应用能源技术 ２Ｏ０７年第９期（总第１１７期）
浅析吸收式热泵技术
李荣生
（中国石油哈尔滨石化公司，哈尔滨１５００５６）
摘要：吸收式热泵是余热利用的有效手段，可以对提高系统或过程的节能率发挥重要作 用。介绍吸收式热泵的原理，分析了两类热泵的流程特点，并概述了该技术在热力学研究、新工
质开发、循环的改进等方面的国内外进展，还介绍了吸收式热泵技术在冷热电联供、工艺过程中
的应用情况，最后提出了该技术在民用和工业领域发展应用的前景及展望。将为城市能源系统
供能方式改进和工业企业节能提供新思路。
关键词：吸收式热泵；节能；研究进展
中图分类号：１Ｈ３ｌ７ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００９—３２３ｏ（２００７）０９—００４０—０３
Ｄｉｓｃｕｓｓ ｏｆ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｈｅａｔ Ｐｕｍｐ
ＬＩ Ｒｏｎｇ—ｓｈｅｎｇ （Ｐｅｔｒｏｅｈｉｎａ Ｈａｒｂｉｎ Ｐｅｔｒｏｄｍｍｉｅａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，ｈａｒｂｉｎ，１５００５６）
Ａ１）ｓｔｒａｅｔ：Ｉｔ ｉｓ ｔｈｅ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｈｅａｔ Ｐｕｍｐ ｔｈａｔ ｉｓ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｍｅａｓｕｒｅ ｉｎ ｒｅｃｕｐｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｌａｙｓ ａｎ ｉｍｐｏｒ—
ｔａｎｔ ｒｏｌｅ ｉｎ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈｅ ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｓ￣ｔｅｍ ｏｒ ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｔｈｅ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｈｅａｔ Ｐｕｍｐ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆｔｗｏ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｈｅａｔ ｐｕｍｐｓ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ａｒｔｉ—
ｃｌｅ．Ｔｈｅ ｉｎｌａｎｄ ａｎｄ ｏｕｔｌａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓ￣ｓ ｉｎ ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｓ ｒｅｓｅａｒｃｈ，ｎｅｗ ｗｏｒｋ ｑｕａｌｉｔｙ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ａｒｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ，ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｈｅａｔ Ｐｕｍｐ ｉｎ ｃｏｌｄ—
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。利用此性质，以蒸汽为驱动热源，在发生器内释放热量Qg，加热溴化锂稀溶液并产生冷剂蒸汽。 冷剂蒸汽进入冷凝器，释放冷凝热Qc加热流经冷凝器传热管内的热水，自身冷凝成液体后节流进入蒸发器。 冷剂水经冷剂泵喷淋到蒸发器传热管表面，吸收流经传热管内低温热源水的热量Qe，使热源水温度降低后流出机组，冷剂水吸收热量后汽化成冷剂蒸汽，进入吸收器。被发生器浓缩后的溴化锂溶液返回吸收器后喷淋，吸收从蒸发器过来的冷剂蒸汽，并放出吸收热Qa，加热流经吸收器传热管的热水。 热水流经吸收器、冷凝器升温后，输送给热用户。
吸收式热泵的工作原理
吸收循环按用途不同可以分为制冷、热泵、热变换器三类，其中后两者都可以称为吸收式热泵。通常所说吸收式热泵（Absorption heat pumps，简称AHP）指的是第一类吸收式热泵，利用高温热能驱动，回收低温热量，提高能源利用率；第二类吸收式热泵又称吸收式热变换器（Absorption heat transformer，简称AHT），AHT利用中低温废热驱动，将部分废热能量转移到更高温位加以利用。
暖通百科
无论是哪一类吸收式热泵，其节能的方法都是充分利用了低级能源，从而减少了高级能源的消耗。因此，利用吸收式热泵回收余热等低级能源，可提高一次能源利用率，同时还可以减少因燃料燃烧产生SO2、NO2、烟尘等所造成的环境污染。
吸收式热泵的工作原理与制冷机相同，都是按照逆卡诺循环工作的，所不同的只是工作温度范围不一样。热泵在工作时，它本身消耗一部分能量，把环境介质中储存的能量加以挖掘，通过传热工质循环系统提高温度进行利用，而整个热泵装置所消耗的功仅为输出功中的一小部分，因此，采用热泵技术可以节约大量高品位能源。水从高处流向低处，热由高温物体传递到低温物体，这是自然规律。然而，在现实生活中，为了农业灌溉、生活用水等的需要，人们利用水泵将水从低处送到高处。同样，在能源日益紧张的今天，为了回收通常排到大气中的低温热气、排到河川中的低温热水等中的热量，热泵被用来将低温物体中的热能传送至高温物体，然后高温物体来加热水或采暖，使热量得到充分利用。所以热泵实质上是一种热量提升装置，热泵的作用是从周围环境中吸取热量，并把它传递给被加热的对象（温度较高的物体）。
吸收式热泵工作原理示意图
2011中国制冷学会年会
吸收式热泵联合循环在集中供热中的应用
清华大学教授教授、中国工程院院士江亿做了题为“吸收式热泵联合循环在集中供热中的应用”的报告，报告首先指出目前北方供热能耗是建筑能耗的主要构成。随后，报告分别对燃气锅炉、利用吸收机回收排烟中的余热、吸收式水源热泵、高效的燃气热电联产等进行了阐述。
科技成果——高效吸收式热泵技术
适用范围
该技术可利用于工业余热回收节能减排，适用于电厂、油田、化工、钢铁、海水淡化、纺织、造纸、食品生产等余热浪费严重领域。该技术应用需要投入少量高温热源作为驱动热源（如蒸汽、热水、燃气等），回收利用低温热源（如废热水、烟气等），主要用于满足用户的供热需求、供冷需求或者产蒸汽需求等方向。
成果简介
高效吸收式热泵是以溴化锂溶液为吸收剂，利用少量高温热源为驱动热源，回收利用低温热源，制取所需要高温热媒。性能系数大一般为2.2-3.1。该技术通过特有的分段吸收技术，大幅提升双效热泵机组COP和温升界限。可回收工业余热作为热泵低温热源，有效解决了现有技术能源利用效率低的问题，经济效益显著，节能环保，大幅降低污染物和CO2的排放量。
技术效果
以孚日集团吸收式热泵回收余热供暖项目为例，采用6MW高效热泵机组，供暖季综合可回收余热负荷3.83MW，一个供暖季回收余热量3.97万GJ，相当于供暖节省标煤1354吨，项目实测节省蒸汽量7000吨。余热回收量折合节省标煤1354吨，相当于减排SO2量11.51吨，减排NOX量10.02吨，减少CO2排放量3548吨。高效热泵机组综合节能率达到63.8%，对比同类热泵节能率提高了48.7%，相当于节省供暖蒸汽量是同类热泵的1.487倍。 应用情况
项目名称：山东孚日集团吸收式热泵回收余热供暖项目
在山东省高密市，山东孚日集团吸收式热泵回收余热供暖项目，采用6MW蒸汽型高效吸收热泵机组，经国家空调设备质量监督检测中心检测，供暖季机组综合COP达到2.76，比原有蒸汽供暖节省蒸汽量63.4%，节能减排效益显著。
市场前景
国内同行业同类技术应用到供热方向，普遍采用单效吸收式热泵，能效为1.75左右，属于低效热泵机组。该技术应用到油田余热回收供热，已经产业化大规模应用，应用成熟。可广泛应用于电厂、油田、化工、钢铁等余热丰富的场合，市场容量巨大。高效吸收式热泵技术应用项目，具有单体规模小、市场体量大、项目配置灵、机组能效高、项目效益好等特点，可操作性强，具有显著的经济效益和碳减排效益。随着国家双碳目标的提出，高效热泵项目示范效应优势更加明显。
