低温热的利用

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1、热泵概况:第一类吸收式热泵（RHP）：也称增热型热泵，是利用少量的高温热 源，产生大量能被利用的中温热能。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。1）可利用的废热：使用温度在40C左右的废热水2）可提供的热媒：可获得比废热源温度高50C左右，即90C左右的 热媒。3）驱动热源：0.20.8MPa蒸汽4）制热C0P为1.7左右：就是利用1MW的驱动热源可以得到1.7MW的生 产生活需要的热量。吸收式热泵原理图：:2盘汽入口1. 凝水热交换器12. 凝水热盍涣器23. 阻气排水阀冷剖液）1热水出口发生誥/Ph /1 H “热水入口凝水出口州源水出wH |i水

2、泵 口 .科 |热源水入口A吸收式热泵电厂采暖原理4or30t60C热涵进- ：-热酥范乱虻郦豹水、 贱厂騒松油田目注水等JJ 7ii产帥热朮可供石緞丄勢种工期 热、区飙服办讎等鼎适性空谓用H热需眾ii热泵典型用户-石景山热电:用户介绍：北京京能石景山热电厂现装机4x200MW，全部为供热机 组，承担北京地区3200万平方米的供热任务。据2009-2010年供热季节 运行数据显示，四台机组整个采暖季平均抽气量已接近额定抽汽量。 在严寒期已达到甚至超过额定抽汽量，说明电厂供热能力已经受限， 现在由于热负荷增加，必须增加新热源。废热来源：凝汽器循环冷却水(31.5C- 27C )。热水用途：供暖。

3、节能分析：实施循环水余热利用，从循环水中提取了热量83MW，解 决了电厂供热能力不足问题，由于回收凝气余热用于供热，整个采暖 季节约标煤约3.4万吨。减少SO2排放285.6吨/年、减少NOx排放248.6 吨/年、减少CO2排放8.8万吨/年、灰渣排放8227吨/年。此外由于吸收 式热泵机组采用闭式循环冷却水直接冷却汽机凝汽，采暖季可减少冷 却水塔冷却水损失约21.6万吨。机组选型：单机制热量:20MW。台数：8台流程汽轮机披气评价能源的价值时，既要看其数量，又要看其质量。能量按其质量可划分 为高位能和低位能两种。同样，热源也可分为高位热源和低位热两种。合理地 使用高位能的问题是十分重要的。

4、实际的能量利用过程有两个特性：量的守恒 性和质的贬值性。任何用能过程实质上也可以说成能的量与质的利用过程。要 使热能得到合理利用，必须合理使用高位能，必须做到按质用能。节约能量的途径 ，过去认为不用能即节能，实际上应该提高能量的利用 率，热泵”定义为“靠高位能拖动， 低位热源流向高位热源的装置。热泵：是 一种利用高位能使热量从低位热源流 向高位热源的节能装置。顾名思义，热泵 也就是像泵那样，可以把不能直接利用的低位热能（如空气、土壤、水中所含的 热能、太阳能、 的低位热能（如空气、土壤、水中所含的热能、太阳能、 工业 废热等）转换为可以利用的高位热能， 工业废热等 ）转换为可以利用的高位热 能

5、，从而达到节 约部分高位能（如煤、燃气、 电能等）的目的。 约部分高位 能（如煤、燃气、油、电能等）的目的。热泵定义内涵的理解：热泵虽然需要消 耗一定量的高位能， 热泵虽然需要消耗一定量的高位能，但所供给用户的热量 却是消耗的高位热能 与吸取的低位热能的总和。因此，热泵是一种节能装置。 热泵是靠高位能拖动，迫使热量由低温物体传递给高温物体。热泵的工作原理与制冷的原理相同，但它们工作的温度范围不同。机械压 缩式热泵；吸收式热泵；蒸汽喷射式热泵；帖尔帖热泵。国外研制的热泵装置， 其制热性能系数一般为 36 之间。吸收式热泵原理简介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

6、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1.52.5。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

7、0.40.5。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LiBr-H20或NH3-H2O,其输出的最 高温度不超过150C。升温能力AT般为30-50C。制冷性能系数为0.81.6, 增热性能系数为 1.22.5，升温性能系数为 0.40.5。第一类溴化锂吸收式热泵原理简介：第一类溴化锂吸收式热泵机组是一种以高温热源（蒸汽、高温热水、 燃油、燃气）为驱动热源,溴化锂溶液为吸收剂,水为制冷剂,回收利用低温热 源（如废热水）的热能,制取所需要的工艺或采暖用高温热媒（热水）,实现

8、从 低温向高温输送热能的设备。热泵由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器和热交换器等主要部件及抽气装置, 屏蔽泵（溶液泵和冷剂泵）等辅助部分组成。抽气装置抽除了热泵内的不凝性气 体,并保持热泵内一直处于高真空状态。第二类溴化锂吸收式热泵原理简介：第二类溴化锂吸收式热泵机组也是回收利用低温热源（如废热水）的热能,制取所需要的工艺或采暖用高温热媒（热水）,实现从低温向高温输送 热能的设备。它以低温热源（废热水）为驱动热源,在采用低温冷却水的条件下, 制取比低温热源温度高的热媒（热水）。它与第一类溴化锂吸收式热泵机组的区 别在于,它不需要更高温度的热源来驱动,但需要较低温度的冷却水。第二类热泵也是由发生器

9、、冷凝器、蒸发器、吸收器和热交换器等主要部件及抽气装置、屏蔽泵（溶液泵和冷却泵）等辅助部分组成。抽气装置抽 除了热泵内的空气等不凝性气体，并保持热泵内一直处于高真空状态。二段第二类溴化锂吸收式热泵原理简介：二段第二类溴化锂吸收式热泵机组是将第二类热泵的蒸发器、吸收 器、发生器和冷凝器各分为完全隔开的两个，驱动热源（废热水）、热媒（热水） 和冷却水分别顺序流经分隔成两个的各部件，使各部件分别均形成一个高温段和 一个低温段。高温段的发生器、蒸发器分别与高温段的冷凝器、吸收器对应，利 用高温段的驱动热源温度较高的优势，尽量提高热媒出口温度；低温段的发生器、 蒸发器则分别与低温段的冷凝器、吸收器对应，

10、充分利用低温段冷却水和热媒温 度较低的优势，尽量利用温度已降低的驱动热源的热量，使驱动热源（废热水） 温度降得更低，从而回收利用更多的驱动热源（废热水）热量。氨水吸收式热泵第一、二类氨水吸收式热泵同样是由：发生器、冷凝器、蒸发器、吸 收器与热交换器五个部分组成，在吸收器与发生器中利用氨水溶液的吸收或发生 作用对外放热或吸热，在蒸发器与冷凝器中则依靠纯物质氨的相变完成对外吸收 或放热。利用65C及以上地热水（或余/废热）驱动吸收式热泵进行制冷，采用相应的热泵类型（增热/升温）进行制热，可获得很好的节能和经济效益。大地作为一种巨大而稳定的热储资源，其浅层地温和地下水在能源 利用方面也有广泛应用前景

11、，特别对建筑物节能有重大意义。利用吸收式热泵（制 冷）技术，可以利用65-90C的地热水制取7-9C的冷媒水，供夏季空调使用。 合理采用相应的热泵技术，可实现不同温度水平的地热资源的高效综合利用，大 大降低住宅和商用建筑供热和供冷的能耗。对于15-25 C的低温热源，利用小量高温热源（如高温蒸汽或直燃） 驱动，,可以制取温度7-15C冷水和温度47C以上的热水，性能系数COP值制 冷时1.2，供热时1.5。吸收式热泵既可制冷又可供热实现了一机两用，低位热能在全年得到 了很好的利用，所以近年来得到广泛的重视和使用，将是今后制冷、供热中的一 种主导方式。特别是在电力紧张、余热地热资源丰富的地区具有独特的优势。