电厂冷凝热回收吸收式热泵方案
浅析回收热电厂循环水余热的吸收式热泵设计方案
统 的各项设 计参数进 行确 定 。
表２ 循 环 水原始设 计技术 参数
集 中供 热负 荷 的增长 始终 居 高不 下 ，与 １ ３ 俱 增 的供热 负 荷增 长需 求与 当前 电厂供 热能 力之 间 的矛 盾越来 越 突出 ，影 响了人 们 的正 常生 活秩
序 ，制 约 了城市 的经 济发 展 。为 了解决 这 一尖锐 的矛盾 问题 ，必 须寻 找一种 电厂 内部潜能 挖掘 的有效方 法 ，在 短期 内缓 解热 负荷增 长 问题 。 通 过对热 能 利用 原理分 析 可知 ，介质 温 度与 环境 温度 直 接影 响着热 能 的利用 率 ，介质 与环 境的 温差值 越 大 ，其热 能利 用率 越 高 。介 质温 度
摘 要 ：文章 结合 某热电厂的工程项 目实例 ，对 回收热 电厂循 环水余 热的吸 收式热泵设计 方案进行 了具体 的探讨 与分析 ，主要从 蒸汽与疏水 、 热 网循环水、冷却循 环水 系统三个方面对吸收式热泵设计参数进行 了确定；确定 了热泵机组余热回收量 ； 从 热网水系统 、热源水 系统、蒸汽凝结水 系统
第二 类 吸收 式热 泵 为升 温 型热 泵 ，以大 量 的中 温热 源 为驱 动 力 ， 利 用大量 中温 热源 与低 温热 源 的热 势差 ，制 取热 量较 小但 温度 较 高的 中温 热源 能热 量 ，能够 产生 少 量的 高温 有用 热能 ，提 高热 源 的利用 品 位 。通常 而 言 ，升温 型 热泵性 能 系数 在 Ｏ ． ４ —０ ． ５区间 内 ，性能 系数 小
三大 系统的角度确定了热泵机组 系统形式 ；在确定吸收式热泵机组之后 ，分析 了吸收式热泵机组的节能效益与环保效益。
关 键 词 ：热 电厂 循环水 余热 吸 收 式热 泵
吸收式热泵余热回收供热在苇湖梁电厂的应用
吸收式热泵回收循环水余热供热在苇湖梁电厂的应用胡龙吴志豪李新刚高媛华电新疆发电有限公司苇湖梁电厂【摘要】吸收式热泵在工业余热回收领域具有广泛的应用，但近两年方才开始应用于热电厂循环水余热回收。
本文介绍了利用溴化锂吸收式热泵回收循环水余热集中供热在苇湖梁电厂的应用，为同类型热电厂进行循环水余热回收提供技术参考。
【关键词】吸收式热泵热电厂余热回收1 前言热电联产集中供热是目前我国主要的供热形式，因其相对燃煤锅炉具有节能、环保等方面的优势，长期以来得到国家政策的支持。
但随着我国城市化进程的加速发展，不断扩大的用热规模与现有热源有限的供热能力、城市管网有限的供热能力之间的矛盾日益突出。
而热电厂（抽凝式）汽轮机低压缸因必须保证一定的乏汽冷却，因此即使在冬季供热工况下仍然有大量的乏汽余热通过循环水排入大气，循环水余热回收也是火电厂节能领域的重点和难点。
先进的吸收式热泵技术为此类问题提供了一个重要的解决思路。
2溴化锂吸收式热泵介绍2.1热泵热泵是从低温热源吸热送往高温热源的循环设备。
热泵按驱动力来分，主要是由两种类型，即压缩式热泵和吸收式热泵。
压缩式热泵消耗机械能（电能）使热量从低温热源转移到高温热源，吸收式热泵一般以蒸气、热水为驱动热源。
吸收式热泵又可分为第一类热泵和第二类热泵。
第一类吸收式热泵输入高温热源，进而从低温热源回收热能，提供其品位，以中温形式提供给用户的热泵。
第二类热泵是靠输入的中温热能驱动热泵运行，将输入热能的一部分提高温度供用户使用，而将另一部分能量排放到温度更低的环境中。
吸收式热泵的驱动力来源于不同热源的热势差。
2.2第一类溴化锂吸收式热泵该类溴化锂吸收式热泵包括蒸发器、吸收器、冷凝器、发生器、热交换器、屏蔽泵和其他附件等。
它以水为制冷剂，溴化锂溶液为吸收剂。
水在常压下100℃沸腾、蒸发，在5mmHg真空状态下4℃时蒸发，吸收式热泵的蒸发器利用的就是这个原理。
另一方面，溴化锂溶液是一种极易吸收水（蒸汽）、化学性质稳定的物质，在温度越低、浓度越高的时候吸收能力越强。
吸收式热泵机组在热电厂的应用
吸收式热泵机组在热电厂的应用发表时间：2018-12-04T10:42:41.577Z 来源：《河南电力》2018年12期作者：吴莎[导读] 吸收式热泵是以冷凝器放出的热量来供热的制冷系统，是近30年来迅猛发展的一种高效节能装置。
（中国能源建设集团陕西省电力设计院有限公司西安 710054）摘要：采用吸收式热泵回收电厂冷凝热回收系统，可以有效提取低温冷凝热，节省高品位的蒸汽消耗，在不增加热源投入的前提下，提高电厂最大供热能力，减少投入的供热锅炉或热电机组投资，同时降低现有供热系统能耗和运行成本，实现电厂冷凝余热的循环利用，大幅度提高综合能源利用效率。
本文主要论述热泵方案在工程应用的可行性和运行收益，以便于投资方做出决策。
关键词：吸收式热泵；方案；经济性吸收式热泵是以冷凝器放出的热量来供热的制冷系统，是近30年来迅猛发展的一种高效节能装置。
由于热泵花费少量的驱动能源，就可以从周围环境中提取低品位热量转化为有用的热量，被广泛应用于建筑空气调节、石油化工供能、农副产品加工、化工原料处理、中草药材干燥、轻工产品生产等领域中。
热泵还可以采用各种新能源和可再生能源作为驱动能源，合理匹配利用能源，在节约能源的同时实现了社会的可持续发展。
正是因为热泵同时兼顾节约能源、保护环境和持续发展而倍受人们关注。
采用吸收式热泵回收电厂冷凝热回收系统，可以有效提取低温冷凝热，节省高品位的蒸汽消耗，在不增加热源投入的前提下，提高电厂最大供热能力，减少投入的供热锅炉或热电机组投资，同时降低现有供热系统能耗和运行成本，实现电厂冷凝余热的循环利用，大幅度提高综合能源利用效率。
1.吸收式热泵原理吸收式热泵是利用溶液在一定条件下能析出低沸点组分的蒸汽，在另一条件下又能强烈吸收低沸点组分的蒸汽这一特性完成热泵循环的。
1.1第一类吸收式热泵装置第一类吸收式热泵装置如图1-1所示。
它是由发生器、吸收器、冷凝器、蒸发器、节流阀、溶液泵等部件组成。
山西晋煤能源有限公司阳城电厂余热回收项目技术方案140620
检索号SL-140620SX山西晋煤能源有限公司阳城电厂回收利用电厂乏汽余热集中供热工程可行性方案双良节能系统股份有限公司2014年6月目录第一章概述 (1)1.1项目概况及建设单位 (1)1.2建设单位概况 (1)1.3项目实施的必要性 (1)1.5编制依据与范围 (3)1.6主要技术设计原则 (5)第二章热负荷及供热现状 (6)2.1热负荷 (6)2.2 山西晋煤能源有限公司阳城电厂汽轮机数据 (6)2.3山西晋煤能源有限公司阳城电厂供热区域情况 (7)第三章回收汽轮机排汽冷凝热供热技术方案 (8)3.1现有电厂乏汽余热回收技术 (8)3.2吸收式热泵技术简介 (10)第四章工程方案 (14)4.1乏汽余热回收系统方案 (14)4.2热泵机房的布置 (15)4.3电气部分 (16)4.4热工自动化部分 (18)4.5 土建部分 (24)第五章节能专篇 (28)5.1编制依据 (28)5.2拟建项目概况 (28)5.3工程节能分析 (28)5.4工程项目设计所采取的节能措施 (30)5.5其它有助于电厂节能降耗的措施设想 (31)5.6本工程节能效益分析 (32)第六章环境保护 (34)6.1设计依据及污染物排放标准 (34)6.2环境影响分析及治理 (34)6.3噪声 (35)6.4厂区绿化 (35)6.5环境监测和管理 (35)6.6本工程环境效益 (35)第七章劳动安全与工业卫生 (36)7.1设计依据 (36)7.2设计采用的主要标准 (36)7.3不安全因素及职业危害性分析 (37)7.4设计采用的主要防范措施 (38)7.5生产过程中不安全因素防范措施 (39)7.6职业病防范措施 (41)7.7生活卫生设施 (42)7.8劳动安全及职业卫生管理机构 (42)7.9 防火 (42)7.10预期效果评价 (44)第八章生产组织与定员 (44)第九章投资估算 (45)9.1编制依据 (45)9.2投资估算及回收期 (46)第十章结论 (47)10.1结论 (47)10.2建议 (47)第一章概述1.1项目概况及建设单位1.1.1项目名称：山西晋煤能源有限公司阳城电厂回收汽轮机乏汽余热提供城市集中供热工程1.1.2项目性质：技术改造1.1.3方案编制单位：双良节能系统股份有限公司1.2建设单位概况山西晋煤能源有限公司阳城电厂2×135MW煤矸石综合利用热电联产项目总投资14.4953亿元，占地542亩，工程采用两台135兆瓦直接空冷抽凝供热汽轮发电机组，配两台480吨/小时高温高压循环流化床锅炉，煤泥经搅拌通过高压活塞泵输送至炉内燃烧，并进行炉内脱硫。
热电厂循环水余热利用方案
******技术发展有限公司******热电厂循环水利用方案（溴化锂吸收式热泵）联系人：手机：联系电话：传真：信箱：2013年8月18日目录1 项目简介 (3)1.1 吸收式热泵方案 (3)1.2 吸收式热泵供暖工艺流程设计 (3)1.3 蒸汽型吸收式热泵主机选型（31.7℃→25℃） (4)1.4 节能运行计算 (4)1.5 初投资与回报期计算 (5)2 热泵机组简介 (6)2.1 吸收式热泵供暖机组 (6)2.2 溴化锂吸收式热泵采暖技术特点 (7)2.3 标志性案例介绍 (7)1 项目简介********热电厂，采暖季有温度为26.3~19.6℃的循环冷却水2800m3/h，需要通过降低汽轮机组凝汽器真空或提高汽轮机背压，使得冷却循环水的温度提升到到31.7℃，然后利用溴化锂吸收式热泵机组提取凝汽器冷却循环水中的热量，将循环冷却水温度降低到25℃，可以制备供水温度为74.7/55℃热网水2400 m3/h，对建筑物进行供暖，供暖期为152天。
提高汽轮机背压大约2KPa左右，汽轮机的轴向推力几乎不变，对发电量影响不大。
1.1 吸收式热泵方案采用蒸汽型吸收式热泵机组，通过0.49MPa的饱和蒸汽作为驱动热源，在冬季采暖期，将2800m3/h的循环冷却水从31.7℃降低到25℃，可以从循环冷却水中提取21.82MW的热量用于建筑物采暖。
1.2 吸收式热泵供暖工艺流程设计使用吸收式热泵加热，供暖系统流程原理图如下：由上图可以看出，实际应用流程非常简单，只是把工艺循环水引到热泵机房，把原来通过冷却塔排放到环境中的冷凝废热，通过溴化锂吸收式热泵机组将热量传递给供暖回水。
此系统改造不影响循环水原系统的稳定性，节省大量的蒸汽，同时带来了大量的经济效益。
1.3 蒸汽型吸收式热泵主机选型（31.7℃→25℃）通过溴化锂吸收式热泵产品，利用饱和蒸汽压力为0.49MPa的蒸汽50400kg/h，可将2800 m3/h的循环冷却水，从31.7℃降低到25℃，将2400m3/h采暖55℃回1.4 节能运行计算能源价格：电价：0.7元/kWh。
吸收式热泵的工作原理
吸收式热泵的工作原理吸收式热泵是一种利用吸收剂对低温热源进行吸热、蒸发和再释放热量的热泵系统。
它可以实现低温热源的能量回收和高温热源的供热，具有高效、环保、节能等优点。
下面将详细介绍吸收式热泵的工作原理。
1. 基本组成吸收式热泵主要由两个主要部份组成：吸收器和发生器。
吸收器包括吸收剂和冷冻剂，发生器包括吸收剂和热源。
此外，吸收式热泵还包括冷凝器、蒸发器、泵和阀门等辅助设备。
2. 工作过程吸收式热泵的工作过程可以分为四个步骤：吸收、脱吸收、冷凝和蒸发。
（1）吸收：在吸收器中，吸收剂与冷冻剂接触，吸收冷冻剂的蒸汽，形成溶液。
这个过程是在低温下进行的。
（2）脱吸收：溶液经过泵被输送到发生器，发生器中的热源提供热量，使溶液中的冷冻剂蒸发，形成蒸汽。
（3）冷凝：蒸汽进入冷凝器，在与环境接触的金属管中被冷却，从而转化为液体。
这个过程释放出的热量可以用来供热。
（4）蒸发：液体经过膨胀阀进入蒸发器，由于蒸发器内部的压力较低，液体蒸发，吸收热源的热量，形成蒸汽。
3. 热源和冷源吸收式热泵的热源通常是高温热水或者蒸汽，冷源通常是低温热水或者蒸汽。
热源和冷源的温度差越大，热泵的效果越好。
4. 吸收剂和冷冻剂吸收式热泵中常用的吸收剂是溴化锂，冷冻剂可以是水或者氨。
吸收剂和冷冻剂的选择根据具体的工况和性能要求进行。
5. 能量转换吸收式热泵通过吸收剂对冷冻剂的吸收和释放来实现能量的转换。
在吸收过程中，吸收剂从溶液中吸收冷冻剂的蒸汽，释放出的热量可以用来供热。
在脱吸收过程中，吸收剂通过热源提供的热量使冷冻剂蒸发，形成蒸汽。
6. 优点和应用吸收式热泵具有以下优点：- 高效：能够利用低温热源进行能量回收，提高能源利用效率。
- 环保：不需要使用氟利昂等臭氧层破坏物质。
- 节能：相比传统的热泵系统，吸收式热泵能够更有效地利用能源。
- 稳定性好：吸收式热泵的工作稳定性较高，适合于长期运行。
吸收式热泵广泛应用于供热、供冷、工业废热回收等领域。
利用吸收式热泵回收余热技术介绍
华电电力科学研究院 2012年1月4日
1
China HuaDian Electric Power Research Institute
华电电力科学研究院
HUADIAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE
技术背景及供热现状分析 余热利用技术路线比较 热泵回收余热技术原理 国内余热利用工程实例
3
China HuaDian Electric Power Research Institute
（二）供热现状
华电电力科学研究院
HUADIAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE
★ 我国城市供热当前仍以煤为主要燃料，全国采暖能耗达1.8亿 吨标煤/年，占全国城市建筑能耗的40%；
集团内新上项目（案例）简要分析 专题研究及项目对集团公司意义
2
China HuaDian Electric Power Research Institute
华电电力科学研究院
HUADIAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE
一、技术背景及供热现状
（一）技术背景
能源是推动人类社会从一个文明迈向另一个更高文明的物质基 础。能源的开发、利用极大地促进了人类社会和世界经济的繁荣发 展。
（四）火电厂节能潜力
华电电力科学研究院
HUADIAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE
★ 目前大型抽凝式供热机组大量的凝汽器余热被循环冷却水带走， 这部分能量约占总能量30%以上，并且通过冷却塔排放掉使能量 浪费很大； ★ 汽轮机抽汽在加热一次网回水过程中存在很大的传热温差，大 的传热温差造成了巨大的不可逆损失； ★ 城市热网的供回水温差小，使热网输送能力受限，一次网与二 次网的传热过程存在较为严重的不可逆损失； ★ 利用传热温差作为驱动力，采用热泵技术回收低温循环水的余 热，提高城市热网供回水的温差，可大幅提高能源利用效率实现 大规模节能。
火力发电厂吸收式热泵余热回收_利用系统设计导则_概述说明
火力发电厂吸收式热泵余热回收利用系统设计导则概述说明1. 引言1.1 概述火力发电厂作为目前主要的能源供应方式之一，面临着能源效率低下和环境问题等挑战。
为了提高火力发电厂的能源利用效率和减少环境排放，回收和利用余热成为了一种可行的解决方案。
而吸收式热泵技术作为一种有效的能量回收方式，已被广泛应用于火力发电厂中。
本文将重点探讨在火力发电厂中应用吸收式热泵技术进行余热回收的系统设计导则。
通过对设备选择和布置原则、运行参数优化与控制策略以及安全与可靠性考虑等方面进行论述，旨在帮助读者了解如何更好地设计和实施火力发电厂的吸收式热泵余热回收系统。
1.2 文章结构本文分为五个部分进行论述。
首先，在引言部分我们将概述文章的目的和结构。
接下来，在第二部分我们将介绍火力发电厂的基本原理和吸收式热泵技术，并强调余热回收在其中的重要性。
第三部分将详细阐述利用系统设计导则，包括设备选择和布置原则、运行参数优化与控制策略以及安全与可靠性考虑。
第四部分将通过实施步骤与案例分析展示具体的操作流程和效果评估。
最后，在结论部分，我们将对主要观点和成果进行总结，并展望未来发展趋势。
1.3 目的本文的目的是通过对火力发电厂吸收式热泵余热回收系统设计导则的概述说明，帮助读者了解如何高效地回收并利用火力发电厂中产生的余热能量。
通过合理选择和布置设备、优化运行参数与控制策略以及考虑安全与可靠性等方面，有效提升火力发电厂的能源利用效率，减少环境污染排放，并为未来发展趋势提供展望。
2. 火力发电厂吸收式热泵余热回收2.1 火力发电厂基本原理火力发电厂是一种通过燃烧化石燃料产生蒸汽，然后利用蒸汽驱动涡轮发电机组产生电能的设施。
在这个过程中，大量的能量以余热的形式散失到环境中。
为了提高能源利用效率和减少能源浪费，需要采取措施来回收和利用这些废热。
2.2 吸收式热泵技术介绍吸收式热泵是一种通过吸收剂对工质进行吸附和解吸过程来实现制冷或加热的装置。
其工作原理类似于传统压缩式制冷系统，但采用了不同的工作流体和循环过程。
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余热水
驱动蒸汽
合计
1. 蒸汽系蒸汽过热度≤10℃ 2. 标准情况下的热量调节范围为20～100%；
六、初投资及收益 初投资 项目 型号及规格 单位 数量 总价
热泵机组 蒸汽系统
一次网管材 循环水管材 电器 阀门及仪表 施工及桥架 热泵机房土建 总计
1000HPT Φ800
φ 950 φ 1000
台 米
• 问题一：城市集中供热热源不足 – 建筑总量飞速增加； – 由于环保要求，控制燃煤锅炉及燃煤电厂的建设。 • 问题二：管网输送能力无法满足集中供热需求
– 热源供热范围迅速扩大，热网初投资负担加大；
– 城市大规模扩建，原有管网难以满足要求。 • 问题三：能源利用率低
– 夏季电厂大量废热排放到环境中，能源利用率低，造成热污染；
节约大量冷却水的蒸发损失
社会效益、环境效益显著
技术成熟、维护费用低、使用寿命20年以上
四、改造内容
管路改造、热泵站房土建、增加11.63MW吸收式热泵10台；
热网水泵、循环水泵、热网加热器、热网疏水、补水、除氧、滤水等装置用原有设备 一次管网水 冷却循环水
热网加热器及 一次网热水泵 1# 2#
热水管道 蒸汽管道
冷却塔 冷却塔
凝水管道 蒸汽管道 热水管道 外网管道
热泵站房
循环水管道
五、热泵参数
设备型号 热网水 流量 入口 出口 制热量 流量 入口 出口 回收热 入口压力 流量 热量 台数 热泵总制热量 热泵总回收热 热泵总耗蒸汽 热网水总流量 余热水总流量 t/h ℃ ℃ MW t/h ℃ ℃ MW Mpa G kg/h MW 台 MW MW ton/h t/h t/h 1000HPT 667 60 75 11.63 742 30 25 4.31 0.60 11220 7.33 10 116.3 43.1 112.2 6670 7420
TH
废热源出口 废热源入口
高品位驱动热源 （蒸汽、燃气、热水） QL低温废热源
热水入口
TL
吸收式热泵与换热器的对比
热 源 出 热 源 进 热水输出 Q1 Q3 热水输入 Q2
换热器
废热源进
Q2 废热源出
吸收 收 式 热 泵
Q1+Q2=Q3
Q1=Q2
吸收式热泵的COP为1.7，即使用1MW的高温热能，驱动吸收式热 泵可以吸收0.7MW的低温热能，输出1.7MW 热能。
– 公建、高端地产等项目，制冷电力能耗占总建筑能耗的30-50%。
60℃
50℃
60℃
50℃
换热站 采暖抽汽 Qh 首站 110℃ Qh 60℃
换热站
蒸汽
为提高能效、增大供应量、 减少排放，热电厂容量越来越
冷却塔 30℃ 凝汽器
汽轮机
大，带来两个问题：
1、热网输送能力受限 2、凝汽器损失大
20℃
特点： 能源利用率低
系统原理图
乏汽 热泵机组 75℃ 抽汽 60℃ 25℃ 蒸汽 换热器 110℃
30℃
汽轮机
冷却塔 凝汽器
吸收式热泵的工作原理 是一种以热能为动力，利用溴化锂溶液的吸收特性来实现热量从低 温热源向高温热源“泵送”的大型水/水热泵机组。
热水出口
高温驱动 热源出口 高温驱动 热源入口
QH输出 热能
温度
节约冷却水
耗电费用
153.84
-57.6
系统管理维护
年收益
-42
1484万元
节能折标煤15246T/年，可申请补贴457.38万元
七、结论 • 结论一：增加城市集中供热热源
– 回收汽轮机排汽冷凝热44.68万GJ/年；
• 结论二：实现采暖低能耗运行,投资回报期短 – 初投资6540万元； – 年收益1484万元。 • 结论三：节能减排效益显著 – 获得财政补贴457.38万元 – 节水25.64吨/年；节约标准煤15246吨/年；减少SO2排放1143t，减少N OX排放571t，每年可减少温室气体CO2排放38115t。
一、项目概况： 本项目为*****有限公司节能改造项目，采用吸收式热泵，利用冷却循环水 回收余热进行区域供暖，达到节能减排、增加供热量的目的。
二、数据调查主要如下 一次网参数： 供水温度110℃; 回水温度60℃; 热水循环量6000m3/h 冷却循环水： 温度30℃；流量24000m3/h；
大量循环水蒸发损失
造成环境污染
转变为电力 30-40%
能量输入 100%
其他损失 10-20% 循环水带走的热量 50-60%
○ ○
电厂内设置余热回收吸收式热泵机组：
– 电厂内设置冷凝热余热回收吸收式热泵机组，回收冷凝热；
电厂内设置余热回收离心式热泵机组：
– 电厂内设置冷凝热余热回收离心式热泵机组，回收冷凝热；
米 米
m2 6540
需对现场条件进行勘察，并完成系统改造工程设计，工程预算才够详细准确
六、初投资及收益 经济收益 项目 供热经济收益 金额 （万元） 1429.76 计算方式
回收余热4.31MW/台，共10台 冬季回收热=4.31*10*3600*2880/1000=44.68万GJ 供热收益=44.48*32=1429.76万元 冷却循环水量742T/台.H，共10台，水损2%，系数0.6 节约冷却水=742*10*2880*2%*0.6=25.64万吨 节水收益=25.64*6=153.84万元 热泵耗电50Kw/台，共10台 耗电费用=50*10*2880*0.4=57.6万元 定员4人，工资支出4*3=12万元 维护费用3万/台*10台=30万元
高温蒸汽：
抽汽压力0.6MPaG饱和蒸汽（焓值：2763.5KJ/Kg） 凝水温度95 ℃（焓值：397.67KJ/Kg）
能源价格：
电厂热价：32元/GJ； 上网电价：0.4元/kwh 电厂补水价格：6.0元/吨 采暖周期：四个月（2880小时）
三、改造效果 实现电厂热效率利用率80%
供暖能耗减少45%，增加供热面积60%