吸收式熱泵在電廠的余熱回收應(yīng)用

本文格式為Word版，下載可任意編輯——吸收式熱泵在電廠的余熱回收應(yīng)用本文對了吸收式熱泵回收技術(shù)的特點(diǎn)和基本原理進(jìn)行了案例介紹，并重點(diǎn)分析了它在電廠中的技術(shù)應(yīng)用。該技術(shù)能夠?qū)Υ罅垦h(huán)冷卻水的低溫余熱進(jìn)行再次利用和回收。至于冬季的供暖中，亦可充分利用回收的余熱，這樣不僅能使熱源的供熱能力得到大幅度的提升，同時(shí)還可顯著地增加節(jié)能與節(jié)水效益。

電廠吸收式熱泵余熱回收應(yīng)用熱源

中國于2023年在哥本哈根氣候變化的談判會議上，對量化碳減排目標(biāo)進(jìn)行了明確的規(guī)定，會議指出和2023年相比，至2023年，單位GDP二氧化碳排放比將下降40%至45%。從中可以看出，中國一直秉持積極態(tài)度，在氣候變化的應(yīng)對措施方面，對大國應(yīng)擔(dān)負(fù)的責(zé)任一直認(rèn)真履行職責(zé)，持續(xù)控制碳排比。這些都充分說明白，我國已經(jīng)開始從單純地追求經(jīng)濟(jì)增長速度，向如何更加有效利用資源，逐步進(jìn)行轉(zhuǎn)化。并在未來相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)，將工作重心放在“節(jié)能減排〞降耗等環(huán)境問題的關(guān)注上。其中，所采取的最根本措施，就是將碳排量進(jìn)一步降低、加強(qiáng)對能源充分的儉約和利用，實(shí)現(xiàn)保護(hù)生態(tài)平衡的最終目標(biāo)。而吸收式熱泵余熱回收技術(shù)的顯著特征便是，具有持續(xù)的經(jīng)濟(jì)效益，在一定程度上能夠?qū)崿F(xiàn)高效節(jié)能。所以，吸收式熱泵余熱回收技術(shù)應(yīng)得到廣泛的應(yīng)用。

一、吸收式熱泵原理

作為一種利用低品位熱源以及回收利用低溫位熱能的有效裝置，吸收式熱泵能實(shí)現(xiàn)將熱量從低溫?zé)嵩聪蚋邷責(zé)嵩幢猛瓿蓚魉偷难h(huán)系統(tǒng)。它具有雙重功能，能保護(hù)環(huán)境和儉約能源。吸收式熱泵可以分為兩類：

第一類稱增熱型熱泵，即通過對少量的高溫?zé)嵩催M(jìn)行充分利用，產(chǎn)生大量的中溫有用熱能，也就是通過高溫?zé)崮茯?qū)動，逐漸提升低溫?zé)嵩吹臒崮苤林袦兀M(jìn)而使熱能的利用效率得到大幅提高。第一類吸收式熱泵一般為1.5～2.5，性能系數(shù)比1大。

其次類稱升溫型熱泵，此類吸收式熱泵，即對大量的中溫?zé)嵩串a(chǎn)生少量的高溫有用熱能并進(jìn)行充分利用，也就是對中低溫?zé)崮茯?qū)動完成利用，借大量中溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩吹臒釀莶?，制取溫度高于中溫?zé)嵩?，但熱量少于中溫?zé)嵩吹臒崃?，將部分中低熱能向更高溫位轉(zhuǎn)移，進(jìn)而使熱源的利用品位得到提升。其次類吸收式熱泵的性能系數(shù)一般為0.4～0.5總是比1小。

兩類熱泵有著不同的工作方式和不同的應(yīng)用目的，都是在三熱源之間完成工作，其中三個(gè)熱源的溫度產(chǎn)生變化直接影響到熱泵循環(huán)，增大升溫能力，減低性能系數(shù)。

目前，NH3—H2O或LiBr—H2O，是吸收式熱泵使用的工質(zhì)，其輸出的最高溫度低于150℃，ΔT一般為30～50℃是其升溫能力，0.8～1.6是其制冷性能系數(shù)為，1.2～2.5是增熱性能系數(shù)。以高溫?zé)嵩?，包括燃?xì)?、燃油高溫?zé)崴驼羝龋堑谝活愪寤囄帐綗岜脵C(jī)組的驅(qū)動熱源，這里的吸收劑采用的是溴化鋰溶液，制冷劑為水，能對包括廢熱水在內(nèi)的低溫?zé)嵩催M(jìn)行利用回收。

其次類溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組，也是通過利用和回收包括廢熱水低溫?zé)嵩吹?，對所需要的熱源進(jìn)行制取。亦可采暖，包括熱水在內(nèi)的高溫?zé)崦?，?shí)現(xiàn)從低溫向高溫輸送熱能的功能。它的驅(qū)動熱源以廢熱水等低溫?zé)嵩礊橹?，對低溫冷卻水充分利用，對溫度高的熱媒（熱水）和低溫?zé)嵩矗┻M(jìn)行制取。

對它和第一類溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組進(jìn)行對比，它驅(qū)動時(shí)需要溫度較低的冷卻水，但不需要溫度高熱源。溴化鋰溶液屬于吸收式熱泵的工質(zhì)，既不會污染到環(huán)境，也不對對大氣臭氧層產(chǎn)生破壞。其特點(diǎn)就是高效節(jié)能。實(shí)際中對溴化鋰吸收式熱泵進(jìn)行配備，同時(shí)對電廠部分凝汽器排放大氣中的熱量進(jìn)行回收，其最終目標(biāo)就是要實(shí)現(xiàn)降耗、減排和節(jié)能。

二、吸收式熱泵在空冷電廠的余熱回收應(yīng)用

吸收式熱泵與熱電聯(lián)集中供熱技，和常規(guī)熱電聯(lián)產(chǎn)供熱方式相比，可產(chǎn)生較高的可利用能源，并使運(yùn)行費(fèi)降低。

如圖1所示，北京某凝汽式汽輪機(jī)發(fā)電廠中，應(yīng)用第一類熱泵的示意圖。冷卻時(shí)采用經(jīng)雙曲線冷卻塔冷卻后的循環(huán)水，是汽輪機(jī)的排汽傳統(tǒng)方法，經(jīng)凝汽器，將3O℃左右的循環(huán)水溫度冷卻，在上升為40℃左右。現(xiàn)采用第一類吸收式熱泵，以4O℃的循環(huán)水作為低溫?zé)嵩矗?qū)動熱源是以0.5～0.8MPa，250℃的抽汽，制取的采暖用熱水為85℃，冷卻水降至30℃后，通過凝汽器進(jìn)行循環(huán)利用。減少了電廠雙曲線冷卻塔的冷卻水損耗。經(jīng)過改造后，使系統(tǒng)供熱能力，增加為70.5MW，解決電廠供熱能力不足等問題。由于在供熱中，利用了回收凝氣余熱，大約儉約30000t的標(biāo)煤。整個(gè)采暖季減少了289t/aSO2排放、減少了251.6t/aNOX排放，減少了89880t/aCO2排放，減少了9880t/a的灰渣排放。此外，由于吸收式熱泵機(jī)組冷卻水冷卻汽，可減少210000t冷卻水損失。

譬如某市熱電廠供熱蒸汽源采用二臺125MW雙抽氣供熱機(jī)組。實(shí)現(xiàn)了1004GJ/h總的供熱能力。0.34MPa和0.225MPa是電廠供暖抽汽壓力，一次網(wǎng)達(dá)到了121℃實(shí)際供水溫度，55℃是其回水溫度。二次管網(wǎng)實(shí)際供水溫度達(dá)到了70℃，并實(shí)現(xiàn)了290～455噸/小時(shí)的實(shí)際總抽汽量。

若將一級換熱站附近，在原有的機(jī)房內(nèi)設(shè)置一個(gè)吸收式熱泵機(jī)房，即可通過熱泵機(jī)組，將30℃的供熱回水加熱至75℃左右，再抽汽加熱到120℃，可將主機(jī)供熱蒸汽減少84.8t的耗量，而84.8t中的一部分能量完成充分利用，用蒸汽驅(qū)動吸收熱泵主機(jī)對余熱循環(huán)水中的熱量進(jìn)行吸收，則可實(shí)現(xiàn)63.24MW可提供的熱量。

若依據(jù)60W每平米熱負(fù)荷計(jì)，則實(shí)際可以增加105萬平方米的供暖面積。通過改造，每小時(shí)能減少84.8t蒸汽的用量，在采暖季則可降低7518.4t標(biāo)煤的用量，減少71547.9CO2，減少619.1tSO2的NOX量，減少468.8t粉塵量。

終止語：溴化鋰吸收式熱泵可將大自然中的低溫余熱及各行業(yè)的工藝余熱進(jìn)行有效地回收利用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降低碳排放比，對能源實(shí)