2011吸收式热泵培训资料.ppt

吸收式热泵及应用说明 2011 7 目录 第一类吸收式热泵介绍 第二类吸收式热泵介绍 电厂及荏原热泵利用用户介绍 第一类吸收式热泵 第一类吸收式热泵是利用工质的吸收循环实现热泵功能的一种装置 以少量的高温热源 蒸汽 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 废热水 的热能 制取所需的工艺或采暖用高温热媒 实现从低温向高温输送热能的设备 第一类吸收式热泵 ahp 也称增热型热泵 是利用少量的高温热源 提取低温热源的热量 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 一般可以使用温度在30 70 的废热水 单组分或多组分气体或液体 2 可提供的热媒 可获得比废热源温度高40 左右 不超过100 的热媒 3 驱动热源 0 1 0 8mpa蒸汽 燃气或高温烟气 4 制热cop在1 6 1 8左右 就是利用1mw的驱动热源可以得到1 8mw左右的生产生活需要的热量 5 废热水进出水温度越高获得的热媒温度越高 效率越高 第一类吸收式热泵 吸收式热泵原理图 吸收式热泵电厂采暖原理图 第二类吸收式热泵 第二类吸收式热泵是以低温热源 废热水 为驱动热源 在采用冷却水的条件下 制取比低温热源温度更高的高温热媒 高温热水或蒸汽 实现从低温向高温输送热能的设备 蒸汽发生器 第二类吸收式热泵 aht 也称升温型热泵 是利用大量的中温热源产生少量能被利用的高温热能 即利用中温热能驱动 在采用低温冷却水的条件下 制取热量少于但温度高于中温热源的热量 将部分中热能转移到更高温位 从而提高了热源的利用品位 相比 不需要更高温度的热源来驱动 但需要较低温度的冷却水 1 可利用的废热 一般可以使用温度在60 以上的废热水 乏汽 单组分或多组分气体或液体 2 可提供的热媒 可获得比废热源温度高40 80 左右 二级升温 不超过175 的热媒或蒸汽 3 冷却水源 冷却塔冷却循环水 工艺系统冷却水等 4 制热cop在0 5以下 就是利用1mw的废热量可以得到0 46mw左右的生产生活需要的热媒热量 相当于把废热源中46 左右的热量提取出来利用 满足生产工艺和生活需要的热媒 第二类吸收式热泵 第二类吸收式热泵应用流程 热源水可利用 原油开采分离出的废热水 地热水 温泉水 热电联产的废热水等可直接利用或经换热器换热后利用 开发背景为应对利用工场以及热电联产的废热水直接提取蒸汽的需要 以前是提取高温热水 优点 蒸汽比热水的利用用途更广 蒸汽能降低能量搬运动力 約1 100的动力 作为潜熱能够搬运 能连接上已经铺设的蒸汽配管 蒸気 蒸汽源 利用废热产生蒸汽装置的概要 蒸汽配管 一级升温型第二类吸收式热泵 溶液hex 溶液泵 冷媒泵 32 温水 冷却水 37 83 88 120 給水 蒸気 二级升温型第二类吸收式热泵 进一步提取高温 高圧 蒸汽 7k 8k cop 0 25 0 32 第二类吸收式热泵参数 计划 电厂系统原理图 汽轮机的分类 供热形式 常规供热机组1 背压式机组提高汽轮机排汽压力 利用排汽向热用户直接供热或采用热交换器的方式 向热用户间接供热 这种利用做过功的排汽进行供热的汽轮机称为背压式汽轮机 运行中 背压式汽轮机是按照 以热定电 的运行方式运行的 电能和热能不能单独调节 没有热负荷时 背压机不能单独运转 背压式汽轮机没有冷凝热 无法使用吸收式热泵 汽轮机的分类 供热形式 常规供热机组2 抽汽式汽轮机从汽轮机某中间级抽出做过功的蒸汽 向外界热用户供热 减少进入凝汽器的排汽量 这种利用中间抽气供热方式的机组 称为抽汽式汽轮机 按照热用户的性质 分为以下几种 单抽 工业用汽 单抽 采暖用汽 c型机 用汽压力可以不同 cc型机 兼供两种用汽或两种抽气参数 工业或采暖用汽 抽气式汽轮机能够对发电量和供热量进行调节 抽气式额定功率一般在100mw以下 汽轮机的分类 供热形式 抽凝两用机组2 凝汽抽气两用机为了同时满足工业用汽的需求 在凝汽采暖量用机组的基础上 又发展了凝汽抽汽两用机供给抽汽压力要求较高的工业用户 当采用从中低压缸联通管上加蝶阀 开三通供汽方式时 由于机组容量越大 分缸压力越高 对于600mw机组 它已经达到1mpaabs左右 完全可以供给压力要求不高的工业用汽 汽轮机的分类 供热形式 汽轮机的分类 供热形式 汽轮机的分类 供热形式 抽凝两用机组3 低真空供热凝汽机组凝汽器低真空运行 这是一种将小型凝汽机组改造为供热机组的方式 在冬季采暖期 提高机组背压 用循环水供热 由于提高了排汽压力 会使电功率减少 汽轮机排气压力 即凝汽器内压力 提高至40 50kpaabs下运行 相应循环水的温度为70 80 可直接供暖 这样 凝汽器承担了供暖系统中的热网基本加热器的功能 如果机组低真空运行 不仅发电量减少 汽轮机组稳定性差 所以大型发电机组不可能低真空运行 根据凝汽器的冷凝方式不同 以哈汽产品为例 1 水冷式冷却水温一般在20 27 排汽压力抽汽工况 约3kpaabs凝汽工况 约5kpaabs 2 空冷式排汽压力 12kpaabs 间接空冷 15kpaabs 直接空冷 汽轮机的分类 冷凝方式 采暖抽汽参数 一般情况 0 118 0 245mpaabs为提高经济性 0 0686 0 245mpaabs工业抽汽参数 一般情况 0 78 1 27mpaabs远距离供汽 0 98 1 57mpaabs 抽汽参数 与电厂相关的第一类吸收式热泵应用 1 电厂锅炉凝水 补水加热2 供暖 能量输入100 转变为电力30 40 循环水 通过冷却塔 海水或河水 带走的热量50 60 其他损失10 20 火电厂的热量是如何被浪费掉的 4 2mpa450 1 3mpa330 0 5mpa250 0 2mpa159 45 40 30 90 104 150 锅炉 汽轮机 发电机 凝汽器 低压加热器 除氧器 凝水泵 冷却塔 循环水泵 电厂锅炉凝水加热 高压加热器 凝水泵 补水25 工业抽汽 4 2mpa450 1 3mpa330 0 5mpa250 0 2mpa159 45 40 30 90 104 150 40 35 75 热泵 锅炉 汽轮机 发电机 除氧器 凝水泵 循环水泵 高压加热器 凝水泵 余热水泵 补水25 工业抽汽 凝汽器 低压加热器 冷却塔 电厂锅炉凝水加热 热泵升温制热效率cop 1 7 热泵典型用户 联发热电有限公司 用户介绍 联发纺织股份有限公司是一家集纺纱 染色 织造 整理 印染 制衣于一体的大型纺织企业 产品销往全国20多个省市 出口日本 美国 英国 意大利等36个国家和地区 公司生产色织布占国内比重为2 04 占全国出口量5 4 拥有8家控股子公司 包括发热电有限公司 废热来源 空压机循环冷却水 热水用途 除氧器及低温加热器补水 节能分析 用蒸汽加热除氧器补水cop值小于1 设定为0 95 而热泵的cop值为1 7 节能性高达40 以上 并且由于热量从空压机冷却水中提取 也避免了这部分水的蒸发损失 此方案的节能性 经济效益都非常可观 年节省蒸汽19180t 折合节省标煤近2000t 年 机组选型 单机制热量 330万大卡 小时 台数 1台 应用例 联发集团 烟台荏原 4 2mpa450 锅炉 汽轮机 发电机 凝结水泵 20 10 蒸汽凝水回路 采暖水回路 热用户 供蒸汽0 8mpa250 凝水90 供水70 回水52 冷凝器 蒸汽0 3mpa 供热小区 供热 冷却塔 汽水换热器 5km 4 2mpa450 锅炉 汽轮机 发电机 凝结水泵 20 10 一次回路 二次回路 热用户 蒸汽0 8mpa250 供水95 回水50 供水70 回水52 凝水90 冷凝器 92 余热水进水20 余热水出水15 混水泵 供热小区 一级站直接供热 热泵升温系统 冷却塔 热泵升温系统制热效率cop 1 35 5km 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 5 27 热水用途 供暖 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 应用例 京能集团石景山热电 烟台荏原 一级站热泵升温 二级站大温差供热 一级站热泵升温 二级站大温差供热 热泵典型用户 沈阳国惠供热有限公司 用户介绍 沈阳国惠供热有限公司是建立在于洪新城23平方公里地域内唯一一家供热企业 按沈阳市供热总体规划 公司最终将形成1500万平方米的供热能力 节能环保是公司的核心经营特点 充分利用中水的热能资源 是国内领先的污水源热泵技术 集供热 供冷为一体的环保型热源企业 废热来源 太阳能热水混合热水用途 二次网供热驱动热源 一次热网供水热水机组选型 台数 1台试验用机组单机制冷量 14 3万大卡 小时 热水 90 87 冷水 12 7 冷却水 31 37 单机制热量 14 9万大卡 小时 热水 90 87 废热水 12 7 供热水 35 40 热泵典型用户 沈阳 供热有限公司 污水源 用户介绍 沈阳国惠供热有限公司是建立在于洪新城23平方公里地域内唯一一家供热企业 按沈阳市供热总体规划 公司最终将形成1500万平方米的供热能力 节能环保是公司的核心经营特点 充分利用中水的热能资源 是国内领先的污