熱泵循環(huán)水供熱項目邊界參數(shù)的設定分析

　　摘要：利用熱泵技術從循環(huán)水中提取熱量進行供熱是火力發(fā)電廠節(jié)能降耗的一項重要手段。目前該技術的應用有成功的例子，也有不少存在問題的項目。經(jīng)過對熱泵項目實施前期調(diào)研和方案論證、準備，總結了一些實施熱泵循環(huán)水供熱方案設計方面的經(jīng)驗。本文結合某熱電廠熱泵項目實例，分析和介紹了熱泵設計邊界參數(shù)的優(yōu)化設定方法，總結了熱泵項目實際運行效果和節(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

　　滄州華潤熱電有限公司（以后簡稱該公司）位于河北省滄州市郊，一期2×330MW工程兩臺機組設計供熱面積為1045萬?。目前已經(jīng)入網(wǎng)的供熱面積達到了1200多萬平方米，且急待入網(wǎng)的熱用戶呈逐年增加的趨勢。面對熱網(wǎng)增容的，機組供熱負荷和供熱系統(tǒng)配置不足的問題，該公司采用熱泵技術從循環(huán)水中提取熱量，預期達到熱網(wǎng)增容和供熱首站節(jié)能減排的目的。而根據(jù)熱網(wǎng)和機組的實際情況，選取合適的邊界設計參數(shù)，是實施熱泵循環(huán)水供熱首先要考慮的課題。

　　2.熱網(wǎng)首站技術規(guī)范簡介

　　該公司熱網(wǎng)首站為單元制，每臺機設置2臺熱網(wǎng)加熱器，4臺熱網(wǎng)循環(huán)泵，3臺熱網(wǎng)疏水泵，兩臺熱網(wǎng)補水泵和一臺低壓除氧器。每臺機進回水母管直徑為1020mm，首站出口供回水母管為1200mm，為配合熱泵建設和熱網(wǎng)遠期發(fā)展需要，與熱泵工程同步建設了兩條1200mm供熱母管。首站設計相關參數(shù)見表1。

　　3.吸收式熱泵原理簡介

　　圖1是蒸汽吸收式熱泵的原理圖，設備包括蒸發(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)低溫熱源水的熱量Qe，使熱源水溫度降低后流出機組，冷劑水吸收熱量后汽化成冷劑蒸汽，進入吸收器。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)器過來的冷劑蒸汽，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熱源吸收的熱量和驅(qū)動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。