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  表2为该热泵项目方案论证阶段调研过的几家热泵边界参数设计情况。表中的数理关系和项目的实际实施效果也验证了驱动蒸汽压力、热网水回水温度、热源水入口温度三个重压参数对热泵设计和热泵实际运行效果的重要性。即:驱动蒸汽压力高些,热源水温度可低些,热网水温度可高些;反之,驱动蒸汽压力较低,如赤峰电厂,选择的热网水入口温度必须低些,热源水温度必须高些,热泵才能保证实施效果。

  基于以上分析和调研,并结合历年机组供热情况,该工程选取一台300MW汽轮机组抽汽量为500t/h的供热工况为设计工况,热泵整体设计为:一台300MW抽汽供热机组在冬季供热时循环水泵一台低速泵运行,流量12000m³/h,在机组抽汽供热流量(包括去热泵的驱动蒸汽)500t/h时,计算凝汽器排热量为102MW;

  该项目循环水入口温度的选取是由汽轮机组模拟试验确定的,在机组供热期调整机组的抽汽量到500t/h,通过系统方法提升机组凝汽器的真空,使凝汽器的出口温度达到热泵预设计的34℃,通过开启水塔旁路门的方式,使进入凝汽器的循环水温度维持在27℃。经试验验证,此时的机组线kPa,基本是机组的最佳运行真空,由真空降低造成的热泵项目节能效果抵消可以户忽略不计。这样由试验确定选取凝汽器出口循环水温度34℃作为热泵的热源水,热泵降温设计为7℃,27℃的水回凝汽器,在凝汽器中换热后温升到34℃,形成一个循环。

  热网水边界参数是按照实际历年热网运行的平均回水温度选取的55℃,热泵机组的温升选取55-75℃。热网水加热不足的部分继续进入热网加热器加热到热网需要的温度。在汽轮机组变工况运行或热网温度变化时,达不到此热平衡时,系统设计有部分水去冷水塔的旁路管和升压泵,可以保证系统正常循环。

  热泵设计的驱动蒸汽取汽点在机组设计的供热抽汽口上,即中压缸的排汽口。但此热泵驱动蒸汽压力实际运行时受机组的运行工况、热泵汽源的接口地点、管路流动损失等因素影响。由于这些因素的制约,驱动蒸汽的压力在实际运行时小于设计压力,是造成热泵项目实际实施效果不好的重要因素之一。此项目热力试验时,在拟定的接口位置——热网加热器进口蒸汽阀门前测量压力,抽汽口压力为0.35MPa(a)时,试验测试点的压力只有0.08MPa(a)。鉴于此试验结果,项目实施时优化了驱动蒸汽接口位置,并采用热网加热器加热蒸汽和热泵驱动蒸汽分离的方式,避免了热网加热器凝结作用对驱动蒸汽压力的影响。项目实际运行效果,在选定工况下热泵前可达到0.32MPa(a)。

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