吸收式换热技术在集中供热中应用

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1、吸收式换热技术在集中供热中应用　　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中图分类号：TU833文献标识码：A文章编号：引言6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

2、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

3、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

4、，进而提高供热效果、节约能源、减少投资的一种新型技术。2吸收式热泵的热平衡过程和工作原理2.1吸收式热泵的热平衡过程6图1吸收式热泵的热平衡过程高温驱动热源+低温热源→中温热源（高温驱动热源：有直接利用价值的高温热源，如中压蒸汽等；低温热源：无利用价值的废热，如电厂循环水；输出热源：有较高利用价值的热源，如一次网热水）2.2吸收式热泵的原理吸收式热泵主要由发生器、冷凝器、吸收器、蒸发器、热交换器、溶液泵、冷剂泵、节流装置、自动抽气装置及附属装置组成。工作工程中以溴化锂溶液作为吸收剂，水作为制冷剂，将热量从低温热源提取、转移，从而得到所需的高品位热源。主要流程简述如下：通过

5、溶液泵将吸收器中的溴化锂稀溶液送往发生器，途经热交换器；发生器中的稀溶液被管内热源加热，冷剂发生为冷剂蒸汽，稀溶液变为浓溶液进入热交换器，加热由吸收器送往发生器的稀溶液，换热后的浓溶液进入吸收器；进入冷凝器内的冷剂蒸汽被冷却水冷凝后变为冷凝水进入蒸发器；进入蒸发器内的冷凝水被均匀喷洒在蒸发器的传热管表面，吸收管内冷水的热量而蒸发，产生的冷剂蒸汽进入吸收器，在吸收器内被溴化锂浓溶液吸收；溴化锂浓溶液吸收冷剂蒸汽后变为稀溶液，稀溶液被溶液泵又送到发生器。这个过程不断循环往复。在浓溶液吸收冷剂蒸汽的过程中释放出大量的热量由冷却水带走。6其实，在这个工作流程中，冷却水带走的热量为

6、在发生器中热水的放热量与在蒸发器中吸收冷水的热量之和。另一方面，在热交换器中稀溶液实际已经从浓溶液中得到一部分热量，从而节约了热水向发生器传递的热量，进一步提高了机组的热效率。3吸收式换热机组原理及其应用与常规的换热方式相比较，吸收式换热机组可以将一次网的回水温度降低到二次网回水温度以下。在二次网供回水参数不变的情况下，常规换热器的一次网供回水管温度分别为130ºC/70ºC，供回水温差为60ºC；而吸收式换热机组的一次网供回水温度可以达到130ºC/20ºC，供回水温差大幅的增加到110ºC，顾名思义，这种换热

7、器又被称为“大温差换热器”。以下为吸收式换热机组的运行流程图：图2吸收式换热机组工作流程图与前面提到的热平衡过程相对应的，驱动热源为一次网供水，在吸收式换热装置中为板式换热器中换热回来的低温热源提供驱动力，通过热泵效应，进而吸收低温热源热量，输出的中温热源即为二次网供水。6在机组的工作过程中，一次网供水首先进入吸收式换热装置，然后进入板式换热器，换热后的低温水再次回到吸收式换热装置，放热至20ºC后返回电厂。在吸收式换热机组交换的热量能满足的情况下，热力站二次网回水进入吸收式换热机组换热，二网水经过热交换吸收热量升温