摘要：当前，直接空冷热电厂中存在大量的汽轮机乏汽，由于其温度低无法直接使用，这部分热量通过空冷岛直接排到大气环境中，造成能源的浪费。成熟的热泵技术可以将热电厂的低温热源回收利用，输入热网系统中，其中用驱动蒸汽作为动力，使热电企业的热效率明显提高。某热电公司2×350MW直接空冷机组在基建时#1机组建有2台RB0.25-52.5-40-60/ 80双效吸收式热泵回收空冷系统的蒸汽，提高热效率，减少热能损失。
通过热平衡计算，采用吸收式热泵技术后，预计每年可回收乏汽余热约612360GJ，实际运行中，热网总供水温度提高约10℃，余热回收系统运行稳定，节能效果明显，对安全稳定供热起到良好的保障作用。
关键词：双效吸收式热泵；直接空冷供热机组；乏汽余热回收
1吸收式热泵技术概述
吸收式热泵技术是应用溴化锂的吸水放热特性，该技术实现将低温热源在高温热源驱动下获取，输入到供热系统中，具备安全、节能、环保的特点。吸收式热泵以五级抽汽作为驱动蒸汽源，对汽轮机空冷蒸汽进行回收，不仅提高了火电厂的热效率，而且达到了节能环保的目的。
1.1技术优势
1.1.1提高热源效率
在当前国家节能减排政策日趋严峻的形势下的要求下，逐步淘汰落后产能，热电厂热源能力不足、余热利用率低成为影响热电厂发展的瓶颈。在原有的的供热系统下采用吸收式热泵技术，煤耗、发电量不受影响的前提下，尽可能回收低温热源，从而提高热电厂的热利用效率，适应热力市场热负荷日益增长的需求。
1.1.2增加供热面积
直接空冷机组的乏汽余热排空是目前我国空冷发电厂普遍存在的问题。运用先进的吸收式热泵节能技术，回收部分热电厂乏汽余热，在发电、供热煤耗无影响的前提下，机组的供热能力可以大大提高。
1.1.3经济效益好
直接空冷机组与湿冷机组相比，背压高，排汽热量回收空间大，因此运用吸收式热泵技术能效较高，经济效益较好。
2实际应用情况
某热电厂的2台汽轮机是哈尔滨汽轮机厂制造的CZK350/275-24.2/0.4/566/566型超临界、一次中间再热、两缸两排汽、单轴、单抽供热、直接空冷凝汽式汽轮机，两台机组建有1个热网首站，向城区热力公司隔压泵站供热，其中#1机组采用吸收式热泵技术，回收1台350MW汽轮机乏汽余热，以增大供热面积或改善供热质量，并根据情况适时进行#2机组热泵系统扩建项目。该热电公司热网系统设计流量9000t/h,两台吸收式热泵循环水总流量4500t/h，故在热网循环水泵出口管道上加装旁路管道，并为热泵系统增设一个旁路电动阀，同时在原管道上加装电动隔离阀。在供热管网运行过程中，关闭电动隔离阀，供热管网的4500t/h循环水由热泵系统加热，然后与供热管网旁通电动阀的4500t/h循环水混合进入供热管网加热器。热泵系统简图见图1
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图1 热泵系统构成原理
2.1热泵工程参数及运行情况
热泵工程参数:驱动蒸汽压力0.2-0.25Mpa，温度260℃，乏汽压力12Kpa，温度50℃。建成的2台RB0.25-52.5-40-60/ 80双效吸收式热泵，单热泵加热功率52.5MW，热泵系统电耗36.6Kw。在实际运行过程中，热水中间温度64℃，即热网循环水经吸收乏汽热量后温度由55℃提升至64℃，热水出口温度75℃，即热网循环水经吸收驱动蒸汽热量后温度由64℃提升至75℃。
3热平衡计算
3.1单台热泵循环水吸热量
吸热量Q吸计算方法见公式（1）：
Q吸＝G1（i2-i1）。（1）
式中G1—循环水流量，t/h；
i1—1.2MPa、55℃循环水的焓，取值231kJ/kg；
i2—1.07Mpa、75℃循环水的焓为315kJ/kg。
循环水流量为2250t/h时，吸热量Q吸＝52.5MW。
3.2驱动蒸汽放热量
驱动蒸汽的放热量Q1计算方法见公式（2）：
Q1＝G2（i1′-i2′)。 （2）
式中G2—驱动蒸汽流量，kg/h；
i1′—0.2MPa、260℃蒸汽焓，取值2989kJ/kg；
i2′—0.1864kPa、118℃凝结水焓，取值495kJ/kg。
驱动蒸汽流量为41.85t/h时，驱动蒸汽的放热Q1＝28.875MW。
3.3乏汽回收热量
乏汽回收热量Q2计算方法见公式（2）：
Q2＝G3（i1′′-i2′′)。（2）
式中G3—驱动蒸汽流量，kg/h；
i1′′—12kpa、50℃蒸汽焓，取值2591kJ/kg；
i2′′—12kPa、42℃凝结水焓，取值175kJ/kg。
乏汽流量为35.26t/h时，驱动蒸汽的放热Q2＝23.625MW。
3.4机组可回收的乏汽余热量
#1机组在供热期运行时，单台机组乏汽量为230～370t/h，余热量约为201MW，远大于可利用的总热量，并且可以满足空冷岛防冻规范要求，实际运行过程中，机组运行参数稳定，空冷系统未发生冻裂现象。
4经济效益分析
4.1项目收益
根据热平衡计算结果，并按照RB0.25-52.5-40-60/ 80吸收式热泵运行工况下，在热泵额定负荷下，1号机组可回收的低温蒸汽70.52t/h，回收余热量47.25MW，则每年供热期（按5个月计算）可回收的余热量为612360GJ，占该公司计划年供热量的15%。吸收式热泵每年回收乏汽余热为612360GJ，热价按34元/GJ计算，销售收入约为2082万元；1号机组热泵系统年耗电量约为131.8MW，按0.3元的用电成本计算，供暖季节热泵电价约4万元，两台热泵电价8万元。该项目的收益为2074万元，为余热价格减去系统电耗的收益。 此收益不包括减少空冷电耗的收入。
4.2节能减排效果
按照热泵系统每个供热期回收空冷排汽余热612360GJ，相当于年节约标准煤22160t（电厂锅炉效率94.3%）据此计算，年排放量减小约为: 55284吨二氧化碳，376吨二氧化硫和50.5吨氮氧化物，烟尘430t，灰渣8310t，节能减排效果显著。应用的热泵系统在供热期运行平稳，设备维护量小，自动化程度高，为该热电公司供热安全、稳定、经济起到了良好的作用。
参考文献：
【1】李文艳. 吸收式热泵技术在空冷供热机组中的应用[J]. 内蒙古电力技术，2013（31）
【2】武平德. 热泵技术在340MW直接空冷机组供热改造中的应用探讨[J]. 内蒙古电力技术，2015（33）
【3】吕向阳. 吸收式热泵技术在热电联产供热系统中的应用[J]. 节能，2010（06）