【正文】 化工、醫(yī)藥、冶金、機(jī)械制造、石油化工等行業(yè)。 第一類吸收式 熱泵 第一類吸收式熱泵的發(fā)生器和冷凝器處于高壓區(qū)，而吸收器和蒸發(fā)器處于低壓區(qū)。因以增加熱量為目的，故而又稱增熱型吸收式熱泵。熱源介質(zhì)并聯(lián)進(jìn)入發(fā)生器和蒸發(fā)器。單級(jí)吸收式熱泵能使熱水溫度提高 30℃左右。這種熱泵以 升溫為目的，故而又稱熱交換器。 經(jīng)濟(jì)性好、能源利用率高，用于采暖供熱與傳統(tǒng)使用的鍋爐相比，顯然有熱效率高、節(jié)能效果好等優(yōu)點(diǎn)。 有助于能耗的季節(jié)平衡，在能耗高的季節(jié)，熱泵所利用的低品位熱能也增多，有助于減少能源的消耗。 2 電廠現(xiàn)狀 汽輪機(jī)主要技術(shù)規(guī)范 2 號(hào)汽輪機(jī)組規(guī)范： 10 汽輪機(jī)形式 亞臨界參數(shù)、中間再熱、單軸、雙缸、雙排汽、抽汽凝汽式汽輪機(jī) 末葉片長(zhǎng)度 1000mm 額定功率 350MW 最大功率 最大進(jìn)汽量 1165t/h 轉(zhuǎn)速 3000r/min 頻率 50Hz 額定工況參數(shù) 主蒸汽流量 主蒸汽溫度 537℃ 主蒸汽壓力 再熱蒸汽壓力 冷凝器壓力 給水溫度 ℃ 機(jī)組熱耗率 機(jī)組汽耗率 機(jī)組保證熱耗率 注：除特殊說(shuō)明外，壓力均為絕對(duì)壓力。/h 19440/16704 7 揚(yáng)程 H2O 23/17m 8 軸功率 KW 1800/1140 電廠 熱網(wǎng)系統(tǒng)主要是由熱網(wǎng)加熱器、熱網(wǎng)循環(huán)水泵、熱網(wǎng)除氧器、加熱器 疏水泵、補(bǔ)水泵等設(shè)備組成。 熱網(wǎng)加熱器主要技術(shù)規(guī)范 熱網(wǎng)加熱器 主要技術(shù) 規(guī)范： 序號(hào) 項(xiàng)目 1 熱加 3 熱加 6 熱加 2 高 加 1 編號(hào) E1119 E1030 E1120 E1118 2 有效換熱表面積（ m2） 2400 2110 2400 1600 3 殼側(cè)設(shè)計(jì)壓力（ MPa） 4 殼側(cè)設(shè)計(jì)溫度（℃） 285 285 285 350 5 管側(cè)設(shè)計(jì)壓力（ MPa） 6 管側(cè)設(shè)計(jì)溫度（℃） 160 150 160 160 7 殼側(cè)試驗(yàn)壓力 （ MPa） 12 序號(hào) 項(xiàng)目 1 熱加 3 熱加 6 熱加 2 高 加 8 管側(cè)試驗(yàn)壓力 （ MPa） 9 殼側(cè)工作壓力（ MPa） 10 管側(cè)工作壓力（ MPa） 熱網(wǎng)循環(huán)水泵主要技術(shù)規(guī)范 序號(hào) 名稱 單位 參數(shù) 1 型號(hào) KDOW300710(I)T 2 泵型式 臥式雙吸離心泵 3 流量 m3/h 1830 4 設(shè)計(jì)壓力 MPa 5 揚(yáng)程 M 180 6 轉(zhuǎn)速 r/min 1480 7 功率 kW 1400 8 密封型式 機(jī)械密封 熱網(wǎng)疏水泵主要技術(shù)規(guī)范 序號(hào) 名稱 單位 參數(shù) 1 型號(hào) KDOW100320（ I） 2 泵型式 臥式雙吸離心泵 3 流量 m3/h 350 4 設(shè)計(jì)壓力 MPa 5 揚(yáng)程 M 130 6 轉(zhuǎn)速 r/min 2950 7 功率 kW 185 熱網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行參數(shù) 按照 2021 年 XX市政府頒布的《 XX市城市供熱管理辦法》中規(guī)定， XX 三熱供熱從 10 月 25日開始至次年 4 月 10日 。 供回水溫 13 度 90~106/50~60℃ ，流量在 6700~12500t/h 之間。 具體見(jiàn)下表： 表 2021 采暖期熱網(wǎng)水實(shí)際運(yùn)行概況 日期 熱網(wǎng)供水溫度（ ℃ ） 熱網(wǎng) 回水溫度（ ℃ ） 供水壓力（ MPa） 回水壓力（ MPa） 熱網(wǎng)水流量（ t/h） 采暖抽汽溫度（ ℃ ） 10 月 20 日 8831 11 月 01 日 11 月 20 日 12 月 01 日 12 月 20 日 01 月 01 日 01 月 20 日 02 月 01 日 14 日期 熱網(wǎng)供水溫度（ ℃ ） 熱網(wǎng) 回水溫度（ ℃ ） 供水壓力（ MPa） 回水壓力（ MPa） 熱網(wǎng)水流量（ t/h） 采暖抽汽溫度（ ℃ ） 02 月 20 日 03 月 01 日 03 月 20 日 04 月 01 日 通過(guò)對(duì)上表實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析計(jì)算， XX三熱采暖最大熱負(fù)荷為 ， 平均熱負(fù)荷為 ，平均熱負(fù)荷系數(shù)為 。 根據(jù) XX三熱 提供的循環(huán)水水質(zhì)化驗(yàn)單，包括循環(huán)水的鈣硬、堿度、 PH 值、濁度、全硬度、氯根、濃縮倍率、電導(dǎo)等檢測(cè)項(xiàng)目，該水為中水，水質(zhì)較差些，對(duì)熱泵運(yùn)行會(huì)造成一定影響，在熱泵選型時(shí)應(yīng)高度重視 。 廠址條件 廠址概述 XX 第三熱電廠新建工程是由 XX 集團(tuán)公司全額投資的城市熱電廠，熱電廠廠址位于 XX 市南偏西， 承擔(dān) XX 市西南 城 區(qū) 、 XX 第一 汽車 制造廠部分廠區(qū)和居民區(qū)的供熱任務(wù) 。 根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖 》 (GB18306— 2021)，場(chǎng)地地震動(dòng)峰值加速度為 (相當(dāng)于地震基本烈度為 Ⅶ 度 )。 廠區(qū)內(nèi)對(duì)工程有影響的地下水主要為第四系孔隙承壓水，含水層主要為砂類日期 pH DD μ ｓ /ｃｍ JD mmol/l YD 大 mmol/l Cl mg/l 濁度 l COD mg/l 無(wú)機(jī)磷mg/l 總磷 鐵 μ g/l 余氯mg/l 2021 年 1 月 07 日 1528 217 2021 年 1 月 31 日 1470 230 2021 年 2 月 04 日 1510 214 231 2021 年 3 月 14 日 1576 215 2021 年 4 月 18 日 1528 195 2021 年 4 月 25 日 1576 230 2021 年 5 月 09 日 1508 211 16 2021 年 5 月 16 日 1671 224 11 2021 年 5 月 30 日 1854 299 11 235 2021 年 6 月 06 日 1595 286 12 286 2021 年 6 月 20 日 1769 260 12 265 2021 年 6 月 27 日 1796 260 12 206 2021 年 7 月 01 日 1763 278 14 207 2021 年 7 月 09 日 1794 260 58 149 2021 年 8 月 29 日 1658 217 125 2021 年 9 月 24 日 1749 278 2021 年 10月 31 日 9 1520 16 土。廠區(qū)地下水對(duì)鋼筋混凝土無(wú)腐蝕性。 3 熱負(fù)荷分析 供熱現(xiàn)狀 XX 三熱 作為 XX 市集中供熱的主要熱源 之一 ， 共有兩臺(tái)抽凝機(jī)組，總裝機(jī)容量為 700MW， 其中 1號(hào)機(jī)組為 350MW， 2號(hào)機(jī)組為 350MW。 現(xiàn)熱網(wǎng)回水平均在 55℃，經(jīng)與熱力公司協(xié)商， 2021 年將對(duì)回水溫度進(jìn)行調(diào)整，確?；厮疁囟冉抵?55℃一下。 熱網(wǎng)現(xiàn)狀 電廠采暖供熱系統(tǒng)采用三環(huán)制連接方法，即電廠內(nèi)設(shè)置熱網(wǎng)首站，用蒸汽加熱熱水汽水換熱器設(shè)在熱電廠的熱網(wǎng)首站內(nèi)，電廠對(duì)外提供熱水。兩部分管網(wǎng)通過(guò)在廠外的各個(gè)熱力站連接起來(lái)，采暖熱水網(wǎng)主干由電廠內(nèi)熱網(wǎng)首站引出，接至供熱區(qū)域內(nèi)各個(gè)配熱站。一級(jí)網(wǎng)高溫水由汽機(jī)房引出， 2 號(hào)機(jī)組引出母管為 2 Φ 920 18，然后分為南 北兩線供出 。 供熱規(guī)劃 根據(jù)《城市總體規(guī)劃》和《 XX 市供熱規(guī)劃》，未來(lái) XX 西南 區(qū)域?qū)⒃黾庸崦娣e 中期 330 萬(wàn)平方米， 該區(qū)域?yàn)?XX 三熱 的供熱范圍。因此，為滿足新增的供熱負(fù)荷需求，緩解XX 三熱 的供熱壓力，利用吸收式熱泵技術(shù)提取循環(huán)余熱提高供熱能力是十分有必要的。 根據(jù)中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《 城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范 》（ CJJ 342021）中 18 各類建筑物采暖熱指標(biāo)推薦值（表 ）和 XX 地區(qū)工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（采暖居住建筑部分） XX 地區(qū)實(shí)施細(xì)則（第二階段），確定建筑物采暖熱指標(biāo)值如下： （ 1）現(xiàn)狀建筑 居住建筑采暖熱指標(biāo)按 60W/m2； 公共建筑采暖熱指標(biāo)按 70W/m2。 綜上所述，確定本工程供熱區(qū)域內(nèi)建筑綜合熱指標(biāo)為 50W/m2。 高溫?zé)嵩粗苽? 南北線 采暖 DN1000 回水 管線 分別引至熱泵站匯合后，經(jīng)熱水增壓泵升壓后，55℃ 送入 熱 泵 加熱， 升溫 至 ℃后 ，送回原加熱系統(tǒng)繼續(xù)加熱， 達(dá)到供熱需求 外輸 。 技術(shù)關(guān)鍵 現(xiàn)有 XX三熱依托 原有熱網(wǎng)增加供暖負(fù)荷，常規(guī)的一級(jí)網(wǎng)溫度為 50℃ 110℃， 19 利用熱泵供熱只能是做部分替代，即在由熱網(wǎng)決定的循環(huán)水流量下將回水先回?zé)岜霉釞C(jī)組，升高一定溫度后，再去現(xiàn)有的熱網(wǎng)加熱器升高到 110℃ 供給二級(jí)網(wǎng)。 熱泵出水溫度 吸收式熱泵最高出水溫度為 98℃，合理出水溫度為 80℃以下，在出水溫度80℃以下工況運(yùn)行， COP 值能達(dá)到 。 蒸汽 驅(qū)動(dòng) 源 現(xiàn) XX 三熱采暖抽汽壓力只有 （絕壓），而 吸收式熱泵 一般蒸汽壓力 合理范圍為 （表壓） ， 蒸汽壓力已明顯低于合理范圍，將直接影響到熱泵的出水溫度， 要 提高熱泵的出水溫度只有提高冷卻循環(huán)水的溫度。 但 是 提高冷卻循環(huán)水溫度將造成 汽輪機(jī)組 冷凝器 真空度下降， 背壓升高，減少汽輪機(jī)組發(fā)電量。綜合考慮，提出對(duì)應(yīng)循環(huán)水溫度提升至 32℃ 、 35℃ 、 38℃ 的三種方案進(jìn)行對(duì)比分析 ： 20 方案一， 226MW 熱泵 機(jī)組： 提取 乏汽余熱 ，對(duì)應(yīng)循環(huán)水溫度 32℃ ℃ 方案二， 259MW 熱泵 機(jī)組： 提取 乏汽余熱 ，對(duì)應(yīng)循環(huán)水溫度 35℃ ℃ 方案三， 293MW 熱泵 機(jī)組： 提取 乏汽余熱 ，對(duì)應(yīng)循環(huán)水溫度 38℃ ℃ 方案對(duì)比 分析 上述三方案， 在 主要考慮限定蒸汽條件下，調(diào)整循環(huán)水系統(tǒng)溫度對(duì)熱泵出水溫度、機(jī)組背壓及發(fā)電量、煤耗、工程投資、經(jīng)濟(jì)性等方面的影響，進(jìn)行對(duì)比分析： 設(shè)計(jì)參數(shù) 及影響發(fā)電 對(duì)比 通過(guò)對(duì)多家吸收式熱泵的技術(shù) 對(duì)比 ，綜合現(xiàn)有 裝機(jī) 吸收式熱泵運(yùn)行工況對(duì)比分析 ， 結(jié)果如下： 設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)比表 項(xiàng)目 參數(shù) 方案 1 方案 2 方案 3 循環(huán)水 出水溫度（ ℃ ） 進(jìn)水溫度（ ℃ ） 32 35 38 流量 （ t/h） 10310 12021 13844 冷凝器 乏汽溫度（ ℃ ） 背壓（ kPa） 蒸汽 熱泵驅(qū)動(dòng)汽源壓力（ ） 熱泵驅(qū)動(dòng)汽源汽量（ t/h） 熱水 熱網(wǎng)水回水溫度（ ℃ ） 55 55 55 熱網(wǎng)水熱泵出口溫度（ ℃ ） 熱網(wǎng)循環(huán)水量（ t/h） 12800 12800 12800 熱泵 熱泵 吸收熱量（ MW） 熱泵供熱量（ MW） 熱泵臺(tái)數(shù) 6 6 6 熱泵單機(jī)功率（ MW） 熱泵 COP 值 增供能力 增供面積（萬(wàn) m2） 由此，只有方案三能夠滿足近期增加 240 萬(wàn)平米供熱面積的需求。 21 在上述參數(shù)下，綜合考慮 XX 三熱現(xiàn)有循環(huán)水運(yùn)行工況及調(diào)整后的循環(huán)水工況，通過(guò)額定采暖抽汽狀態(tài)下的 熱力參數(shù)及蒸汽的熱力特性確定了對(duì)汽輪機(jī)組發(fā)電的影響，具體如下： 影響發(fā)電對(duì)比表 項(xiàng)目 方案 1 方案 2 方案 3 凝汽器 出口 循環(huán)水 溫度（℃） 32 35 38 現(xiàn) 乏汽溫度（ ℃ ） 背壓（ kPa） 凝汽器入口循環(huán)水溫度 （ ℃ ） 原乏汽溫度（ ℃ ） 32 32 32 原背壓（ kpa） 增加供熱面積，標(biāo)煤耗降低（ g/kwh） 熱泵系統(tǒng)耗電（ kw） 1503 1591 1695 熱泵耗電，標(biāo)煤耗升高（ g/kwh） 背壓升高， 標(biāo)煤耗 升高（ g/kwh） 總降低 標(biāo)煤耗 （ g/kwh） 由此，循環(huán)水溫度由 32℃到 38℃，故方案三 與方案一、方案二相比較， 提高循環(huán)水溫度，帶來(lái) 增加供熱能力的正面效益大于因背壓升高減少發(fā)電的負(fù)面影