真空制冷裝置流程示意圖
優點:變廢為寶、低碳環保、操作簡單、沒有活動部件、溫差調節范圍寬、投入成本低、微電腦控制。
節約成本效果
開車期間,制冷機來水平均溫度為29.6℃,出水溫度18.7℃,平均降低水溫10.9℃,平均消耗蒸汽13m3/h,工藝指標達到工藝需求。節約新鮮水350m3/h,效益702元/h,年節約水費約1100萬元。
經濟及社會效益
低壓蒸汽噴射真空制冷技術節約了新鮮水,不僅節省了水費,節約了用水量(相當于減少了污染物的排放量),而且也為環保做出了貢獻,創造了更大的社會效益。
案例2:為發電廠每年節省成本407萬元,不到兩年回本
以前存在的問題
該發電廠投產的大型發電機組真空系統多采用水環式真空泵,存在環境溫度升高時抽氣能力嚴重降低導致真空度偏低的問題,機組經濟性明顯降低。(水環式真空泵工作用開式水冷卻,而開式水取自循環水出口。所以真空泵工作水溫度與循環水溫度相當,環境溫度是影響真空泵工作水溫度的主要原因。)
真空泵的抽氣能力越強,凝汽器真空越好。但在水環式真空泵運行過程中,直接影響其抽真空能力的原因,是真空泵工作水溫度高。
對于已經建成的電廠來說,更換真空泵既不現實,也并非越大越好,因為真空泵的電耗也直接決定了整個機組的整體效率。
采用真空泵制冷裝置
真空泵制冷裝置通過降低水環式真空泵工作水溫度的方法,來提高真空系統的抽氣能力,使機組真空保持在較高水平,從而在環境溫度較高時,實現經濟性能的大幅提高。
從原理上來講,系統中的純凈水作為制冷劑,利用高真空狀態下,水的飽和溫度降低吸收熱量的原理,實現制冷效果。
實際效果
發電廠1000MW機組在夏季環境溫度最高時,真空泵工作水溫度能達到35℃左右。通過安裝真空泵制冷裝置后,可保證進入水環式真空泵工作水溫度在10℃~15℃左右。所以,環境溫度越高,真空泵制冷裝置對真空泵工作水溫度的影響越明顯。
冬季循環水溫度降至15℃以下時,冷凝器真空本來已經非常高了,真空泵制冷裝置節能效果下降,此外,為保障真空泵制冷裝置制冷機安全(防止結晶),要停運真空泵制冷裝置。
經濟效益
實驗表明:真空度每下降1kPa,機組熱耗上升1.6%,在燃煤量不變的情況下,減發功率平均7425kW,發電煤耗上升4.5克。
凝汽器真空制冷裝置在每年4~11月之間都可以使用,使用效率在66%左右,凝汽器真空能提高0.5kPa以上,煤耗可降低2.25g/kWh。
一臺1000MW機組綜合每年可節省成本407萬元左右,本系統投資741萬元,不到兩年即可收回全部成本。
應大力推廣
有相當一部分發電廠真空泵工作水冷卻器冷卻水源,都取自循環水,而循環水受環境溫度影響大,特別是夏季循環水溫根本無法滿足冷卻工作水的要求,這無疑限制了發電廠真空泵的工作能力。
通過安裝真空泵制冷裝置,可解決真空泵工作水溫高的問題,大大提高凝汽器真空度。
因此,安裝和運行真空泵制冷裝置,有非常可觀的經濟效益,應大力推廣。