电厂热泵技术简介

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1、中国国电烟台龙源电力技术股份有限公司电厂热泵技术简介溴化锂吸收式热泵技术发展历程1985年进入溴化锂吸收式设备的开发阶段1995年生产10万大卡/小时的溴化锂吸收式热泵样机组并通过专家鉴定2008年推广溴化锂吸收式热泵设备。2005年溴化锂吸收式热泵机组在石化行业投入使用。2002年溴化锂吸收式热泵通过国家鉴定，评价为达到国际领先水平2009年为山西阳泉国阳新能第三热电厂提供单机制热量30MW的6台热泵机组回收电厂冷凝热用于集中供热系统,并投入运行。冷端余热回收及热电联产集中供热节能系统现代火力发电厂各项损失参考值(%)表1项目电厂初参数低参数高参数超高参数超临界参

2、数锅炉热损失111098管道热损失110.50.5汽轮机机械损失10.50.50.5发电机损失10.50.50.5汽轮机排气热损失61.557.552.550.5火力发电厂各项损失参考值如表1所示，其中汽轮机排气热损失（冷端损失）巨大。汽轮机排气冷凝热通过冷却塔或空冷岛排入大气，形成巨大的冷端损失，是火力发电厂能源使用效率低下的主要原因，不仅造成能量和水（或电）的浪费，同时也严重地（热）污染了大气。火力发电厂冷凝热排空，是我国乃至世界普遍存在的问题。是浪费，也是无奈。然而，随着热泵技术的发展，特别是大型高温水源热泵的问世，使得发电机组冷凝热回收将成为可能。冷却塔排放

3、的不是废热，是财富，这部分热量占汽轮机最大进汽量的20~50%。利用先进的吸收式热泵吸收汽机排汽中的冷凝热，将热网50-60℃的回水加热到80-90℃，再用换热器将水温提高到热网供水温度，对城市集中供热。吸收式热泵回收冷凝热，循环水上塔水量减少或不上塔，可减少能耗、水耗及其它运行费用。吸收式热泵应用范围吸收式热泵回收电厂冷凝热方案采用吸收式热泵替代汽水换热器低温加热部分，在热电厂将采暖热源由汽水换热器变为：吸收式热泵加热或吸收式热泵+汽水换热器模式。汽轮机排汽冷凝热热能吸收式热泵热能集中供热采暖吸收式热泵外形图吸收式热泵的工作原理溴化锂吸收式热泵由取热器、浓缩器、加

4、热器和再热器四个部分组成。以蒸汽为驱动热源，溴化锂溶液为吸收剂，水为制冷剂，利用水在低压真空状态下低沸点沸腾的特性，提取低品位废热源中的热量，通过回收转换制取采暖用高品位的热水。过程一：余热热量的提取取热器取热器内一直保持真空状态，利用水在一定的低压环境下便会低温沸腾、气化的原理，将水变为水蒸气。来自冷凝器的蒸汽凝水喷淋在取热器换热管的外表面低温蒸发，吸收换热管内部流动的低温废热源的热量，同时产生蒸汽进入加热器，完成热量的回收提取过程。过程二：余热热量的转移在加热器内，利用溴化锂浓溶液的吸水放热性能，顶部的溴化锂浓溶液吸收来自取热器的水蒸汽，溴化锂溶液的温度迅速升高

5、，溶液分布在吸收器换热管外部，加热换热管内需要提高温度的热媒，实现了低温热源的热量向被加热热媒转移，同时溴化锂溶液由浓变稀，不再具有吸水性，需要浓缩后循环使用。加热器过程三：吸收工质的浓缩浓缩器在浓缩器内，利用驱动热源的热量，对来自加热器的溴化锂稀溶液进行浓缩，产生的浓溶液继续回到加热器内继续吸收水蒸汽加热供热水，溶液浓缩产生的高温二次蒸汽去再热器。过程四:二次蒸汽冷凝再热器再热器是利用浓缩器内蒸汽加热浓缩溴化锂稀溶液变成溴化锂浓溶液而蒸发出来的二次乏汽，对上述循环管路中经过加热器加热后的热水进行再加热，从而达到更高的温度。吸收式热泵应用范围吸收式热泵的热平衡制取比

6、余热温度高40℃左右100以下的热源驱动余热需求热需求中40%～60%热量来自余热，是热泵节能的体现驱动热源1.0余热源0.7-1.3输出中温热源1.7-2.310MW供热量单效热泵热量平衡图驱动蒸汽6MW输入热泵热量和采用蒸汽直接加热汽水换热器方式相比可节能40％（或者在不增加热源的情况下可以增加供热面积70%）冷却水余热4MW输入热泵热量热泵输出热量对外供热10MW吸收式热泵技术在山西阳泉国阳新能第三热电厂的应用◆随着阳煤集团国阳新能的高速发展，集中供热热源日显不足。原设计能力465万m2，2010年冬季供热面积将达到约600万m2，预计十二五末将达到800万m

7、2，缺口较大。◆电厂装机方案：2×35MW水冷热电机组1×60MW空冷热电机组◆一次网供水温度120℃，回水温度60℃◆二次网供水温度80℃，回水温度55℃◆蒸汽温度253℃，压力0.5MPa，抽汽焓2958.1kJ/kg阳煤集团热电厂基本条件用户名称循环水温度供热水温度总制热量山西阳泉煤业集团公司40℃→30℃60℃→90℃6×30MW（15480万大卡/小时）本项目回收利用热电厂凝汽器出来的40℃循环冷却水的余热，制取集中供热需要的90℃热水。代替燃煤供热锅炉，从而节省了为提供采暖热水所消耗的大量能源，增加了供热面积。第17页电厂采用抽汽直接换热供热系统（原