熱泵循環(huán)水供熱項(xiàng)目邊界參數(shù)的設(shè)定分析

　　摘要：利用熱泵技術(shù)從循環(huán)水中提取熱量進(jìn)行供熱是火力發(fā)電廠節(jié)能降耗的一項(xiàng)重要手段。目前該技術(shù)的應(yīng)用有成功的例子，也有不少存在問(wèn)題的項(xiàng)目。經(jīng)過(guò)對(duì)熱泵項(xiàng)目實(shí)施前期調(diào)研和方案論證、準(zhǔn)備，總結(jié)了一些實(shí)施熱泵循環(huán)水供熱方案設(shè)計(jì)方面的經(jīng)驗(yàn)。本文結(jié)合某熱電廠熱泵項(xiàng)目實(shí)例，分析和介紹了熱泵設(shè)計(jì)邊界參數(shù)的優(yōu)化設(shè)定方法，總結(jié)了熱泵項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)行效果和節(jié)能減排效益。

　　主題詞：熱泵；循環(huán)水供熱；邊界參數(shù)；節(jié)能減排；

　　1.引言

　　滄州華潤(rùn)熱電有限公司（以后簡(jiǎn)稱該公司）位于河北省滄州市郊，一期2×330MW工程兩臺(tái)機(jī)組設(shè)計(jì)供熱面積為1045萬(wàn)?。目前已經(jīng)入網(wǎng)的供熱面積達(dá)到了1200多萬(wàn)平方米，且急待入網(wǎng)的熱用戶呈逐年增加的趨勢(shì)。面對(duì)熱網(wǎng)增容的，機(jī)組供熱負(fù)荷和供熱系統(tǒng)配置不足的問(wèn)題，該公司采用熱泵技術(shù)從循環(huán)水中提取熱量，預(yù)期達(dá)到熱網(wǎng)增容和供熱首站節(jié)能減排的目的。而根據(jù)熱網(wǎng)和機(jī)組的實(shí)際情況，選取合適的邊界設(shè)計(jì)參數(shù)，是實(shí)施熱泵循環(huán)水供熱首先要考慮的課題。

　　2.熱網(wǎng)首站技術(shù)規(guī)范簡(jiǎn)介

　　該公司熱網(wǎng)首站為單元制，每臺(tái)機(jī)設(shè)置2臺(tái)熱網(wǎng)加熱器，4臺(tái)熱網(wǎng)循環(huán)泵，3臺(tái)熱網(wǎng)疏水泵，兩臺(tái)熱網(wǎng)補(bǔ)水泵和一臺(tái)低壓除氧器。每臺(tái)機(jī)進(jìn)回水母管直徑為1020mm，首站出口供回水母管為1200mm，為配合熱泵建設(shè)和熱網(wǎng)遠(yuǎn)期發(fā)展需要，與熱泵工程同步建設(shè)了兩條1200mm供熱母管。首站設(shè)計(jì)相關(guān)參數(shù)見表1。

　　3.吸收式熱泵原理簡(jiǎn)介

　　圖1是蒸汽吸收式熱泵的原理圖，設(shè)備包括蒸發(fā)器、吸收器、冷凝器、發(fā)生器、熱交換器、屏蔽泵和其他附件等。它以蒸汽為驅(qū)動(dòng)熱源，在發(fā)生器內(nèi)釋放熱量Qg，加熱溴化鋰稀溶液并產(chǎn)生冷劑蒸汽。冷劑蒸汽進(jìn)入冷凝器，釋放冷凝熱Qc加熱流經(jīng)冷凝器傳熱管內(nèi)的熱水，自身冷凝成液體后節(jié)流進(jìn)入蒸發(fā)器。冷劑水經(jīng)冷劑泵噴淋到蒸發(fā)器傳熱管表面，吸收流經(jīng)傳熱管內(nèi)低溫?zé)嵩此臒崃縌e，使熱源水溫度降低后流出機(jī)組，冷劑水吸收熱量后汽化成冷劑蒸汽，進(jìn)入吸收器。被發(fā)生器濃縮后的溴化鋰溶液返回吸收器后噴淋，吸收從蒸發(fā)器過(guò)來(lái)的冷劑蒸汽，并放出吸收熱Qa，加熱流經(jīng)吸收器傳熱管的熱水。熱水流經(jīng)吸收器、冷凝器升溫后，輸送給熱用戶。

　　屏蔽泵的做功與以上幾種熱量相比，基本上可以不用考慮，因此可以列出以下平衡式：

　　吸收式熱泵的輸出熱量為Qa+Qc，則其性能系數(shù)COP：

　　Qg----蒸汽的放熱量；

　　Qe----余熱水的放熱量；

　　Qc----溴化鋰稀溶液在冷凝器中的放熱量；

　　Qc----溴化鋰濃溶液在吸收器中的吸熱量；

　　由以上兩式可知：吸收式熱泵的供熱量等于從低溫?zé)嵩次盏臒崃亢万?qū)動(dòng)熱源的輸入熱量之和，即：供熱量始終大于消耗的高品位熱源的熱量（COP>1），故稱為增熱型熱泵。根據(jù)不同的工況條件，COP一般在1.65～1.85左右。由此可見，溴化鋰吸收式熱泵具有較大的節(jié)能優(yōu)勢(shì)。