吸收式换热的热电联产集中供热技术介绍

基于吸收式换热的热电联产集中供热应用1.常规电厂冷凝热回收技术简介汽轮机凝汽余热的特点是品位低。

排汽压力低，水冷机组背压4～8kPa，空冷机组背压10～15kPa；冷凝温度低，水冷20～40℃，空冷45～54℃凝汽温度通常比较低。

达不到直接供热的品位要求，必须设法适当提高其温度。

目前可采用的方法有两个：一是降低排汽缸真空，提高排汽温度，即通常所说的汽轮机组低真空运行；二是在电厂设置热泵吸取汽轮机凝汽余热实现供热。

2.技术原理在热力站处安装吸收式换热机组，用于替代常规的水-水换热器，在不改变二次网供回水温度的前提下，降低一次网回水温度至25℃左右（显著低于二次网回水温度），热网供回水温度由原来的130/60℃变为130/25℃，输送温差拉大了近一倍，由此大幅度的降低了热网投资和运行费用；在电厂热网加热首站安装吸收式热泵机组，以汽轮机的采暖蒸汽驱动回收汽轮机排汽余热，用于梯级加热一次网热水，由于热网低温回水实现了与汽轮机排汽的能级匹配，使得热泵处于极佳的制热温度和更大的升温幅度，从而使热电联产集中供热系统的能耗大幅度降低。

3.主要设备3.1余热回收机组一期2X200MW和二期2X300MW主机各配置两台余热回收机组，并列运行，不设备用。

一期工程余热回收机组每台回收乏汽量178t/h，折合热量116MW；二期工程余热回收机组每台回收乏汽量202t/h，折合热量124MW。

3.2热网加热器改造后，热网加热器作为二级加热，将热网循环水加热到120℃，系统总循环水量从18190t/h减为15421t/h。

与改造前相比，热网加热器负荷减小。

3.3热网循环水泵要求原热网循环水泵能够满足改造后热网调节要求，同时满足热网最不利环路循环压头要求。

利用水力计算软件UEP进行模拟计算分析，可判断既有的热网循环水泵可满足改造后的供水能力。

3.4热网补给水系统热网循环水系统的正常补水，通过原热网首站的化学软化水补水管道实现。

项目名称基于吸收式换热的集中供热技术拟报奖种技术发明奖完成人付林张世钢罗勇景树森李岩肖常磊完成单位名单清华大学赤峰富龙热力有限责任公司北京华源泰盟节能设备有限公司北京清华同衡规划设计研究院有限公司项目简介：该项目属于建筑节能领域。

北方地区城镇采暖供热占我国建筑总能源消耗约40%，是建筑能耗最主要的组成部分。

《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006━2020 年）》明确将建筑节能技术与装备列为优先主题。

集中供热作为城镇采暖供热的主要方式，是建筑节能的重中之重。

采暖供热是百姓关注的民生工程，目前我国供热领域普遍存在热源短缺、热网输送能力不足等问题，因而影响了供热质量。

同时，热电厂却有占其供热能力30%以上的乏汽余热通过冷却塔排掉。

针对大型热源低品位热量利用与热网输送能力之间的矛盾，多年来国内外在技术上一直没有大的进展。

该项目在供热领域取得具有重大自主技术创新的突破，不仅可解决热源容量不足和管网输送能力不足的问题，还可大幅降低集中供热系统能耗，实现大幅度建筑节能。

主要技术发明点如下：1.发明了基于吸收式换热的集中供热新工艺流程。

在热力站设置吸收式换热机组取代常规换热器, 通过降低回水温度大幅度提高一次热网的热能输送能力50%以上。

结合热网回水温度的降低，在电厂利用以吸收式热泵为核心的余热回收机组代替常规汽水换热器，提取利用汽轮机乏汽余热，梯级加热热网水，使热电厂供热能力增加30%以上，供热能耗降低约40％；2. 针对集中供热系统配置与热力站参数要求，发明了与热力站换热相适应的多类型吸收式换热机组，突破常规换热设备的极限，可在不改变二次网参数的前提下大幅度降低一次网回水温度至约20℃；3.发明了多种高效余热回收机组新流程和结构。

构建出两级倒串联、多级发生等吸收式热泵新流程，解决了湿冷电厂在余热温度低、一次热网加热温升大的条件下高效余热回收问题。

发明了以低压乏汽为介质的吸收式热泵蒸发器新结构、凝汽器与吸收式热泵一体化的余热回收机组，首次实现了空冷电厂乏汽余热的直接回收。

吸收式热泵技术在热电联产供热系统中的应用分析发布时间：2021-04-09T12:33:14.590Z 来源：《科学与技术》2020年35期作者：齐伟[导读] 热电联产供热系统是当前供热系统发展的重要方向，齐伟哈尔滨市燃气工程设计研究院黑龙江省哈尔滨市150001摘要热电联产供热系统是当前供热系统发展的重要方向，对于集中供热效果有非常重要的作用，一定程度上也直接关系到供热能耗问题。

而在热电联产供热系统中应用吸收式热泵技术非常重要，对于供热系统的工作运行也有非常重要的作用。

本文笔者针对热电联产供热系统以及吸收式热泵技术进行了分析研究，文章中简要阐述了热电联产供热系统工作原理，并提出了吸收式热泵技术在热电联产供热系统的具体应用。

关键字；吸收式热泵；热电联产；供热系统；居民供热城市供热系统建设是当前城市建设的重要组成部分，对于城市正常生活有非常重要的作用，尤其是在我国北方城市，冬季温度较低，供热系统设计应用对于居民生活而言起到了非常关键的作用，一定程度上也关系到城市发展。

在当前，我国城市供热系统设计应用过程中，主要应用采用热电联产热泵供热技术，而在当前，城市居民对于城市供热系统有了更高的需求。

在当前城市供热系统发展过程中，相关研究专家选择利用吸收式热泵技术与热电联产供热系统进行结合，从而提升城市供热系统的供热效果，保证城市建设更加有效。

1.城市热电联产供热系统分析城市热电联产供热系统是当前城市建设中的重要系统，对于城市建设发展起到了非常重要的作用。

对于居民正常生活也有重要的影响。

在当前城市热电联产供热系统具体应用过程中，其主要的供热应用方式主要包括背压供热方式以及抽气供热方式两种形式，从而实现城市的整体供热，保证城市温度。

首先，城市背压供热是采用背压供热汽轮装置进行气压力供热，其在除去少量的管路损失因素时，可以实现高效的热力供应。

但是，其在具体的应用过程中，会受到电力和热力的相互融合矛盾问题影响，所以一般城市热力系统建设过程中，不会选择背压供热方式进行供热。

热电联产吸收式热泵㶲分析与节能评价摘要：本文针对热电联产热泵供热系统的性能评价，参照电驱动热泵的性能系数的定义，采用当量性能系数评价热电联产吸收式热泵系统，案例分析表明这一指标能清晰地揭示其热力学性能。

针对吸收式热电联产吸收式热泵供热系统第二定律效率不高的情况，本文开展了其第二定律效率分析，揭示了热电联产吸收式热泵供热系统设计优化的重点目标。

关键词热电联产；吸收式热泵；㶲分析0前言大容量热电联产供热机组采用吸收式热泵技术开展余热回收利用是有效的节能措施，目前在国内得到较快发展。

但是目前广泛采用的节能评价方法却不足以反映其节能效果，更无法与不同技术方案的供热系统进行比较。

本文针对这一情况，拟开展热电联产吸收式热泵系统节能评价方法研究。

为更深入地揭示热泵系统的热力学完善性，本文还开展了热泵系统的第二定律分析。

1热电联产吸收式热泵供热系统在传统抽汽供热机组的基础上增加吸收式热泵作为余热回收系统，从而达到节能减排的目的。

将汽轮机抽汽作为吸收式热泵的驱动热源，高温高压的过热蒸汽从汽轮机中抽出后，部分被送入热泵中放热凝结成水，驱动热泵工作。

而汽轮机部分排汽作为循环水进入热泵后与流出空冷岛的冷水汇合。

一次热网水在与二次网换热后进入热泵，被重新加热后流入热网换热器，被其余的汽轮机抽汽加热至高温后流出。

热网回水温度在54℃左右，故将热泵的热网水入口温度定为54℃。

目前，吸收式热泵的技术限制，热泵的升温幅度有限，供热温度较低，达不到供暖的温度要求，故不能将热泵出口出的热水直接用于供暖，一般需将热泵出口热水送至热网换热器与汽轮机抽汽进行换热后，再送入热网。

热网水在热泵中被加热至74℃后，经热网加热器升温至120℃后，返回热网供热。

图1 热电联产吸收式热泵系统流程图Fig 1Flow chart of the electricity-heating cogeneration system with absorption heat pump system2 系统热力学分析方法2.1 吸收式热泵的热平衡和熵平衡所有计算是基于以下假设进行的，每个流体节点上的状态参数(即压力和温度)是不变的；忽略设备中及管道输送中的压降；忽略系统中泵消耗的功率；系统是在稳定状态下运行的[2]。

吸收式换热技术在集中供热中的应用摘要能级不匹配的大温差换热过程存在较大的不可逆损失，造成了大量可用能的浪费，这些可用势能可用于驱动吸收式热泵等可逆装置。

本文介绍了一种新型换热方式：吸收式换热。

以基于吸收式换热的大温差换热方式适用于存在能级不匹配的各种大温差换热过程，并能够降低不可逆损失，实现了提高管网输送能力和降低管网建设投资的目的，进而大幅提高能源的有效利用率。

关键词不可逆吸收式热泵热电联产吸收式换热机组供回水温差引言目前热电联产以它的较高的经济性和环保性成为我国北方集中供热的主要方式。

在煤耗方面，热电联产比热电分产节能30%—40%，热电联产机组发电量占全国火力发电的20%以上，因此，热电厂成为我们集中供热的主力，热源厂作为城市供热的辅助也发挥着巨大的作用。

随着城市建筑不断增加，供热面积不断扩大，热源也由于局限性而捉襟见肘。

如何提高有限热源的热利用率成为我们的亟待解决的问题，一种新型的换热方式应运而生：以一端的大温差传热为吸收式热泵提供驱动力，实现局部由低温向高温的换热，由此形成了吸收式换热的概念，并在此基础上构建了吸收式换热机组及配套技术，即热泵技术。

1 什么是吸收式热泵热泵循环与制冷循环的本质是相同的，即使热量从低温热源传向高温热源。

但热泵装置与制冷装置的区别在于：热泵装置是从低温物系取走热量，传递给高温物系，以维持较高的温度不变的装置；制冷装置是不断地从冷库移走热量，使冷库维持低温的装置。

依据废热源品味要求不同；可供应高品位热水不同；外部驱动能源要求不同；循环原理不同，吸收式热泵可分为第一类热泵和第二类热泵。

第一类热泵是增热型热泵，即利用少量的高温驱动热源，把低温热源的热能提高到中温，以提高热能的利用效率；第二类热泵是升温型热泵，即利用中低温热能驱动，通过大量中温热源和低温热源的热势差，制取热量少于而温度高于中温热源的热量，以此来提高热源品味。

本文所提出的吸收式换热技术就是利用第一类吸收式热泵来大幅增大一次网的供回水的温差，从而减小热能的不可逆损失，进而提高供热效果、节约能源、减少投资的一种新型技术。

基于Co-ah循环的热电联产集中供热方法研究摘要：随着我国经济水平的不断提升，环保节能意识的逐渐加强，节能、循环利用、可持续发展等要素逐渐渗透到我国的工业发展，Co-ah循环的热电联产集中供热方法可以有效降低大型热电联产集中供热的总耗能，同时对发电厂的余热进行有效利用，从而达到节能减排的可持续发展的目的。

本篇论文主要针对Co-ah循环的热电联产集中供热方法进行浅要分析。

关键词：Co-ah循环热电联产集中供热随着我国经济飞速的发展，我国人均生活水平不断提升，城市化已经成为我国不可阻挡的发展趋势，城市化的普及，集中供热也不断取代传统的供热方式，目前主要基于Co-ah循环的环境下，采用热电联产集中供热的方法。

Co-ah循环的热电联产集中供热方法的工作原理主要是利用增加供热管道内温差，形成强大温压驱动力，从而实现远距离供热的目的，并利用吸收式循环供热的技术达到其对温度的要求。

一、基于Co-ah循环的热电联产集中供热概述热电联产的集中供热主要利用电厂的高位热能进行发电，而低位热能则用于集中供热，满足城市人口对室温热量的需求，充分利用热能源，从而实现节能减排的目标，促使发电厂技能产生电能，又能产生热能，相较于分别产生电能和热能的工艺模式能为节能。

但是热电联产集中供热的方法存在热量损耗的问题，很大程度降低集中供热的质量和效率，Co-ah热循环技术有效解决这一问题。

Co-ah循环的热电联产集中供热方法是采用吸收式换热的热电联产集中供热技术，该方法是由2007年清华大学提出，并被大同煤矿集团公司“两区”加以应用。

该技术的应用促使供热系统稳定可靠、热能利用率显著提高，实现节能经济的双向目标。

该技术的工作原理主要表现为供热站利用吸收式换热机组将回水管内的温度保持在20℃左右，然后将20摄氏度的热水送至热电厂，并利用汽轮机凝汽器吸收饱和水蒸气的热量，然后利用吸收式热泵等机组将回水管内的温度再度提高，形成较大的温差，利用温压驱动力，从而提高集中供热的质量与水平二、Co-ah循环的热电联产集中供热方式在节能方面的优势热电联产集中供热方式不再需要减温减压后对其供热，而是先发电，后供热，高位热能用于发电，低位热能用于供热，充分利用热能，满足城市居民建筑区域的集中供电以及其集中供热的需求，提高热能的利用率、减少排能、保护环境、避免“热岛”现象提高供热的质量和水平、增加电力供应的综合水平等优势。