DL∕T 5535-2017 發(fā)電廠熱泵系統設計規(guī)程

PDL/T5535—2017發(fā)電廠熱泵系統設計規(guī)程Codefordesignofheatpump2017-11-15發(fā)布2018-03-01實施國家能源局發(fā)布Codefordesignofheatpumpsystemofpow批準部門：國家能源局施行日期：2018年3月1日2017年第10號依據《國家能源局關于印發(fā)〈能源領域行業(yè)標準化管理辦法經審查，國家能源局批準《煤層氣生產站場安全管理規(guī)范》等2042017年11月15日序號標準編號標準名稱采標號批準日期實施日期發(fā)電廠熱泵系統設釋。執(zhí)行過程中如有意見或建議，請寄送電力規(guī)劃設計總院(地公司白鋒軍徐傳海周宇彬袁雄俊段麗平 4系統及設備 5熱泵系統設施布置 6對輔助系統的要求 本標準用詞說明 (5)4.3Exhauststeamsystem AppendixA:Heatbalancecalculat Explanationofwordingin Addition:Explanationofprovision 1.0.2本標準適用于回收汽輪機排汽余熱實施集中供熱的發(fā)電2.0.9熱泵性能系數(COP)heatpumpcoefficientofperform-熱泵單位時間內輸出熱量與驅動能量之比。2.0.10熱泵額定供熱工況ratedheat-supplyconditionofheatpump下的供熱工況。3.0.3吸收式熱泵額定供熱工況COP不宜小于1.7,壓縮式熱4.1.3熱泵系統取用的熱力網回水設計溫度不宜大于60℃。對4.1.4采用電動壓縮式熱泵系統的供熱電廠宜設蓄熱裝置。蓄4.1.5熱泵系統的供熱平衡計算應符合本標準附錄A的規(guī)定。4.2.2壓縮式熱泵驅動蒸汽宜采用壓力大于0.6MPa(a)的過熱4.2.5每臺熱泵入口的驅動蒸汽管道上應設置調節(jié)型蝶閥。在1驅動蒸汽疏水宜經疏水冷卻器冷卻后接至汽輪機凝汽器宜小于3min的驅動蒸汽額定疏水量；1驅動蒸汽疏水泵不應少于2臺，其中1臺備用；2驅動蒸汽疏水泵的流量不應小于熱泵額定供熱工況系統疏水量的110%;另加20%裕量；4.3.1乏汽管道蒸汽流速在主機設計背壓下不宜超過100m/s。4.3.4乏汽管道設計正壓應采用0.05MPa(g),設計負壓應采用一0.1MPa(g);設計溫度應為120℃,最低設計溫度應取廠址處最4.3.5從機組排汽管道引接的乏汽管道接口處應設置隔離閥。1每臺機組宜設置1臺；2前置凝汽器面積宜按設計回水溫度和供暖初期熱力網回3上端差不應大于3℃;4.3.8乏汽疏水宜自流進入排汽4.4.1間接空冷機組和濕冷機組余熱水管道介質流速宜按下列1管徑為1000mm～1600mm時，宜為1.5m/s～2.0m4.4.2從機組循環(huán)水管道引接的余熱水管道接口處應設置隔離4.4.5間接空冷機組和濕冷機組熱泵入口余熱水宜從循環(huán)水熱2余熱水增壓泵的流量不應小于熱泵額定供熱工況余熱水量的110%;4.6.1當驅動蒸汽壓力小于或等于0.6MPa(a)時，宜采用吸收供熱穩(wěn)定性等綜合確定。單臺汽輪機熱泵臺數不宜少于2臺，不2熱泵入口驅動蒸汽過熱溫度宜小于15℃;3吸收式熱泵的熱網循環(huán)水出水溫度宜為80℃~90℃;4吸收式熱泵的溶液泵不宜少于2臺，其中1臺備用；吸收泵不宜少于2臺，其中1臺備用。度宜為80℃~110℃;3熱泵余熱水出口溫度不宜小于15℃;(熱泵)機組第1部分：工業(yè)或商業(yè)用及類似用途的冷水(熱泵)2熱網循環(huán)水出水溫度不宜小于75℃;3熱泵余熱水出口溫度不宜小于15℃。5.0.2直接空冷機組熱泵房宜布置在空冷平臺下方。6.0.2熱泵宜配備獨立的就地自動控制及聯鎖保護系統。熱泵系統控制可納入機組DCS或供熱首站控制系統。附錄A供熱平衡計算A.1以乏汽為低溫熱源的吸收式熱泵供熱平衡計算A.1.1發(fā)電廠設計熱負荷應按下列公式計算：或式中：Q——發(fā)電廠設計熱負荷(kW);Qq?——前置凝汽器設計熱負荷(kW);Qrb——熱泵設計熱負荷(kW);Q——熱網加熱器設計熱負荷(kW);G——熱網循環(huán)水流量(t/h);t?——熱力網回水溫度(℃);t?——熱力網熱網加熱器出口熱網循環(huán)水溫度(℃)?；蚯爸媚髟O計熱負荷應按下列公式計算：式中：Gq?——前置凝汽器乏汽流量(t/h);hs——乏汽疏水焓值(kJ/kg);ηgz——前置凝汽器傳熱效率；t?——前置凝汽器出口熱網循環(huán)水溫度(℃),等于乏汽飽和溫度減去前置凝汽器上端差。A.1.3熱泵設計熱負荷應按下列公式計算：或Ggrb——熱泵驅動蒸汽流量(t/h);h?——驅動蒸汽焓值(kJ/kg);h?s——驅動蒸汽疏水焓值(kJ/kg);7.——熱泵傳熱效率；t?——熱泵出口熱網循環(huán)水溫度(℃)。A.1.4熱泵性能系數應按下式計算：式中：COP——熱泵性能系數。A.1.5熱網加熱器設計熱負荷應按下列公式計算：或式中：Q——熱網加熱器設計熱負荷(kW);Gci——熱網加熱器抽汽流量(t/h);he——熱網加熱器抽汽焓值(kJ/kg);hes——熱網加熱器抽汽疏水焓值(kJ/kg);A.2以余熱水為低溫熱源的吸收式熱泵供熱平衡計算A.2.1發(fā)電廠設計熱負荷應按下列公式計算：或式中：Q——發(fā)電廠設計熱負荷(kW);Qrb——熱泵設計熱負荷(kW);Q,——熱網加熱器設計熱負荷(kW);G——熱網循環(huán)水流量(t/h);t?——熱力網回水溫度(℃);t?——熱力網熱網加熱器出口熱網循環(huán)水溫度(℃)。或熱泵設計熱負荷應按下列公式計算：Gqrb——熱泵驅動蒸汽流量(t/h);tyi——熱泵進口余熱水溫度(℃);ty?——熱泵出口余熱水溫度(℃);h?——驅動蒸汽焓值(kJ/kg);h?s——驅動蒸汽疏水焓值(kJ/kg);t?——熱泵出口熱網循環(huán)水溫度(℃)。A.2.3熱泵性能系數應按下式計算：A.2.4熱網加熱器設計熱負荷應按下列公式計算：或式中：Q,——熱網加熱器設計熱負荷(kW);G——熱網加熱器抽汽流量(t/h);he——熱網加熱器抽汽焓值(kJ/kg);h——熱網加熱器抽汽疏水焓值(kJ/kg);η——熱網加熱器傳熱效率。A.2.5主機凝汽器散熱負荷應按下列公式計算：或G?——通過冷卻塔冷卻的循環(huán)水流量(t/h);h——汽輪機排汽焓值(kJ/kg);hn——凝結水焓值(kJ/kg);zm——主機凝汽器傳熱效率；tu——冷卻塔進口循環(huán)水溫度(℃);t??——冷卻塔出口循環(huán)水溫度(℃)。A.3蒸汽驅動壓縮式熱泵供熱平衡計算A.3.1熱泵機組設計熱負荷應按下列公式計算：或Qrb——熱泵本體設計熱負荷(kW);Qbi——背壓換熱器設計熱負荷(kW);G——熱網循環(huán)水流量(t/h);t?——熱力網回水溫度(℃);t?——背壓換熱器出口熱網循環(huán)水溫度(℃)。A.3.2熱泵本體設計熱負荷應按下列公式計算：或G,——熱泵余熱水流量(t/h);tyi——熱泵進口余熱水溫度(℃);ty?——熱泵出口余熱水溫度(℃);h?——驅動蒸汽焓值(kJ/kg);hp——小機排汽焓值(kJ/kg)。A.3.3熱泵性能系數應按下式計算：A.3.4背壓換熱器設計熱負荷應按下列公式計算：或式中：hbs——背壓換熱器疏水焓值(kJ/kg);或A.4電動驅動壓縮式熱泵供熱平衡計算熱泵設計熱負荷應按下列公式計算：式中：Qrb——熱泵設計熱負荷(kW);Qd——熱泵輸入功率(kW);G——熱泵熱網循環(huán)水流量(t/h);Gy——熱泵余熱水流量(t/h);t?——熱泵進口熱網循環(huán)水溫度(℃);t?——熱泵出口熱網循環(huán)水溫度(℃);tyi——熱泵進口余熱水溫度(℃);ty?——熱泵出口余熱水溫度(℃);熱泵性能系數應按下式計算：本標準用詞說明局2017年11月15日以第10號公告批準發(fā)布。 3基本規(guī)定 4系統及設備 5熱泵系統設施布置 6對輔助系統的要求 1.0.2本條中的汽輪機包括電廠主汽輪機和給水泵汽輪機等驅供熱工況COP不宜小于1.7;壓縮式熱泵COP的輸入能量指壓2間接空冷機組冬季循環(huán)水熱水側水溫一般大于30℃,滿為根據熱負荷的變化調整熱泵的運行，需要在驅動蒸汽管道或驅動蒸汽疏水管道上設置流量測量裝置。疏水側參數低、4.2.7本條第3款第4項中，疏水罐的壓力不等于驅動蒸汽壓水罐疏水溫度一般比驅動蒸汽壓力下的飽和溫度低10℃~20℃,4.3.1設置熱泵系統的直接空冷系統運行背壓最低約為8kPa(a),設計時按設計背壓8kPa(a)對應的乏汽流速不超過100m/s出力工況)大多數為9kPa(a)～11kPa(a),對應的流速為70m/s~100m/s。因此，新設置熱泵的乏汽管道應按設計背壓工況[主機最低運行背壓8kPa(a)的工況]對應的流速不宜大于100m/s校核4.3.7熱網回水溫度低于50℃時，有工程在吸收式熱泵前增加4.4.7熱泵余熱水側的阻力約為0.08MPa～0.12MPa,與間接熱泵低30%～50%。所以，當驅動蒸汽壓力小于或等于0.6MPa式熱泵回收余熱量加大。而且，蒸汽驅動壓縮式熱泵可以在更低的水溫下提取余熱，不影響濕冷機組主機正常背壓。根據電2根據電廠參數條件、熱泵技術水平和熱泵廠家提供的曲線，推薦熱網循環(huán)水出水溫度為80℃~110℃。3蒸汽驅動壓縮式熱泵按蒸汽輪機的型式分為背壓式和凝4蒸汽驅動壓縮式熱泵的COP和溫度壓頭有關，溫度壓頭頭取30℃~45℃,COP取4.5～6.7,溫度壓頭與COP的關系見圖1。多級壓縮式熱泵的溫度壓頭取30℃~65℃,COP取3.6~6.5,溫度壓頭與COP的關系見圖2。制熱效率COP制熱效率COP溫度壓頭(℃)溫度壓頭(℃)圖2多級壓縮式熱泵COP-溫度壓頭曲線圖A.1以乏汽為低溫熱源的吸收式熱泵供熱平衡計算以乏汽為低溫熱源的吸收式熱泵原則性熱力系統圖如圖3所示。圖3中，以汽輪機中壓缸排汽作為熱泵驅動蒸汽和熱網加熱44熱力網供水Gcn,hes7乏汽5A.2以余熱水為低溫熱源的吸收式熱泵供熱平衡計算以余熱水為低溫熱源的吸收式熱泵原則性熱力系統圖如圖4所示。圖4以濕冷機組為例，以汽輪機中壓缸排汽作為熱泵驅動蒸汽和熱網加熱器的汽源。44