北極星節(jié)能環(huán)保網(wǎng)訊:隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展及工業(yè)化的加快，環(huán)境污染問(wèn)題越發(fā)突出。目前我國(guó)電力行業(yè)已涌現(xiàn)出不少新型能源利用技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，熱泵余熱回收技術(shù)便是其中之一。火電廠通過(guò)循環(huán)水及排氣乏熱被帶走的熱量約占總能量的30%。熱泵技術(shù)憑借其適用范圍廣、對(duì)主機(jī)影響小、總體改造難度小、大幅降低機(jī)組煤耗等優(yōu)點(diǎn)，成為當(dāng)下最適宜電廠運(yùn)用的低溫余熱回收技術(shù)。

1、熱泵技術(shù)

熱泵以高品位能為驅(qū)動(dòng)力，從低溫?zé)嵩粗蝎@取能量用以供熱，實(shí)現(xiàn)低品位能的提取利用，該技術(shù)能提高電廠能源利用率并減少環(huán)境污染。下面簡(jiǎn)要介紹幾種電廠余熱利用系統(tǒng)中常見(jiàn)的熱泵。

(1)蒸汽型吸收式熱泵

它是在高溫?zé)嵩打?qū)動(dòng)下，提取低溫?zé)嵩吹臒崮?，輸出中溫的工藝或采暖熱水的一種技術(shù)。

(2)直燃型吸收式熱泵

以天然氣為燃料，在直燃機(jī)內(nèi)燃燒產(chǎn)生的火焰和煙氣作為驅(qū)動(dòng)熱源，回收機(jī)組的循環(huán)水余熱用于供熱。

(3)電壓縮式熱泵

以電能作為驅(qū)動(dòng)，通過(guò)工質(zhì)不斷蒸發(fā)、壓縮、冷凝、節(jié)流、再蒸發(fā)等熱力過(guò)程不斷把循環(huán)水中的余熱轉(zhuǎn)移到熱網(wǎng)供水中。

實(shí)際工程中，通過(guò)新建熱泵廠房，新增循環(huán)水、蒸汽及熱網(wǎng)水管道，用合適的熱源來(lái)驅(qū)動(dòng)熱泵，將循環(huán)水中的余熱提取出來(lái)加熱熱網(wǎng)水而使供水溫度提高并用以供熱。

2、工程項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性比較

目前為止，熱泵循環(huán)水余熱回收項(xiàng)目均屬于技改項(xiàng)目，具有投資少、工期短、見(jiàn)效快等特點(diǎn)。項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性可通過(guò)投資估算和財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)兩個(gè)方面進(jìn)行分析。

2.1投資估算

工程投資費(fèi)用，主要可以分為以下幾個(gè)方面：

(1)建安工程費(fèi)：

本類(lèi)工程主要有新建熱泵廠房、地面開(kāi)挖回填、管道支架制作、設(shè)備安裝、管道焊接及保溫、電纜敷設(shè)及防火等施工和安裝的費(fèi)用。另外，性材料價(jià)格、機(jī)械使用費(fèi)、人工費(fèi)都要按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行補(bǔ)差。

(2)購(gòu)置設(shè)備費(fèi)：

主要有熱泵，及電氣熱控盤(pán)柜等其他設(shè)備費(fèi)和運(yùn)輸費(fèi)支出。

(3)其他費(fèi)用：

主要有場(chǎng)地清理費(fèi)、項(xiàng)目建設(shè)管理費(fèi)用、現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)服務(wù)費(fèi)、調(diào)試費(fèi)、生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)、基本預(yù)備費(fèi)等。

2.2運(yùn)行成本

項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)后還會(huì)產(chǎn)生一定的運(yùn)行維護(hù)成本，主要有設(shè)備運(yùn)行的廠用電費(fèi)、修理保險(xiǎn)費(fèi)、固定資產(chǎn)折舊費(fèi)、人員工資福利費(fèi)、貸款利息等。

2.3財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)

(1)財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)參數(shù)

項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)之后年息稅前利潤(rùn)與總投資的比值。投資收益比遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他方案的應(yīng)首先排除，較接近的幾個(gè)進(jìn)行詳細(xì)財(cái)務(wù)分析。

式中，ROI：項(xiàng)目總投資收益率;EBIT：達(dá)產(chǎn)后息稅前利潤(rùn);TI：投資總額。

3、三個(gè)典型方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

現(xiàn)以某燃?xì)怆姀S余熱回收工程為例，比較當(dāng)采用上述三種不同型式的熱泵時(shí)，各方案的經(jīng)濟(jì)性。節(jié)約的燃料費(fèi)可作為收入處理。

直燃型吸收式熱泵方案，投資估算約6000萬(wàn)。需消耗大量天然氣來(lái)驅(qū)動(dòng)熱泵，經(jīng)計(jì)算運(yùn)行成本約2440萬(wàn)。同時(shí)節(jié)約的天然量大大減少，由此帶來(lái)的收益僅667萬(wàn)。投資收益比為667/6000=11.12%。

電壓縮式熱泵的方案，總投資估算約為5650萬(wàn)元。電驅(qū)動(dòng)方式增加了廠用電率，產(chǎn)生約1427萬(wàn)元的運(yùn)行成本。收益約為1235萬(wàn)元，投資收益比為1235/5650=21.86%。

蒸汽型吸收式熱泵方案收益良好且運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。經(jīng)計(jì)算，該方案投資估算約5700萬(wàn)元，收益為1533萬(wàn)元，運(yùn)行成本約624萬(wàn)元，投資收益比為1533/5700=26.89%。

可見(jiàn)，在相同設(shè)計(jì)條件下，三個(gè)方案投資差異不大。直燃型吸收式熱泵的運(yùn)行成本最高，投資收益率最低，在經(jīng)濟(jì)上是不可行的，首先排除。蒸汽型吸收式熱泵和電壓縮式熱泵各項(xiàng)指標(biāo)接近，需進(jìn)一步進(jìn)行財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)，具體財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo)如表1所示：

經(jīng)比較，吸收式熱泵方案的內(nèi)部收益率和凈現(xiàn)值都比壓縮式方案高，而投資回收期較短，因此該方案是最優(yōu)的。這樣便成功選出了一個(gè)最經(jīng)濟(jì)可行的方案。

4、結(jié)論

利用熱泵回收電廠循環(huán)水余熱，具有良好的經(jīng)濟(jì)環(huán)境效益。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合具體工程的特點(diǎn)，從工程投資估算和財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)兩個(gè)方面對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行定量分析，合理的選擇方案。相關(guān)設(shè)備、材料價(jià)格，工程施工難度，費(fèi)率等的選取都應(yīng)參照工程所在地的實(shí)際情況以及相關(guān)規(guī)范來(lái)確定，確保數(shù)據(jù)來(lái)源的可靠性。通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)的方法來(lái)比選方案，可使方案選擇更加科學(xué)、可靠，具有重大的指導(dǎo)作用。

原標(biāo)題:電廠中熱泵余熱利用工程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析