吸收式热泵回收地热余热的模拟研究
浅析回收热电厂循环水余热的吸收式热泵设计方案
浅析回收热电厂循环水余热的吸收式热泵设计方案摘要：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在很多供热电厂中，凝汽器的蒸汽余热普遍需要经过冷却塔然后排入大气中，随着城市建设进程的加快与城市一日千里的发展，城市集中供热负荷的增长始终居高不下，与日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。
介质温度越接近环境温度，热能利用难度越大，利用价值也越低。
在热电厂中，热源水的温度通常在25℃～35℃区间内，一年四季的温度都高于大气环境温度，又因其流量巨大，蕴藏其中的热量更是十分可观和庞大，在节约能耗的同时，也降低了一氧化硫、二氧化碳、氧化氮、烟尘等污染物的排放量，是一种利用价值较高的低位热源。
要吸收热电厂循环水的余热量，必须要对吸收式热泵进行改造设计。
本文将对此展开具体探讨与论述。
一、吸收式热泵技术简述热泵是一种通过利用热转换技术来对余热进行回收的转换装置。
以热泵的驱动力为划分依据，可以将工程中广为应用的转换装置划分为蒸汽压缩式热泵装置与热力驱动的吸收式热泵装置。
其中吸收式热泵吸装置又可以划分为第一类吸收式热泵装置与第二类吸收式热泵装置。
第一类吸收式热泵为增热型热泵，以少量的蒸汽、高温热水以及可燃性气体燃烧热等高温热源为驱动力，能够将低温热源的热能提高到中温，产生大量的中温有用热能，极大地提高了热能的利用率。
大型吸收式热泵余热供热系统应用研究
ISSN1672-9064CN35-1272/TK基金项目:中国华电集团公司科技项目(中国华电科[2011]721号)作者简介:周崇波(1984~),高级工程师,从事余热利用、分布式能源技术研究开发工作。
大型吸收式热泵余热供热系统应用研究周崇波秦鹏代勇(华电电力科学研究院有限公司浙江杭州310030)摘要针对300MW 开式循环水带胶球装置吸收式热泵余热供热进行系统研究。
系统自配置胶球清洗在线装备嵌入型4流程吸收式热泵系统尚属国内第1次集成应用,年均回收余热量169万GJ ,按当地近年燃烧煤种热值计算,相当于年节煤10.12万t ,减排CO 22.54万t ,减排SO 21156t ,减排烟尘867t ,减排灰渣1.5万t 。
通过各采暖季每月热泵供热量及回收余热量变化曲线,分析曲线趋势变化,准确反映了各采暖季的运行状况及主要问题。
关键词余热供热吸收式热泵胶球清洗应用研究。
中图分类号:TK115文献标识码:A文章编号:1672-9064(2019)01-030-02能源是人类社会生存发展的重要物质基础,攸关国计民生和国家战略竞争力。
当前我国经济发展步入新常态,能源发展质量和效率问题突出,供给侧结构性改革刻不容缓。
“十三五”能源规划的主要目标提出单位国内生产总值能耗比2015年下降15%,单位国内生产总值二氧化碳排放比2015年下降18%,煤电平均供电煤耗下降到310g 标准煤/kWh 以下。
这是贯彻落实“创新、协调、绿色、开放、共享”发展理念的必然选择。
传统抽汽热电联产机组虽然较纯凝机组的能源利用效率高、环保效益好,但仍有部分冷凝余热通过冷却或其他方式塔散失掉,以某电厂1台300MW 供热机组为例,其可资利用冷端潜热约占燃料耗能总量的10%,充分利用这部分余热是传统热电联产突破发展的新方向。
本文建立300MW 开式循环水自配置胶球清洗装置吸收式热泵余热供热系统,通过近3年采暖季历史数据分析其供热方式和节能效果。
低温热源驱动溴化锂第二类吸收式热泵的实验研究
低温热源驱动溴化锂第二类吸收式热泵的实验研究张伟，朱家玲，董瑞芬，李志强，刘立伟（天津大学地热研究培训中心，天津300072）摘要本文根据溴化锂第二类吸收式热泵系统的传热、传质平衡以及各部件的传热关系，建立了系统的稳态数学模型。
利用模拟计算得出了相应的设计参数，建立了热负荷为小型LiBr-H2O第二类吸收式热泵系统实验台，对废热驱动的实验系统在不同运行工况下进行了实验研究。
分析了系统主要运行参数各换热设备的进口水温和质量流量对系统性能的影响趋势和规律。
关键词第二类吸收式热泵；实验研究；地热余热；回收0 引言地热能是来自地球深处的可再生能源，它作为一种新型能源越来越受到人们的关注，其应用也越来越广泛。
天津地区拥有200多眼地热井，供暖面积达1000多万平方米，占全国地热供热总数的77%。
但其中相当数量的旧有供暖系统，存在冬季运行尾水排放温度较高的问题；同时这些老供暖系统由于受建筑等条件的限制，不能采用地板辐射，风机盘管等低温散热设备，仅能利用原有散热温度较高的铸铁散热器供暖。
在这种情况下，如果要充分利用这部分地热废热，提高地热利用率，就需要将这部分低品味废热提升温度，以利于回收再投入使用。
而第二类吸收式热泵技术是回收低品位热能的有效技术之一，它以中、低温的废热作为驱动热源产生较高温度的热源，而不需要消耗其他高品位能源，节能效果显著。
所以对旧有地热供暖系统进行改造，需要开展低温热源驱动溴化锂第二类吸收式热泵的实验研究。
1第二类吸收式热泵循环的模拟计算第二类吸收式热泵（Absorption Heat Transformer，简称AHT）又称吸收式热变换器，靠输入的中、低温热能（废热）驱动系统运行，将其中一部分能量供给高温热源，另外一部分释放给温度更低的低温热源。
该系统的运行是不需要额外的高品位热源的。
图1为溴化锂第二类吸收式热泵循环在焓—浓度图上的表示。
图中6→2是吸收过程；2→7是溴化锂稀溶液在溶液热交换器中的换热过程；7→5是稀溶液在发生器被加热至沸腾；5→4是稀溶液的发生过程；4→8是浓溶液在溶液热交换器中的换热过程；8→6是浓溶液在吸收器中的换热过程；4’点是发生器中的过热蒸汽的状态；1’点是蒸发器中冷剂蒸汽的状态。
热泵技术回收电厂冷凝热供热方案研究
的原理 ， 通过三种不 同的供热方法介绍 了加入热泵后充分 回收废热 ， 提高 电厂热效 率 ， 大热 电厂的供 扩
热 面积 。
关 键
词： 热泵技术 ； 余热 回收 ； 汽驱动 ； 蒸 冬季供暖
文 献标 识码 ： Ａ
中 图分 类 号 ： Ｋ２ ２ ＋２ Ｔ １．
１ 回收热 电厂 冷凝 热 供 热 的意义
第 １期
吕 太等 ： 泵技 术 回 收 电 厂 冷 凝 热 供 热 方 案研 究 热
７
图 １ 大 唐 长春 第 三 热 电 厂供 暖 系统 示 意 图
从 表 １可 以 看 出潜 在 的热 量 还 是 很 大 的 ， 然 冷 虽
表 １ 汽 轮 机 的 基 础 数 据
却 循 环 水 的 温 降 比较 低 ， 是 由于 其 流 量非 常 大 ， 但 导 致其 热 能 的排放 量也 相 当 可观 ， 面我们 计 算 这 部 分 下 的具体 数值 。
两 台汽 轮机 排 汽冷 凝热 量 ： Ｑ 。： ， （） １
式 中 ： 为蒸 汽 凝 结 水 量 为 ８ ． ｈ ｈ 为 排 汽 焓 ２ Ｇ ０ ２ｔ ； １ ／
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第 ３ 卷第 １期 １
２１ ０ １年 ２月
东
北
电
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大
学
学
报
Ｖｏ ． １， ． １ ３ Ｎｏ １ Ｆｂ ２ ｌ ｅ ．． ０１
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＮ ｒｈ ａｔ ｉｎｉ ｉｅｓ ｙ ｏ ｒ ａ ｏｔｅ ｓ Ｄ ａ ｌＵｎｖ ｒｉ Ｏ ｔ
文章编号 ：０５— ９ ２ ２ １ ） １— ｏ ６一Ｏ １０ ２ ９ （０ １０ ０ ０ ５
吸收式热泵余热回收技术原理及在热电厂中的应用
吸收式热泵余热回收技术原理及在热电厂中的应用柳立慧新疆电力科学研究院（乌鲁木齐830011）摘要：介绍了吸收式热泵余热回收技术的基本原理和特点，该技术可回收利用大量循环冷却水的低温余热，回收的余热用于冬季供暖，可大大增加现有热源的供热能力，节能节水效益显著。
关键词：热泵；余热；热电厂0概述2009年的哥本哈根气候变化谈判会议上，我国政府明确量化碳减排目标（到2020年，单位G D P二氧化碳排放比2005年下降40%至45%），展示了中国在应对气候变化、履行大国责任方面的积极态度。
这充分表明我国不再单纯追求经济的增长速度，而是更加强资源的有效利用，关注可持续增长“节能减排”降耗已被摆在前所未有的高度。
而提高能源利用率、加强余热回收利用是节约能源、降低碳排放、保护环境是根本措施。
吸收式热泵余热回收技术以其高效节能和具备显著经济效益的特点，尤为引人注目。
1吸收式热泵原理吸收式热泵是一种利用低品位热源，实现将热量从低温热源向高温热源泵送的循环系统。
是回收利用低温位热能的有效装置，具有节约能源、保护环境的双重作用。
吸收式热泵可以分为两类。
第一类吸收式热泵,也称增热型热泵,是利用少量的高温热源，产生大量的中温有用热能。
即利用高温热能驱动,把低温热源的热能提高到中温，从而提高了热能的利用效率。
第一类吸收式热泵的性能系数大于1，一般为1.5～2.5。
第二类吸收式热泵，也称升温型热泵,是利用大量的中温热源产生少量的高温有用热能。
即利用中低温热能驱动,用大量中温热源和低温热源的热势差，制取热量少于但温度高于中温热源的热量，将部分中低热能转移到更高温位，从而提高了热源的利用品位。
第二类吸收式热泵性能系数总是小于1，一般为0.4～0.5。
两类热泵应用目的不同,工作方式亦不同。
但都是工作于三热源之间，三个热源温度的变化对热泵循环会产生直接影响，升温能力增大，性能系数下降。
目前，吸收式热泵使用的工质为L i Br—H2O或N H3—H2O，其输出的最高温度不超过150℃。
吸收式热泵节能的研究
吸收式热泵节能的研究【摘要】现如今，由于能源的过度消耗引起的能源危机，使得节能减耗已成为社会发展的一大主题，而吸收式热泵作为一项国际一流的节能技术，其在节约和充分利用能源方面有着显著地作用，具有很高的推广性。
本文主要是围绕吸收式热泵的节能方法来进行研究，其间还介绍的吸收式热泵的原理与特点，更是指出了当前吸收式热泵系统所存在的问题，以及提出的相应的解决方法，从而表明了当前吸收式热泵巨大的发展前景。
【关键词】吸收式热泵；节能技术；发展状况一、吸收式热泵的简介吸收式热泵是以热能为补偿实现从低温向高温输送热量的设备。
吸收式热泵有两种类型，一种是输出热的温度低于驱动热源的第一类热泵和输出热的温度高于驱动热源的第二类热泵。
吸收式热泵的原理与吸收式制冷机的原理一样，都是在发生器中充有溴化锂溶液，由于水的沸点较低，当加热时，水便从溴化锂溶液中蒸发出来。
蒸发出来的水蒸气进入到冷凝器中冷凝成水，经节流阀在蒸发器中蒸发。
带走箱内的热量，蒸发出的水气又被吸收器中的溴化锂溶液吸收，放出热量，在通过溶液泵提升到发生器中加热蒸发，就这样不断循环，实现制冷循环。
吸收式热泵既有吸收式制冷机组的优点，有含有热泵的优点，其优点如下：（1）安全，机组在真空下运行，无高压爆炸危险，安全可靠；（2）可靠，机组运动部件少，运转安静，可靠性高，使用寿命长。
（3）可调，负荷范围广，对外界条件变化的适应性强。
（4）节地：单机负荷大，有利于减少机组台数，减少机房占地。
（5）一机多用：可实现夏季制冷，冬季采暖，同时提供生活热水。
（6）节约能源，可利用低品位余热，热能驱动，节约电耗。
虽然吸收式热泵的优势很明显，但它也有些许缺点，它的热力系数较低，一般为0.4～2，制取冷量的效率不高；且设备比压缩热泵循环庞大，灵活性较小，难以实现空冷化。
虽然有些许缺点，但吸收式热泵在节能方面的前景还是巨大的。
二、吸收式热泵的节能吸收式热泵的节能可以从三个方面来进行论述：1.能源利用的节能研究吸收式热泵，通过利用各种热能来驱动制冷剂在蒸发器与冷凝器之间的循环流动，来代替压缩机的作用，这样可以节省大量的电能，这样用低品位能来代替高品能，这样可以节省由高品位能转化为低品味过程中的能量浪费；而且吸收式热泵利用的是工业废热或者余热，这样可以使得能源回收利用，也可已可以将夏天的余热积蓄起来到冬天在利用，可以实现能源的季节性转移。
吸收式热泵回收高炉软水低温余热供热探讨
统吸收的热量最终通过二次冷却系统散失到大气
中未 回收利 用 ，且二 次冷 却系 统还要 消耗 大量 电
能并伴 随水蒸发损 失。２ ０ １ ２年 中国生铁产量达 ６ ． ６亿 ｔ ，平均能耗指标按 ４ ０ ６ ｋ ｇ ｃ ｅ ／ ｔ ，其中高炉 冷却软水 带走 的热量约 占 ５ ％ ，折 合标准 煤约
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（ 中冶京诚工程技术有限公司）
摘 要 分析 了高炉软水 密闭循 环冷却 系统特点 ，采 用 收式热泵 技术 回收高炉软 水低温余
热用于采暖。技术上可行 ，经济 、社会 效益和环 境效益 显著 。既满 足北方 钢铁企业 自身采 暖 需求 ，又缓解 北方钢铁 企业 冬季蒸汽紧张的局面 ，富裕热量还可外供 附近市政采暖。 关键词 吸收式热泵 高炉软水密闭循环 低温余 热 供热
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｏ ｆ ｃ ｌ ｏ ｓ ｅ ｄ ｌ ｏ ｏ ｐ ｓ ｏ ｔ ｆ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｃ ｏ ｏ ｌ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ ｂ ｌ ａ ｓ ｔ ｆ ｕ ｒ ｎ ａ ｃ ｅ ｗ ａ ｓ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ．Ａｂ － ｓ ｏ ｒ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｈ ｅ ａ ｔ ｐ ｕ ｍｐ ｗａ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ｒ ｅ ｃ ｏ ｖ ｅ ｒ ｌ ｏ ｗ —ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｗａ ｓ ｔ ｅ ｈ ｅ ａ ｔ ｒ ｅ ｃ ｏ ｖ ｅ ｒ ｙ ｏ ｆ ｓ ｏ ｔ ｆ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｏ ｕ ｔ ｏ ｆ Ｂ Ｆ ． Ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｉ ｓ ｆ ｅ ａ ｓ ｉ ｂ ｌ ｅ ｗ ｉ ｔ ｈ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｄ ｅ ｒ ａ ｂ ｌ ｅ ｅ ｃ ｏ ｎ ｏ ｍｉ ｃ ｂ ｅ ｎ ｅ ｉ ｆ ｔ ｓ ，ｓ ｏ ｃ ｉ ａ ｌ ｂ ｅ ｎ ｅ ｉ ｆ ｔ ｓ ａ ｎ ｄ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ｌ ａ ｂ ｅ ｎ ｅ — ｉ ｆ ｔ ｓ ．Ｍｅ ｅ ｔ ｔ ｈ ｅ ｈ ｅ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｄ ｅ ｍａ ｎ ｄ ｏ ｆ ｉ ｒ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｐ ｉ ｒ ｓ ｅ ｓ ｉ ｎ ｎ ｏ ｒ ｔ ｈ ａ ｒ ｅ ａ ｗｉ ｔ ｈ ｌ ｅ ｓ ｓ ｓ ｔ ｅ ａ ｍ ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｓ
浅议吸收式热泵和电厂余热回收
浅议吸收式热泵和电厂余热回收中国在气候变化的应对措施方面，对大国应担负的责任一直认真履行职责，持续控制碳排比。
这些都充分表明了，我国已经开始从单纯地追求经济增长速度，向如何更加有效利用资源，逐步进行转化。
并在未来相当长的一段时间内，将工作重心放在“节能减排”降耗等环境问题的关注上。
其中，所采取的最根本措施，就是将碳排量进一步降低、加强对能源充分的节约和利用，实现保护生态平衡的最终目标。
而吸收式热泵余热回收技术的显著特征便是，具有持续的经济效益，在一定程度上能够实现高效节能。
所以，吸收式热泵余热回收技术应得到广泛的应用。
一、吸收式热泵原理作为一种利用低品位热源以及回收利用低温位热能的有效装置，吸收式热泵能实现将热量从低温热源向高温热源泵完成传送的循环系统。
它具有双重功效，能保护环境和节约能源。
吸收式热泵可以分为两类：第一类称增热型热泵，即通过对少量的高温热源进行充分利用，产生大量的中温有用热能，也就是通过高温热能驱动，逐渐提升低温热源的热能至中温，进而使热能的利用效率得到大幅提高。
第一类吸收式热泵一般为1. 5～2. 5，性能系数比1大。
第二类称升温型热泵，此类吸收式热泵，即对大量的中温热源产生少量的高温有用热能并进行充分利用，也就是对中低温热能驱动完成利用，借大量中温热源和低温热源的热势差，制取温度高于中温热源，但热量少于中温热源的热量，将部分中低热能向更高温位转移，进而使热源的利用品位得到提升。
第二类吸收式热泵的性能系数一般为0. 4～0. 5总是比1小。
两类热泵有着不同的工作方式和不同的应用目的，都是在三热源之间完成工作，其中三个热源的温度产生变化直接影响到热泵循环，增大升温能力，减低性能系数。
目前，NH3—H2O或LiBr—H2O，是吸收式热泵使用的工质，其输出的最高温度低于150℃，ΔT一般为30～50℃是其升温能力，0. 8～1. 6是其制冷性能系数为，1. 2～2. 5是增热性能系数。
吸收式热泵在循环水余热利用中的应用研究
吸收式热泵在循环水余热利用中的应用研究于玲红;王东;李卫平【摘要】为了有效回收工业生产过程中产生的大量余热,降低能源消耗及热污染,对包头市某集团循环水系统进行了改造,采用吸收式热泵对循环水系统的余热进行了有效回收并用于周围建筑物冬季供暖.工业余热与建筑供热的有效结合,实现了企业开式循环冷却水系统向闭式系统的转变,在循环水水质达到控制和保障的同时大大提高了其冷却效果,且满足了周围建筑物的供暖需求.既解决了能源浪费、热污染等问题,又降低了供热能耗,具有较大的经济效益、环境效益和社会效益.【期刊名称】《内蒙古科技大学学报》【年(卷),期】2016(035)002【总页数】4页(P181-184)【关键词】吸收式热泵;循环水系统;余热利用;节能降耗【作者】于玲红;王东;李卫平【作者单位】内蒙古科技大学能源与环境学院,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学能源与环境学院,内蒙古包头014010;内蒙古第一机械集团有限公司动力能源公司,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学能源与环境学院,内蒙古包头014010【正文语种】中文【中图分类】TK11+5我国能源利用目前仍然存在着利用效率低、经济效益差、生态环境压力大等主要问题.节能减排、降低能耗、提高能源综合利用率作为能源发展战略规划的重要内容，是解决我国能源问题的根本途径[1，2].然而，众多企业的冷却系统将大量的热量直接排放到大气中，造成了巨大的能源浪费和明显的环境湿热影响[3].面对能源利用状况日趋严峻的不利形式，世界各国都在余热利用、提高能源利用率等方面做积极的探索研究，包括吸收式热泵的开发利用、吸收式热泵供热以及能源的有效利用[4-7].基于此，对包头市某集团的循环水系统进行了改造，采用吸收式热泵回收系统蕴含的大量余热，并将其用于周围建筑物的冬季供暖，大幅度提高了能源的利用率，有效解决了能源浪费及采暖供需之间的矛盾.包头市某集团大循环水系统属敞开式循环水系统，主要供集团公司铸造、锻造、热处理等设备冷却、工件清洗及工件淬火.大循环系统供水水泵的输出能力为915m3/h，管网的最大输配水能力为1 253 m3/h，管网的最大回水(满管流)能力为621.5 m3/h.热水池的蓄水能力为220 m3.系统由循环泵房的三台热水泵与三台冷水泵，冷、热水池及两台500 t/h横流玻璃钢冷却塔及供回水管网组成.集团采暖用热采用电厂高温热水作为一次水，经换热站房进行热交换后，将二次水作为采暖循环用热水，随着厂房新建扩建的逐步推进，原有供热能力已无法满足周围建筑物冬季采暖用热需求.采暖季中间期及尖寒期，只能用大量的蒸汽作为用热补充，对冬季紧张的蒸汽热能也形成了威胁，周边新建厂房已经无法用集中供热进行采暖，只能使用费用极高的天然气作为采暖热能.另一方面，用于生产用的循环水中，携带有大量的废热资源，利用冷却塔进行降温再利用，循环水流量达到400 t/h，降温幅度为3～5 ℃，大量的热能随着冷却降温被排到大气中，造成严重的热能浪费，同时随着开式冷却塔的冷却降温方式的特性使然，还有大量的水分飞溅损失，新鲜水补水量也是不小的投入.由热力学第二定律可知，热量不能自发的从低温物体传递至高温物体，而不引起其他变化.但在日常生产过程中，可以通过施加“驱动力”实现热量从低温物体向高温物体的传递，如图1所示的热泵基本工作原理图，通过对热泵输入一定的能量作为驱动力，如电能、热能和化学能等，即可将热量从低温物体输送至高温热源[8].吸收式热泵一般由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器及换热器等主要部件和溶液泵、工质泵等辅助部分组合而成，是一种用蒸汽或者燃料作为驱动，将热量从低温热源输送到高温热源的一种循环系统.蒸汽或燃料在发生器内释放出热量，溴化锂稀溶液经加热后产生冷剂蒸汽，然后进入冷凝器释放冷凝热，流经冷凝器传热管内的水因此被加热，而其自身却冷凝成液体后通过节流阀进入蒸发器，工质泵将冷剂水喷淋到蒸发器传热管的表面吸收热量，热源水温度随之降低后流出机组，而冷剂水吸收热量后被汽化成冷剂蒸汽再进入吸收器，浓缩后的溴化锂溶液又返回吸收器进行喷淋，吸收从蒸发器传过来的冷剂蒸汽后，放出的吸收热，用以加热流经吸收器传热管内的热水.热水流经吸收器、冷凝器经升温后，输送给热用户.3.1 系统改造通过充分的调研论证，集团公司引入水源热泵技术来回收循环水系统的余热，改造方案见图2.采用循环水泵房需要冷却的循环水作为余热源，以蒸汽作为驱动源，通过吸收式水源热泵机组，将2#采暖换热站南线的回水加热后，回到2#换热站集水缸，与另两路回水混合，作为2#换热站整体热量的补充，达到节能的目的.循环水泵房的循环水全年运行，有充足的余热可以利用，2#换热站在整个采暖期(10月15日～4月15日)24小时不间断运行，有大量的用热需求，可以保证水源热泵在整个采暖期的正常使用，充分发挥它的节能作用.3.2 循环系统运行方式采取热泵机组替代现有冷却塔，运行系统不做大的调整，循环系统运行方式见图3，其供水流程：热水泵抽取热水池中的循环回水，加压后打入热泵蒸发系统进行冷却(原水打到冷却塔进行冷却)，冷却后的水回到冷水池，经冷水池加压后打入循环供水系统，经用户换热后，回至热水池.3.3 采暖系统运行方式采暖系统运行方式见图4.采暖供水流程：采暖循环泵抽取采暖2#站采暖回水，加压后打入热泵冷凝器系统进行加热，加热后的水由55 ℃升高到70 ℃，供到周围308厂房及周围建筑物采暖用能，将加热后富裕的采暖热水打入采暖南线.压力与流量及软化补水须有采暖2#站统一调整与控制.4.1 余热量计算系统余热量按式(1)进行计算：Q=1.163G(Tg-Th)式中，Q为余热量，kW；G为循环水流量，t/h；Th为循环回水温度，℃；Tg为循环供水温度，℃.根据上式测算不同流量及温差下的余热量，结果见表1.4.2 采暖负荷计算(1)大成装备公司308厂房采暖能耗测算通过对原设计图纸进行核查：308厂房长192 m，宽48 m,高14 m，采暖设计热负荷2 200 kW，办公辅助设施采暖设计热负荷101.1 kW.308厂房及辅助设施设计热负荷为2 301.1 kW，采暖全年耗热量按式(2)进行计算：式中，为采暖全年耗热量，GJ；Qn为采暖设计热负荷，MW；np为采暖小时数，为4 320 h(采暖天数为180 d)；tp为采暖室外平均温度(包头地区-6.2 ℃)；为采暖室外计算温度(包头地区-19 ℃)；tn为采暖室外设计温度(14 ℃).经计算：平均热负荷1 408.49 (kW)全年采暖耗热量2 301.1×4 320=2.19 (万GJ)(2)2#采暖站南线建筑物采暖能耗测算2#采暖站南线建筑物采暖面积39 335 m2，采暖设计热负荷2 615.2 kW，采暖平均热负荷1 601 kW，全年采暖热负荷2.49万GJ.通过对比和分析，大循环能够提供4 200 kW热能，308厂房及2#站南线采暖用能设计负荷为4 916.3 kW，缺口为716.3 kW，这部分主要出现在尖寒期和夜晚(夜晚不需要很高的温度，达到8 ℃左右是没有问题的)，缺口的影响没有多大(也可以由2#换热站来补充这部分缺口热负荷).在循环水量与温差达到450 m3/h和3 ℃时，基本能够满足308厂房及其周围建筑物的采暖用能，且在非尖寒期仍有大量富裕.热泵系统在不同方式运行下的节能收益和回收期按下式进行计算：节能收益=改造前能源费用-改造后运行费用；回收期；集团大循环冷却水系统改造前能源费用消耗见表2，系统总投资为314.04万元.(1)热泵全负荷运行通过测算，热泵全负荷运行状态下系统运行费用为321.90万元，其节能收益为432.80-321.90=110.90万元，回收期为314.04/110.90=2.8 a(2)热泵机组按热能需用负荷运行通过测算，热泵机组按热能需用负荷运行状态下系统运行费用为129.97万元，节能收益为432.80-129.97=302.83万元，回收期为：大循环冷却水系统热泵技术可以收集4 200 kW热量作为308厂房、308附属建筑及周围建筑采暖基础能源，且有较大富裕，通过综合测算现运行能耗及改造后能耗，节能空间较大，回收期短.采用吸收式热泵回收包头市某集团循环水系统的余热，满足了冬季308厂房及其周围建筑物的采暖用能需求.在循环水量与温差达到450 m3/h和3 ℃时，能满足308厂房及其周围建筑物的采暖用能，且有大量富裕.整个系统改造后的节能收益达百万元以上，回收期短.工业余热与建筑供热的有效结合，实现了企业从开式循环冷却水系统向闭式系统的转变，既有效解决了热能严重浪费的问题，也为周围建筑物冬季采暖提供了保障，取得了较大的经济效益、环境效益和社会效益.【相关文献】[1] 刘福秋.热泵技术在25MW供热机组循环水余热利用中的研究[D].河北：华北电力大学,2014,6.[2] 戈志华,胡学伟,杨志平.能量梯级利用在热电联产中的应用[J].华北电力大学学报,2010,37(1):66-68.[3] 贺益英.关于火、核电厂循环冷却水的余热利用问题[J].中国水利水电科学研究院学报,2004,2(4):315-320.[4] Brenn J ,Soltic P,Bach parison of natural gas driven heat pumps and electrically driven heat pumps with conventional systems for building heating purposes[J].Energy and Buildings,2010,42(6):904-908.[5] Hepbasli A. A key review on exergetic analysis and assessment of renewable energy resources for a sustainable future[J].Renewable and Sustainable EnergyReviews,2008,12(3): 593-661.[6] Hepbasli A,Kalinci Y. A review of heat pump water heating systems[J].Renewable and Sustainable Energy Reviews,2009,13(6-7):1211-1229.[7] Alberg P,Lund H. A renewable energy system in Frederikshavn using low-temperature geothermal energy for district heating[J].Applied Energy,2010,88(2):479-487.[8] 王枫.电厂循环水余热利用方案的研究[D].华北电力大学,2009,12.。
吸收式热泵技术应用于垃圾发电厂余热供暖的可行性分析
吸收式热泵技术应用于垃圾发电厂余热供暖的可行性分析摘要：拟应用吸收式热泵技术对循环水中余热进行回收供暖，通过计算和设计确定了主要的参数、热平衡数据和余热回收机组的选型，能够实现4×105m2的农村社区供暖，同时能提高垃圾发电厂的能源利用效率，具有很高的经济效益和社会效益，为北方地区垃圾发电行业的供热改造提供了思路和借鉴。
关键词：吸收式热泵；余热；循环冷却水；垃圾发电厂中图分类号：TK115引言垃圾焚烧发电已逐渐成为生活垃圾无害化处理的最佳途径，垃圾通过垃圾焚烧炉、汽轮机、发电机实现了生物能向电能的转化。
汽轮机冷凝器的乏汽通常采用循环水进行冷却，循环水再通过冷却塔与空气实现对流换热冷却，这就造成了乏汽余热的损失[1]。
乏汽余热回收方式有低真空回收热量供热、大温差低温回水回收热量供热及吸收式热泵供热等[2]。
很多垃圾发电厂在进行供热改造，不仅焚烧生活垃圾，还有效利用余热兼顾供热[3-4]。
而大部分垃圾发电厂装机容量都比较小，汽轮机绝大多数采用纯凝式，这在一定程度上限制了垃圾发电厂能源利用率。
近年来，热泵供暖技术在我国北方农村地区迅速发展[5]。
热泵技术是将热能从低温热源提取到较高温度热媒中去利用的一种技术，是我国供热领域低碳转型的必选技术[1]，其中吸收式热泵是以热能为驱动热源，利用溶液（溴化锂等）的吸收特性将热量从低温热源向高温热源输送的一种热泵机组[5]。
若利用吸收式热泵对循环水的余热进行回收供暖，能有效利用低品位热能，极大提高垃圾发电厂的能源利用效率[6]，为我国“碳达峰、碳中和”目标的实现开拓路径。
本文以垃圾焚烧发电厂的运行现状和基本设计参数为依据，探讨了吸收式热泵技术应用于垃圾发电厂循环水余热供暖的可行性，为北方地区垃圾发电行业的供热改造提供了思路和借鉴。
一、项目现状临沂市某生活垃圾焚烧发电厂设计处理规模600 t/d，配套2台300 t/d的生活垃圾焚烧炉和1台12MW纯凝式汽轮机。