一、吸收換熱技術(shù)原理
吸收換熱技術(shù)由清華大學(xué)付林等人提出,以一次網(wǎng)水溫為120℃/25℃,二次網(wǎng)水溫為45℃/60℃為例。吸收式換熱流程主要包括兩大部分;一是吸收式熱泵的換熱流程,另一個是直接換熱的換熱流程。120℃的熱網(wǎng)供水首先進(jìn)入吸收式熱泵的發(fā)生器,作為高溫?zé)嵩?,與溴化鋰(LiBr)稀溶液充分換熱后降溫至90℃左右,降溫后的高溫水再進(jìn)入換熱器,與部分二網(wǎng)水在換熱器內(nèi)間接換熱,高溫水溫度由90℃降低至55℃左右,然后作為低溫?zé)嵩催M(jìn)入吸收式熱泵的蒸發(fā)器,隨著蒸發(fā)器內(nèi)工質(zhì)狀態(tài)變化進(jìn)一步降溫,降低至25℃左右,機(jī)組充分換熱后的回水返回?zé)犭姀S。對于二次側(cè),二網(wǎng)水回水溫度為45℃,一部分進(jìn)入換熱器與吸收式熱泵發(fā)生器出口的一網(wǎng)水直接換熱,升溫至85℃,另一部分依次經(jīng)過吸收式熱泵的吸收器、冷凝器,升溫至56℃,兩部分水混合后溫度達(dá)到設(shè)計溫度60℃后向熱用戶供熱。
二、與水-水換熱器相結(jié)合的優(yōu)勢
通過吸收式熱泵機(jī)組和水-水換熱器相結(jié)合,可以有效減少一次網(wǎng)換熱過程中能源浪費(fèi),使得一網(wǎng)水的最終回水溫度能夠大大低于二網(wǎng)水回水溫度,這樣能夠顯著增大一次網(wǎng)的供回水溫差。當(dāng)保持一次網(wǎng)的流量恒定時,供回水溫差增大,熱網(wǎng)的供熱、輸熱能力提高。當(dāng)二次網(wǎng)溫度保持不變時,一次網(wǎng)的平均溫度下降,一、二次網(wǎng)換熱過程中的不可逆損失降低、供熱能力提高,使熱網(wǎng)初投資及水泵運(yùn)行費(fèi)用減少的目標(biāo)得已實現(xiàn)。
吸收式換熱的精髓在于梯級利用一網(wǎng)水的熱量,在一網(wǎng)水具有較高做功能力的高溫段首先作為驅(qū)動熱源驅(qū)動,換熱后低溫一網(wǎng)水作為熱泵低溫?zé)嵩蠢^續(xù)換熱。正是因為充分利用了一網(wǎng)水的做功能力,使得吸收換熱的整體火用效率較高,增大了一網(wǎng)水的供回水溫差。溴化鋰吸收式熱泵是吸收式換熱系統(tǒng)中的主要設(shè)備。
三、在換熱站中的應(yīng)用
若在換熱站中應(yīng)用吸收式換熱系統(tǒng),原有的水-水板換可以繼續(xù)利用,只需新增加一臺相應(yīng)容量的吸收式熱泵,在大規(guī)模應(yīng)用吸收式換熱系統(tǒng)的前提下,整個熱力系統(tǒng)的一次網(wǎng)回水溫度可以達(dá)到30℃以下,這個溫度的回水可以直接經(jīng)過換熱回收汽輪機(jī)組的凝氣熱量,這一方面能夠減小電廠冷卻塔的負(fù)擔(dān),減少冷卻塔電耗、水耗,同時還能夠提高汽輪機(jī)組的整體能效水平,為提高系統(tǒng)能源利用效率奠定基礎(chǔ)。