Usina Termoelétrica de Hengfeng, Mongólia Interior
Projeto de Usina Termoelétrica de 2*350MW
Localização do projeto: Baotou, Mongólia Interior
Seleção de equipamentos: 2 unidades de baixa pressão de 73,15 MWbomba de calor de absorção de LiBr
Função principal: Aquecimento urbano
Introdução geral
O Projeto de Expansão de Hengfeng, que inclui duas unidades de cogeração de 350 MW, foi concebido para atender à demanda de aquecimento do distrito de Qinghe e, simultaneamente, apoiar a rede elétrica local no distrito de Guyang, otimizando o uso de carvão no local. Essa iniciativa oferece múltiplos benefícios, incluindo a valorização dos recursos de carvão locais, o aumento da receita fiscal, a redução da pressão sobre o emprego na região e a aceleração do desenvolvimento de indústrias relacionadas. Além disso, desempenha um papel crucial na estabilização da economia regional e das áreas de minorias étnicas locais.
As unidades de cogeração e as caldeiras de regulação de pico fornecerão aquecimento para uma área total de 18 milhões de m² de espaços residenciais urbanos. Desse total, as unidades de cogeração atenderão às necessidades de aquecimento de 11 milhões de m², enquanto a capacidade restante será suprida pelas centrais de caldeiras de regulação de pico. O sistema de aquecimento foi projetado com um índice de fornecimento de calor de 51,2 W/m² e opera com uma temperatura de alimentação e retorno da água da rede de aquecimento de 110/55 °C, garantindo um aquecimento eficiente e confiável para os moradores urbanos.
Dados técnicos
Capacidade de aquecimento: 73,15 MW/unidade
Quantidade: 2 unidades
Entrada de água quente sanitária: 55°C
Saída de água quente sanitária: 82°C
Temperatura de baixa pressão/vapor: 51°C/13kPa (A)
Pressão do vapor acionado: 0,3 MPa
COP: >1,75
Dimensões: 11300*5440*9000 Peso operacional: 288t/unidade
Principais características e inovações
O sistema foi projetado com diversos recursos avançados para melhorar o desempenho e a eficiência:
- Entrada direta de vapor de baixa pressãoO vapor de baixa pressão é fornecido diretamente à unidade de bomba de calor, garantindo a utilização eficiente do vapor disponível sem processamento adicional.
- Controle automático da pressão de exaustão da turbinaO sistema mantém automaticamente a pressão de exaustão da turbina, otimizando a estabilidade e a eficiência operacional.
- Controle automático de temperatura de aquecimentoA temperatura de aquecimento é regulada automaticamente, garantindo um desempenho consistente e ideal para atender às necessidades de aquecimento.
- Monitoramento remotoO sistema está equipado com recursos de monitoramento remoto, permitindo que os operadores acompanhem o desempenho, detectem problemas e gerenciem as operações à distância.
- Evaporador e absorvedor de dois estágiosA bomba de calor incorpora um evaporador e um absorvedor de dois estágios, aumentando a eficiência da transferência de calor e melhorando o desempenho geral do sistema.
- Gerador e condensador de dois estágiosUm sistema de gerador e condensador de dois estágios é utilizado para maximizar a recuperação de calor e minimizar o consumo de energia, garantindo alta eficiência na troca de calor.
- Sistema de redução de temperatura e pressão do vaporUm sistema dedicado para reduzir a temperatura e a pressão do vapor garante que o vapor que entra na bomba de calor esteja dentro da faixa ideal, maximizando a eficiência.
- Sistema de recuperação de vapor e água condensadaO sistema inclui uma unidade de recuperação de vapor e água condensada, que captura o vapor e a água residuais para serem reutilizados, reduzindo o consumo de água e energia.
- Sistema de recuperação de condensado de vapor de baixa pressãoA unidade também possui seu próprio sistema de recuperação de condensado de vapor de baixa pressão, permitindo a recuperação da água condensada para reutilização no sistema, reduzindo ainda mais o desperdício e os custos operacionais.
Essas características trabalham em conjunto para garantir uma operação eficiente, estável e ecologicamente correta, com uso otimizado de energia e foco na recuperação de recursos.
Eficiência
Com base no desempenho calculado do sistema de bomba de calor, segue uma análise detalhada de seus benefícios econômicos e ambientais:
- COP (Coeficiente de Desempenho) da Bomba de Calor: 1,75
- Capacidade da bomba de calor: 2 unidades, cada uma com capacidade de 73 MW, totalizando 146 MW.
- Recuperação de calor residualO sistema pode recuperar 64,5 MW de calor residual do vapor de baixa pressão.
Dadas as condições de operação:
- Dias de aquecimento: 160 dias por ano
- Horário de funcionamento24 horas por dia
A recuperação total de calor residual da bomba de calor na estação de aquecimento é calculada da seguinte forma:
64,5 MW × 24 horas/dia × 160 dias = 930.240 MWh/ano
Convertendo MWh para GJ (já que 1 MWh = 3,6 GJ):
930.240 MWh/ano × 3,6 GJ/MWh = 3.348.864 GJ/ano
No entanto, a recuperação específica calculada é de 890.463 GJ na estação de aquecimento, o que indica uma fração do máximo teórico.
Benefícios econômicos:
- Custo por GJ de calor: 10 CNY
- Benefícios econômicos totais:
890.463 GJ/ano × 10 CNY/GJ = 17,81 milhões de CNY/ano
Economia de energia e benefícios ambientais:
- Carvão EconomizadoO sistema pode economizar 34.000 toneladas de carvão padrão por ano.
- Economia de água de refrigeraçãoSão economizadas 36,5 toneladas de água de resfriamento a vapor de baixa pressão anualmente.
- Emissões de CO₂ reduzidasO sistema reduz as emissões de dióxido de carbono em 87.500 toneladas por ano, contribuindo significativamente para a proteção ambiental e a sustentabilidade.
Este sistema demonstra um forte retorno econômico sobre o investimento, ao mesmo tempo que representa avanços significativos na conservação de energia e na proteção ambiental.
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Data da publicação: 31/03/2023
