吸收式热泵用于SAGD余热回收
第二类吸收式热泵回收地热余热的应用研究
第二类吸收式热泵回收地热余热的应用研究热泵是一种使用电力从环境中调集热量,将其转移至某个乾空调系统而有效地节省能源的装置,它是安装在空调系统中作为常用辅助设备而存在的。
热泵有多种类型,其中最常用的是第二类吸收式热泵。
第二类吸收式热泵具有降低能源消耗和环境污染特征,广泛应用于室内空调设备有效节能。
随着经济的发展,第二类吸收式热泵的应用更为普及,它可以将地热余热回收,用于室内空调系统。
本文以《第二类吸收式热泵回收地热余热的应用研究》为标题,旨在探讨第二类吸收式热泵回收地热余热在室内空调系统中的应用。
首先,介绍第二类吸收式热泵的基本原理及特点;其次,总结地热余热回收技术及其特点;然后,详细分析地热余热回收技术与第二类吸收式热泵回收地热余热技术的优势;最后,结合具体案例,对第二类吸收式热泵回收地热余热技术的应用进行深入研究。
一、第二类吸收式热泵的基本原理及特点热泵是利用电能来取得低热能环境中的热量,并将其转换为冷却能量到室内使用,从而取得适宜室内温度和湿度环境的供热设备。
热泵有多种类型,其中最常用的是第二类吸收式热泵。
第二类吸收式热泵为室内热泵供热系统的基本组成部分,它的工作原理是使用热汽发生器将室外的热量调集到室内,以提供室内舒适的热环境。
此外,热汽发生器内的热量来源可以是电能、热水、地热等,它们分别体现在热汽发生器的各种类型中。
二、地热余热回收技术及其特点地热余热回收技术指地下水温能等可利用温度和湿量较高的余热,利用热泵回收地热余热和利用水室内采暖。
地热作为一种温度回收资源,具有环境污染小、节能减排大等优势,可以很大程度上提高空调系统的整体效能;此外,地热余热回收技术在运行维护成本、可靠性等方面也具有很好的优势。
三、地热余热回收技术与第二类吸收式热泵回收地热余热技术的优势地热余热回收技术与第二类吸收式热泵回收地热余热技术具有相似的功效,但在使用上有较大的不同。
地热余热回收技术不需要用电,但安装简单,需要较大的空间和供热量;而第二类吸收式热泵回收地热余热技术既能利用电能,又能减少安装空间,具有更高的热效率。
吸收式热泵回收发电机余热探讨
吸收式热泵回收发电机余热探讨匡胜严(1)蒲文雄(2)(远大空调有限公司, 湖南长沙410138;远大能源利用管理公司,北京100086)摘要:吸收式热泵是一种以溴化锂吸收式技术为基础,以热能作为驱动能源,通过回收低品位的热量,来制取满足采暖或工艺用中、高温热水,实现余热回收利用、从低温向高温输送热能的供热设备。
电厂发电机组能耗高,一次能源效率只有35%左右,大部分热能都通过冷却水排放到环境中,形成巨大能源浪费和环境污染。
吸收式热泵能回收冷却水的热量并用于城镇集中供热,对于电厂降低采暖煤耗意义重大。
关键词:吸收式热泵、发电机余热、余热回收0 引言北方的集中供暖是我国建筑能耗最大的领域。
据统计,全国供热面积约75亿平方米,能耗达到1.5亿吨标准煤,占全国能耗的7%,全国城市建筑能耗的40%。
随着全国城镇化不断的推进,总的供热面积及能耗还将进一步增加。
我国集中供热方式主要有燃煤锅炉、水源热泵以及热电联产等。
这三种方式中,燃煤锅炉的供热一次能耗超过145g标煤/kWh;水源热泵的供热一次能耗为110~150 g标煤/kWh;热电联产的供热一次能耗为85~120g 标煤/kWh。
虽然热电联产是目前国内供热效率最高和最主要的供热形式,但其部分热量通过冷却水排放到环境大气中,仍然存在很大的节能空间。
如果能将冷却水的热量回收利用并用于采暖,将对供热系统形式产生革命性变化。
1. 吸收式热泵简介吸收式热泵不同于电压缩式热泵,它是以热能作为驱动热源的设备。
吸收式热泵和吸收式制冷机的原理上都是以溴化锂吸收式技术为基础,只是两者工况不同而已。
吸收式热泵主要由发生器、吸收器、蒸发器、冷凝器及其它辅助设备组成(如图1)。
发生器内输入驱动热源,溴化锂溶液被加热至140℃产生水蒸汽和浓溴化锂溶液。
在蒸发器内真空度非常高,来自冷凝器的冷剂在高真空环境中蒸发,吸收低温热源的热量。
发生器产生的浓溶液在吸收器内吸收来自蒸发器内的蒸汽放出热量加热中温水。
吸收式热泵在余热回收领域的创新应用
吸收式热泵在余热回收领域的创
新应用
吸收式热泵在余热回收领域的创新应用
吸收式热泵是一种先进的能源回收技术,近年来在余热回收领域得到了广泛的创新应用。
它能够利用低温热能源,如废热、太阳能等,通过热量转移的方式,产生高温热能。
这种热泵技术的创新应用,为工业和生活提供了可持续的能源解决方案。
在工业领域,吸收式热泵被广泛应用于余热回收系统中。
工厂和制造业通常会产生大量的废热,传统上往往被浪费掉。
而吸收式热泵可以将这些废热转化为有用的高温热能。
通过回收和再利用废热,工厂可以降低能源消耗,减少对化石燃料的依赖,同时也降低了对环境的负面影响。
另外,吸收式热泵在生活领域也有创新的应用。
例如,在集中供暖系统中,吸收式热泵可以回收低温热水的热能,提供高温水供暖。
这种方式不仅可以提高供暖效率,减少能源消耗,还可以降低居民的能源开支。
此外,吸收式热泵还可以应用于热水供应系统,通过废热回收产生热水,满足家庭和商业需求。
除了工业和生活领域,吸收式热泵还在农业和温室种植领域有创新的应用。
农业生产通常需要大量的
热能,而吸收式热泵可以利用太阳能或废热为温室提供热能,使得温室内的作物生长更加稳定和高效。
这种方式不仅可以降低农业生产成本,还可以减少温室气体排放,对环境更加友好。
总的来说,吸收式热泵在余热回收领域的创新应用带来了许多好处。
它不仅可以提高能源利用效率,降低能源消耗,还可以减少环境污染。
随着技术的不断发展和创新,吸收式热泵有望在更多的领域得到应用,为可持续发展做出更大的贡献。
第二类吸收式热泵回收地热余热的应用研究
第二类吸收式热泵回收地热余热的应用研究热泵技术是一种利用热能的技术,广泛应用于工业、建筑和住宅等领域,其优势在于:能量消耗低,可持续利用,可以得到极大的节能效果。
第二类吸收式热泵是一种从地热中回收余热的新型节能技术,利用地热中的余热,将其转化为可以直接供给空调、热水器或其他装置使用的高温热能,实现节能减排的目的。
第二类吸收式热泵的原理是将地表下的地热能量,通过热泵机转化成可以使用的热能,再将其输送到所需要的设备中,实现节能的目的。
其特点是利用热泵管道的一端汲取地下的热能,将其转化为可以使用的热量,并将其输送到另一端,从而实现节能的目的。
热泵在回收地热余热时,主要利用了地下热蕴储量远远大于地表的特点,因此,地热余热的回收能够提供一定的节能减排效果,且能持续使用。
第二类吸收式热泵的应用,可以分为居住环境、工业环境和封闭空间等三类。
在居住环境中,可以安装热泵设备,在冬季和夏季取回地热余热,提供室内暖气,可以节省设备费用和燃料费用,同时还能够节约能源。
在工业环境中,可以安装热泵设备,从地下汲取热量,提供多种工业过程需要的热能,从而大幅降低对能源的依赖。
在封闭空间中,热泵设备可以有效控制室内温度,提供室内适宜的温湿度环境。
当前,随着能源短缺和环境污染的严重,第二类吸收式热泵这种新型回收地热余热的应用研究,不但能节省大量能源,提高节能利用效率,而且可以为节能减排、节水减排和减少排放污染物等方面贡献自己的力量。
然而,由于其设备简单,投资少,运行成本低,并且有一定的环境意义,因此,目前已经成为投资小,收益多,回报期短的节能技术。
此外,热泵设备的控制和管理也非常重要,以便确保热泵设备的正常运行,从而延长设备的使用寿命,达到最大化的节能效果。
综上所述,第二类吸收式热泵是一种新型的节能技术,它可以使用低温地热,节省能源,提供舒适的室内环境,同时还有节水减排和污染减少的环境意义。
它的安装和使用难度较低,投资少,成本低,有一定的报酬,因此,可以有效改善环境,节省能源,提升可持续发展。
吸收式热泵回收余热技术的应用分析
吸收式热泵回收余热技术应用分析一、吸收式热泵回收余热技术简介:溴化锂吸收式热泵包括蒸发器、吸收器、冷凝器、发生器、 泵和其他附件等。
它以蒸汽为驱动热源,在发生器内释放热量稀溶液并产生冷剂蒸汽。
冷剂蒸汽进入冷凝器,释放冷凝热传热管内的热水,自身冷凝成液体后节流进入蒸发器。
冷剂水经冷剂泵喷淋到蒸 发器传热管表面,吸收流经传热管内低温热源水的热量Qe 使热源水温度降低后流出机组,冷剂水吸收热量后汽化成冷剂蒸汽, 进入吸收器。
被发生器浓缩后 的溴化锂溶液返回吸收器后喷淋,吸收从蒸发器过来的冷剂蒸汽,并放出吸收热 Qa,加热流经吸收器传热管的热水。
热水流经吸收器、冷凝器升温后,输送给热用户。
吸收式热泵原理图吸收式热泵常以溴化锂溶液作为工质,对环境没有污染,不破坏大气臭氧 层,而且具有高效节能的特点。
可以配备溴化锂吸收式热泵,回收利用各种低品 位的余热或废热,达到节能、减排、降耗的目的。
二、热电分公司概况: 1、宇光高新热电: 一期建设:2X12MW 中温次高压抽凝式汽轮发电机组,4X 75t/h 循环流化床锅炉,总装机两 机四炉,总装机容量24MW/ 2005年3月投产。
二期建设:2008年新建一台12MV 抽背机组,2009年3月又新建一台75吨/时循环流化床 锅炉。
热交换器、屏蔽Qg,加热溴化锂 Qc 加热流经冷凝器 6底bnrt+Xa*tAJl亂需廈•IKE褴處Eli -i.」A皿三期建设:2009年7月,三期再建两台25MV机组,配套两台240t/h循环流化床锅炉,到2010年10月20日投产。
四期建设:2013年7月,四期再建一台240t/h (168MWV循环流化床热水锅炉,2013年11 月20日投产。
2、热负荷发展估算表:如上表可计算:1)额定工况下供热能力:机组额定低压抽汽量(0.294MPa)为268.16t/h,其供热量为670.4GJ/h ;机组额定中压抽汽量(0.981MPa)为284 t/h,其供热量为710GJ/h。
利用吸收式热泵回收余热技术介绍
华电电力科学研究院 2012年1月4日
1
China HuaDian Electric Power Research Institute
华电电力科学研究院
HUADIAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE
技术背景及供热现状分析 余热利用技术路线比较 热泵回收余热技术原理 国内余热利用工程实例
3
China HuaDian Electric Power Research Institute
(二)供热现状
华电电力科学研究院
HUADIAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE
★ 我国城市供热当前仍以煤为主要燃料,全国采暖能耗达1.8亿 吨标煤/年,占全国城市建筑能耗的40%;
集团内新上项目(案例)简要分析 专题研究及项目对集团公司意义
2
China HuaDian Electric Power Research Institute
华电电力科学研究院
HUADIAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE
一、技术背景及供热现状
(一)技术背景
能源是推动人类社会从一个文明迈向另一个更高文明的物质基 础。能源的开发、利用极大地促进了人类社会和世界经济的繁荣发 展。
(四)火电厂节能潜力
华电电力科学研究院
HUADIAN ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE
★ 目前大型抽凝式供热机组大量的凝汽器余热被循环冷却水带走, 这部分能量约占总能量30%以上,并且通过冷却塔排放掉使能量 浪费很大; ★ 汽轮机抽汽在加热一次网回水过程中存在很大的传热温差,大 的传热温差造成了巨大的不可逆损失; ★ 城市热网的供回水温差小,使热网输送能力受限,一次网与二 次网的传热过程存在较为严重的不可逆损失; ★ 利用传热温差作为驱动力,采用热泵技术回收低温循环水的余 热,提高城市热网供回水的温差,可大幅提高能源利用效率实现 大规模节能。
火力发电厂吸收式热泵余热回收_利用系统设计导则_概述说明
火力发电厂吸收式热泵余热回收利用系统设计导则概述说明1. 引言1.1 概述火力发电厂作为目前主要的能源供应方式之一,面临着能源效率低下和环境问题等挑战。
为了提高火力发电厂的能源利用效率和减少环境排放,回收和利用余热成为了一种可行的解决方案。
而吸收式热泵技术作为一种有效的能量回收方式,已被广泛应用于火力发电厂中。
本文将重点探讨在火力发电厂中应用吸收式热泵技术进行余热回收的系统设计导则。
通过对设备选择和布置原则、运行参数优化与控制策略以及安全与可靠性考虑等方面进行论述,旨在帮助读者了解如何更好地设计和实施火力发电厂的吸收式热泵余热回收系统。
1.2 文章结构本文分为五个部分进行论述。
首先,在引言部分我们将概述文章的目的和结构。
接下来,在第二部分我们将介绍火力发电厂的基本原理和吸收式热泵技术,并强调余热回收在其中的重要性。
第三部分将详细阐述利用系统设计导则,包括设备选择和布置原则、运行参数优化与控制策略以及安全与可靠性考虑。
第四部分将通过实施步骤与案例分析展示具体的操作流程和效果评估。
最后,在结论部分,我们将对主要观点和成果进行总结,并展望未来发展趋势。
1.3 目的本文的目的是通过对火力发电厂吸收式热泵余热回收系统设计导则的概述说明,帮助读者了解如何高效地回收并利用火力发电厂中产生的余热能量。
通过合理选择和布置设备、优化运行参数与控制策略以及考虑安全与可靠性等方面,有效提升火力发电厂的能源利用效率,减少环境污染排放,并为未来发展趋势提供展望。
2. 火力发电厂吸收式热泵余热回收2.1 火力发电厂基本原理火力发电厂是一种通过燃烧化石燃料产生蒸汽,然后利用蒸汽驱动涡轮发电机组产生电能的设施。
在这个过程中,大量的能量以余热的形式散失到环境中。
为了提高能源利用效率和减少能源浪费,需要采取措施来回收和利用这些废热。
2.2 吸收式热泵技术介绍吸收式热泵是一种通过吸收剂对工质进行吸附和解吸过程来实现制冷或加热的装置。
其工作原理类似于传统压缩式制冷系统,但采用了不同的工作流体和循环过程。
热泵在工业余热回收中的作用
热泵在工业余热回收中的作用摘要:基于现代热泵技术,简述了吸收式热泵和压缩式热泵的工作原理及在工业余热回收中的应用,对常用的吸收式热泵的应用进行了简单的介绍。
并分析了热泵在工业中低温和中高温的余热中的回收利用。
关键词:压缩式热泵吸收式热泵工业余热低温中高温前言:热泵技术是近年来在全世界倍受关注的新能源技术。
“热泵”,顾名思义,它是输送“热量”的泵,是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能,经过电力做功,提供可被人们所用的高品位热能的装置。
随着科学技术的进步, 现代工农业的高速发展, 能源的需要量越来越大,有很多场合需要温度不太高的低温热能,通常是以高热值的一次能源转换获得,与此同时工农业生产中大量余热被丢弃。
热泵大致可分两大类: 一是蒸汽压缩式; 二是吸收式, 这是热泵的主流。
还有其他型式的热泵, 但由于效率低或耗电量大或经济性差, 应用受到限制。
一.热泵类型分类1.压缩式热泵压缩式热泵可在制热和制冷两种工况下运行,以制热工况为例,压缩式热泵基本循环过程为低温低压的制冷剂在蒸发器中将等压吸收水源侧热量变为高温低压气体,然后进入压缩机,绝热压缩成高温高压气体,再进入冷凝器向用户侧等压放热后变成低温高压的液体,最后经过节流阀绝热节流后成为低温低压的制冷剂,制冷剂再流经蒸发器开始新的循环.1991年初在制订宝钢中长期能源规划时, 为了提高宝钢能源利用率, 提出了利用低温余热资源的问题。
同年4 季度成立了“低温余热资源回收技术—蒸汽压缩式水一水热泵的研究和应用”课题组选定宝钢能源部制氧车间清循环水的回水作为低温余热资源, 制氧综合楼作为热泵供出热( 冷) 水的用户。
2.吸收式热泵吸收式热泵是一种利用低品位热源,实现将热量从低温热源向高温热源泵送的循环系统。
是回收利用低温位热能的有效装置,具有节约能源、保护环境的双重作用。
2.1 吸收式热泵可以分为两类:第一类吸收式热泵,也称增热型热泵,是利用少量的高温热源,产生大量的中温有用热能。
基于石化行业的吸收式热泵余热回收技术分析
基于石化行业的吸收式热泵余热回收技术分析随着经济的发展和人们生活水平的提高,石油、天然气等化石能源的需求不断增加。
而石油、天然气等化石能源的提取、加工、使用过程中会产生大量的废热,如果这些废热得不到合理的利用,就会浪费大量的能源资源,增加环境负担。
因此,如何有效地回收利用这些废热,成为了一个重要的研究方向。
基于石化行业的吸收式热泵余热回收技术,是一种有效的废热利用技术,具有很大的应用前景。
一、吸收式热泵的原理吸收式热泵是一种将低温热能转化为高温热能的技术,利用吸收剂的溶解度与温度的变化来完成热能的转化过程。
其基本工作原理为:将低温余热通过换热器传递给吸收剂,并通过吸收剂的溶解度与温度的变化来完成热能的转化;吸收剂在吸收低温余热的同时,从稀溶液转变为浓溶液,释放出吸收热;然后将浓溶液通过换热器将吸收热传递给水,将其蒸发成为蒸汽,从而达到提高温度的目的;然后将蒸汽通过冷凝器冷却,回收热能,形成冷凝水,再通过减压器降压,回到吸收器中,从而完成一次循环。
二、以石化行业为例的吸收式热泵余热回收技术石化行业中,炼油、化工、油气田等生产过程中均会产生大量的废热,这些废热是可以利用的,如油气田的热采过程中产生的大量热水,可用于生产用水、供暖等;炼油过程中产生的烟气废热,可用于蒸馏、加热以及压缩气体的预热等;化工过程中产生的废热,可用于加热反应槽、干燥器、冷却水等。
以上这些废热均可通过吸收式热泵技术进行回收利用,将其转化为高温高品质的热能,供热、供电等,从而节约能源、减少排放。
如以炼油过程中产生的烟气废热为例,采用吸收式热泵技术回收利用,可使烟气温度从180℃降至60℃以下,并再次用于蒸馏加热、压缩气体预热等,日节约能源约15000立方米。
在油气田中,采用吸收式热泵技术回收利用热水废热,可使生产用水的温度提高10℃左右,从而减少热能的浪费,提高能源的利用效率。
三、吸收式热泵余热回收技术的优点1. 废热回收利用效率高:吸收式热泵的转化效率高,可将低品质的热能转化为高温高品质的热能,且不需要额外消耗燃料等能源物质,可大量节约能源资源。
浅议吸收式热泵和电厂余热回收
浅议吸收式热泵和电厂余热回收中国在气候变化的应对措施方面,对大国应担负的责任一直认真履行职责,持续控制碳排比。
这些都充分表明了,我国已经开始从单纯地追求经济增长速度,向如何更加有效利用资源,逐步进行转化。
并在未来相当长的一段时间内,将工作重心放在“节能减排”降耗等环境问题的关注上。
其中,所采取的最根本措施,就是将碳排量进一步降低、加强对能源充分的节约和利用,实现保护生态平衡的最终目标。
而吸收式热泵余热回收技术的显著特征便是,具有持续的经济效益,在一定程度上能够实现高效节能。
所以,吸收式热泵余热回收技术应得到广泛的应用。
一、吸收式热泵原理作为一种利用低品位热源以及回收利用低温位热能的有效装置,吸收式热泵能实现将热量从低温热源向高温热源泵完成传送的循环系统。
它具有双重功效,能保护环境和节约能源。
吸收式热泵可以分为两类:第一类称增热型热泵,即通过对少量的高温热源进行充分利用,产生大量的中温有用热能,也就是通过高温热能驱动,逐渐提升低温热源的热能至中温,进而使热能的利用效率得到大幅提高。
第一类吸收式热泵一般为1. 5~2. 5,性能系数比1大。
第二类称升温型热泵,此类吸收式热泵,即对大量的中温热源产生少量的高温有用热能并进行充分利用,也就是对中低温热能驱动完成利用,借大量中温热源和低温热源的热势差,制取温度高于中温热源,但热量少于中温热源的热量,将部分中低热能向更高温位转移,进而使热源的利用品位得到提升。
第二类吸收式热泵的性能系数一般为0. 4~0. 5总是比1小。
两类热泵有着不同的工作方式和不同的应用目的,都是在三热源之间完成工作,其中三个热源的温度产生变化直接影响到热泵循环,增大升温能力,减低性能系数。
目前,NH3—H2O或LiBr—H2O,是吸收式热泵使用的工质,其输出的最高温度低于150℃,ΔT一般为30~50℃是其升温能力,0. 8~1. 6是其制冷性能系数为,1. 2~2. 5是增热性能系数。
吸收式热泵在余热回收领域的应用
吸收式热泵在余热回收领域的应用摘要:近年来,能源短缺和环境恶化成为制约我国社会和经济发展和人民生活品质的重要因素。
为了解决能源和环境问题,各国都在积极探索新的节能减排途径。
如何有效地实现废热的循环,降低能耗,是目前国内外研究的一个重要课题。
吸收热泵是一种通过低温度的位热源来将热能通过循环方式输送到高温度的热源,从而达到节约能源和保护环境的目的。
近年来,随着其高效节能等优点的不断发展,其技术日趋成熟。
关键词:吸收式热泵;余热回收领域;应用;引言热泵是以消耗一部分低品位能源为补偿,使热能从低温热源向高温热源传递的装置,由于热泵能将低温热能转换为高温热能,可增加能源的有效利用率,因此它是回收低温余热的重要途径。
1.吸收式热泵概述吸收式热泵是一种利用低品位热源,实现将热量从低温热源向高温热源泵送的循环系统。
是回收利用低温位热能的有效装置,具有节约能源、保护环境的双重作用。
其主要由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、再生器、溶液泵等组成。
当前,我国是全球经济发展中的第二大经济大国,同时也是全球第一大经济大国,节能减排降耗是当前经济发展的重中之重,而从近年来一系列的环保政策中,我们已经将环境管理放在了空前的高度,而提高能源利用率;强化废热的循环利用是节约能源、降低碳排放、保护环境的基本途径,而当前,能源的综合利用率不足40%,导致能源的大量消耗,因此,如何有效地利用能源已是一个迫切需要解决的问题。
它被广泛地用于余热回收。
2.吸收式热泵工作原理吸收热泵是利用热能作为能量的补充,将低温度下的热传递到较高的温度,是一种能够有效地利用废热进行循环利用的装置。
其关键词有:1.凝结.2.蒸发.3.吸热.4.回热.5.节气门.6..溶液.7.等.Ⅰ类溴化锂吸收式热泵以水为制冷剂,溴化锂水溶液为吸收剂。
本装置是水在低压状态下,较低温度就能蒸发的特点,而且溴化锂溶液对蒸发的水分有很强的吸附能力,然后利用溴化锂溶液和水溶液不同沸点之间存在很大差异的特点而达到的。
吸收式热泵技术促烟气余热深度回收利用
吸收式热泵技术促烟气余热深度回收利用作者:骆志磊曹亮来源:《中国经贸导刊》2018年第31期远大丰台嘉园吸收式热泵烟气余热深度回收项目是国内首例以合同能源管理模式应用于供热中心的尝试。
该项目每年为丰台供热所节省天然气113万立方,节省能源费用300余万元,减排CO22264吨,投资回收期小于3年,节能同时有效消除冬季锅炉白烟对环境的影响,为北方锅炉煤改气提供了一条更加节能、经济、全新的技术途径,值得行业借鉴和推广。
该案例入选了2017年重点节能技术应用典型案例。
北京节能环保中心高工柳晓雷评价到,远大吸收式热泵技术是利用通过高效烟气板式换热器搭配吸收式热泵回收锅炉烟气中水蒸气的汽化潜热,将锅炉100℃烟气降至30℃以下,再将低温余热升温用于集中供热,锅炉效率提高8%以上,节气、节水、节能率高,环境友好。
一、项目背景2013年9月国务院出台《大气污染防治行动计划》,提出大气防治十项措施,其中最关键的一条就是实施燃煤锅炉改造,加快推进集中供热“煤改气”“煤改电”工程建设。
同年《北京2013—2017年清洁空气行动计划重点任务分解》发布,明确到2015年实现城六区无燃煤锅炉,消减燃煤120万吨。
为北京市千万平方米建筑提供供热服务的丰台供暖所为响应号召于2015年年底启动“煤改气”工程。
二、技术案例项目情况大规模“煤改气”为吸收式热泵烟气余热深度回收利用技术提供了平台。
大型燃气锅炉的排烟温度约为100℃及以上,烟气余热量占燃气低位热量的10%—12%(每立方天然气排烟热量约为1kW),即使采用常规烟冷器余热回收方法也只能回收少部分显热(烟气温度降至约60℃),大部分热量以水蒸气潜热的形式排至环境中,并产生“白烟”效应。
吸收式热泵烟气余热深度回收利用技术的使用能将烟气的温度进一步降低至 30℃以下,回收烟气中显热的同时能把大部分水蒸气汽化潜热进行回收用于集中供热,并消除烟囱“白烟”。
北京丰台供热所嘉园小区锅炉房将原燃煤锅炉改为燃气锅炉进行集中供热。
吸收式热泵技术在燃气供热厂烟气余热深度回收中的应用
232研究与探索Research and Exploration ·理论研究与实践中国设备工程 2023.07 (下)根据当前国内采暖的节能、空气预热器等节能技术,开展了基于吸收热泵的烟道深度循环利用技术,并根据某热力公司的实际情况,进行了节能经济评价。
某热力公司供热面积达4580000m 2,主要以蒸汽和热水为主。
利用烟道凝结换热器、吸收式热泵为基础,实现了利用余热和显热的综合利用,达到了节能减排目的。
1 烟气余热深度回收技术1.1 技术原理在燃煤电厂燃气锅炉的烟气余热回收方面,已有不少学者进行了深入的探索。
在实际中,为减少由烟温锅炉排放的包括显热和潜热在内的排气产生的热,在锅炉尾部添加“烟气-水”式热交换器或/以及用于在烟道中预热和/或空气的空气预热器,其作用是通过对烟道中的显热进行再利用,在某种程度上改善了锅炉的效能。
但在常规采暖方式中,“烟气-水”型的采暖方式主要是通过对烟气中的热量进行吸热,并不能有效地回收潜热。
在采暖期间,空气温度普遍比烟气的露点要低得多,利用空气预热器是一种有效的利用方式。
但是,空气预热器的不足之处是,当烟气温度低于露点时,其一侧会出现相转变,而空气侧则不会出现。
所以,仅有少量的烟气余热被风吸收。
烟气中的蒸发器气化潜热是烟道中的重要组成部分,当烟气的温度在露点以下时,会有大量的冷凝水沉淀出来,使其产生潜热。
当利用回收的汽化潜热进行加热管网的回水时,必须保证系统的回水水温处于低位。
而常规供暖方式中,回热器的回热温度一般在50~60℃,无法直接使用蒸发器的汽化潜热,严重影响了其循环再利用。
利用传统的废热回收技术,可以降低炉膛中的烟温至60℃,提高了3%~4%的利用率。
由于传统的烟气废热回收技术存在局限性,因此,利用吸热式热泵来循环利用烟气中的热量。
采用吸热式制冷系统,通过采用高热量的热量来生产低温水,并将其与低温水进行直接的接触,从而达到低于30℃的目的。
该技术突破了常规热水管网回热的限制,适合高吸收式热泵技术在燃气供热厂烟气余热深度回收中的应用延炜(西安市热力集团有限责任公司,陕西 西安 710016)摘要:燃气是一种碳氢化合物燃料,其碳、氢化合物的质量分数大于95%,硫、氮等元素的浓度很低,因此,其在燃料中的排放量要比燃煤锅炉少得多。
利用吸收式热泵回收余热技术介绍
利用吸收式热泵回收余热技术介绍吸收式热泵回收余热技术是一种能够有效利用工业过程中产生的余热的技术。
在传统的工业过程中,很大比例的能量会以废热或者废气的形式散失掉,造成能源的浪费。
而吸收式热泵回收余热技术可以将这些废热或者废气转化为有用的热能,从而实现能源的回收利用。
吸收式热泵回收余热技术具有许多优点。
首先,它能够大幅度提高能源利用率。
通过吸收剂的循环过程,废热中的能量可以被回收利用,从而大大减少能源的浪费。
其次,吸收式热泵回收余热技术还具有环保的特点。
废热的回收利用不仅减少了对自然资源的消耗,还减少了对环境的污染。
此外,吸收式热泵回收余热技术的运行成本相对较低。
与传统的能源供应方式相比,吸收式热泵回收余热技术在节能和节约成本方面具有明显优势。
吸收式热泵回收余热技术的应用范围非常广泛。
它可以应用于钢铁、石化、建材、电力等多个行业中。
在钢铁行业,吸收式热泵回收余热技术可以将高温炉石中的余热回收利用,提供给生产线上的加热设备使用。
在石化行业,吸收式热泵回收余热技术可以用于炼油过程中的废热回收,从而提高产能和能源效率。
在建材行业,吸收式热泵回收余热技术可以对烧结和窑炉中的废热进行回收利用,减少能源消耗和环境污染。
在电力行业,吸收式热泵回收余热技术可以用于发电过程中的废热回收,提高电厂数的能源利用效率。
总之,吸收式热泵回收余热技术是一种能够有效利用工业余热的技术。
它的应用范围广泛,具有节能、环保和经济性强的特点。
随着社会对能源资源的需求不断增长,吸收式热泵回收余热技术将成为未来工业领域中不可或缺的技术。
同时,我们也应该进一步研究和发展吸收式热泵回收余热技术,以提高其能源转换效率,减少运行成本,推动技术的进一步应用和推广。
浅谈石化行业的吸收式热泵余热回收技术
浅谈石化行业的吸收式热泵余热回收技术在石油工业的生产过程中,余热是指受历史、技术、理念等因素的局限性,在已投运的工业企业耗能装置中,原始设计未被合理利用的显热和潜热。
它包括高温废气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热等。
在工业领域中消耗着大量的能量,最终都以低温热水的形式排放掉。
为了提高能耗的利用效率,可采用能源品位提升的技术来回收利用生产过程排放的热量。
利用吸收式热泵机组对各类中低品位的余热资源进行余热回收,没有燃烧过程,不排放废水、废气、废物,可实现回收低温品位的热量应用于高温工艺用途。
1.项目提出的背景和项目建设的目的、意义2.1.1项目的背景中国石化某石油化工公司是一套60万吨/年甲醇制烯烃(MTO)装置,MTO 装置采用自主开发的S-MTO工艺技术,是中国石化示范项目。
随着MTO装置的逐渐达产,低压蒸汽的需求量逐年增加,目前低压蒸汽缺口需要外购中压蒸汽,通过降温减压来解决;同时,MTO装置存在大量未回收利用的低温余热。
因此采用升温型吸收式热泵技术回收MTO装置的低温余热产生低压蒸汽,缓解公司冬季蒸汽短缺的现状,降低石化生产装置的能耗,是一个很好的节能减排项目。
1.2项目建设目的和意义目前,某石化公司蒸汽的来源主要有2种:自产和外购。
自产蒸汽主要是裂解车间裂解炉的锅炉;外购蒸汽主要来自于热电厂。
由于外购蒸汽的价格较高,进一步增加了生产成本。
通过调查分析,石化低压蒸汽的需求缺口较大,需要外购中压蒸汽,通过降温减压来解决,大幅增加生产成本。
因此,利用MTO车间的低温余热制备低压蒸汽,对于缓解低压蒸汽的短缺问题,降低其生产成本具有及其重要的意义,本项目采用升温型吸收式热泵机组回收MTO装置的低温余热制备低压蒸汽,在減少循环冷却水用量的同时缓解了低压蒸汽短缺的问题,实现降低生产能耗、提高能源利用效率、建设低碳环保节能工厂的目的。
2 工艺方案的优化与选择2.1吸收式热泵的余热回收工艺简介在MTO装置区内安装升温型吸收式热泵机组,回收MTO装置的低温余热,制备低压蒸汽,降低装置的蒸汽用量及生产能耗。
浅析利用吸收式热泵技术回收某化工厂精丙烯环节余热
2020年05月(1)调整工艺烧嘴头部尺寸,将烧嘴环隙由4.16mm 逐步调整为6.15mm ,烧嘴冷却水夹套承插焊改为对接焊,并在焊缝处增设高温耐火毡保护层。
经过改造后目前气化工艺烧嘴最长运行时间达到81天,平均运行时间由之前25天延长至60天。
(2)更改气化炉下降管强度,将气化炉下降管厚度由原设计的6mm 更改为10mm ,解决了气化炉投料过程中下降管频繁变形、损坏问题。
(3)根据激冷水泵性能曲线将低压灰水改造至激冷水泵入口,解决了气化炉在开停车阶段水温高、压力低易气蚀问题。
(4)更改磨煤机筒体螺栓形式,解决了磨煤机筒体漏浆严重问题;完成磨机主减速机改造,解决了磨机小齿轮断齿问题。
(5)更改锁斗循环水泵为变频泵,降低锁斗循环水泵出口流速,解决了锁斗循环管线磨穿问题。
(6)优化系统配置,将3台除氧水槽气、液相进行联通,解决了除氧槽操作压力不稳,除氧槽内件损坏导致的高压灰水泵损坏问题;将3台沉降槽进料管进行联通,改沉降槽运行模式为2开1备,确保了系统的稳定。
(7)将沉降槽底流泵出口管线由4″更改为6″降低管道流速,解决了此段管线易磨穿问题,将运行周期由半年提高至一年半。
(8)为解决高压气化灰水硬度高、NH 4-N 值高等因素导致的,自2015年开始对灰水除硬、除氨进行技术研究,现已建成灰水蒸氨、除硬装置并投入运行,将灰水中总硬度由1800mg/L 降至50mg/L 以下,将NH 4-N 值由1200mg/L 降至300mg/L 以下,大大缓解灰水管道、设备的结垢。
(9)更改闪蒸系统减压角阀结构型式,延长角阀缓冲罐并更改缓冲罐内部堆焊材质,将其使用寿命由初期的20天延长至200天左右。
2014年10月26日至今,经过三年时间的不断摸索及研究,目前气化单炉运行平均时间由最初的20天左右延长至60天;气化炉单炉运行时间最长达到81天;气化装置连续运行时间达到359天;气化装置负荷平均达到105%;甲醇负荷达到115%。
吸收式热泵及其在余热利用中的应用
回灌地下 联合站
万元人民币。
蒸汽型第一类单效型溴化锂吸收式热泵机组应用案例之二
阳煤集团热电厂采用8台单机供热量30MW的蒸汽型第 一类溴化锂吸收式热泵机组进行采暖供热,补偿热源为 0.5Mpa蒸汽,低温热源为温度40℃的凝汽器冷却水,提供 90℃的采暖热水,可回收利用96MW冷凝热,回收的余热量 可满足192万m2的建筑供热。同时还可减少电厂冷却塔水。
吸收式热泵在热电行业的应用
高压蒸汽
蒸 汽 锅 炉
锅炉补水
抽 气
凝水加热器
驱动热源
汽 轮 发 电 机
汽轮机排气
效果:节约能源、减少污 染、提高企业经济效益。
凝结水
吸收式热 泵
凝汽器
低温热源水进 低温热源水出
冷冷 却却 水水 进出
用户采暖
供热水去 供热水回
冷却塔
利用热电联供系统(电厂乏汽热回收)供热
可达到100℃以上。
蒸汽型第一类单效型溴化锂吸收式热泵机组应用案例之一
蒸汽0.5MPa
锅 炉
胜利油田换热站
一类热泵
采用6台单机供热
凝水
85 ℃ 供 量7.7MW的蒸汽
发生器 冷凝器
采暖水
热 场
型一类热泵供热,
蒸发器 吸收器
所 替代原来的原油
65 ℃
加热炉,年节省
35 ℃ 废热水 45 ℃
原油5600吨,每 年节能效益上千
• 提供150℃以下热水 或蒸汽
• 可用于工业领域,满 足某些工艺用热的需 要
3. 溴化锂吸收式热泵
以溴化锂吸收式技术为基础的各种溴化锂吸收式热 泵机组,就是以溴化锂溶液为工质的吸收式热泵。其中, 水为制冷剂,溴化锂为吸收剂。
应用吸收式热泵技术进行燃气锅炉烟气余热回收与消白改造施工工法
应用吸收式热泵技术进行燃气锅炉烟气余热回收与消白改造施工工法应用吸收式热泵技术进行燃气锅炉烟气余热回收与消白改造施工工法一、前言燃气锅炉生产热能的同时也会产生大量的烟气余热。
为了提高能源利用效率和减少能源浪费,近年来兴起了利用烟气余热进行热能回收的技术。
吸收式热泵技术是目前应用广泛的一种烟气余热回收技术,本文将详细介绍应用吸收式热泵技术进行燃气锅炉烟气余热回收与消白改造的施工工法。
二、工法特点应用吸收式热泵技术进行烟气余热回收与消白改造具有以下几个特点:1. 高能源回收率:吸收式热泵技术可以实现对燃气锅炉烟气中的余热进行高效回收,提高能源利用效率。
2. 环保节能:通过回收烟气余热,大大减少了燃气锅炉的耗气量,减少了燃气的消耗,降低了温室气体的排放。
3. 提高供暖效果:通过回收烟气余热,可以提高供暖系统的热供水温度和热效率,改善供暖效果。
4. 可调节性强:吸收式热泵技术可以根据需要灵活调节热泵工作状态,适应不同的供暖负荷需求。
三、适应范围该工法适用于已经建设完成的燃气锅炉房,可以对已有的燃气锅炉进行改造升级,以实现对烟气余热的回收与利用。
适用于各种规模的供暖系统,包括居民小区、学校、医院、工业厂区和商业综合体等。
四、工艺原理通过吸收式热泵技术,将燃气锅炉烟气中的余热转移到热泵系统的工质中,通过循环系统将热能传输给热水系统,从而实现烟气余热的回收与利用。
具体的实施过程包括以下几个步骤:1. 烟气余热回收系统建设:安装烟气余热回收装置,包括烟道余热换热器和烟气净化装置。
2. 吸收式热泵系统建设:安装吸收式热泵设备,包括蒸发器、吸收器、析出器和冷凝器等。
建设循环系统,将烟气余热导入吸收式热泵系统。
3. 系统连接与调试:将吸收式热泵系统与供暖系统连接,并进行调试和试运行,确保系统运行正常。
五、施工工艺1. 烟气余热回收系统建设:(1) 安装烟道余热换热器:根据燃气锅炉的实际情况选择合适的余热换热器,对烟道进行改造,将烟气中的余热传递给余热换热器。
应用吸收式热泵技术进行燃气锅炉烟气余热回收与消白改造施工工法
应用吸收式热泵技术进行燃气锅炉烟气余热回收与消白改造施工工法应用吸收式热泵技术进行燃气锅炉烟气余热回收与消白改造施工工法一、前言随着环保意识的提高和能源资源的日益紧张,烟气余热回收与利用成为了重要的工程课题。
吸收式热泵技术被广泛应用于烟气余热回收和消白改造中。
本文将介绍应用吸收式热泵技术进行燃气锅炉烟气余热回收与消白改造的施工工法。
二、工法特点1. 高效回收烟气余热:吸收式热泵技术能够通过回收烟气中的高温热能,实现能源的高效利用,提高能源利用效率。
2. 降低污染物排放:燃气锅炉烟气中含有大量污染物,应用吸收式热泵技术可以有效降低污染物的排放,达到环境保护的目的。
3. 节约能源成本:回收利用烟气余热可以减少额外的能源消耗,降低能源成本,提高经济效益。
三、适应范围该工法适用于燃气锅炉烟气余热回收与消白改造,主要应用于工业领域、热电联产等能源消耗行业。
四、工艺原理该工法通过吸收式热泵技术实现烟气余热回收和消白改造。
具体工艺原理如下:1. 吸收过程:燃气锅炉烟气中的高温热能被传递给吸收剂,产生吸热反应,使吸收剂的温度升高。
2. 解吸过程:对高温吸收剂施加低压使其蒸发,吸收剂吸热蒸发时从烟气中吸收热能。
3. 压缩过程:高温吸收剂被压缩,使其温度升高,再转化为高压、高温的气体。
4. 冷凝过程:高温气体通过冷凝器降温,释放出吸收剂所吸收的热量。
5. 膨胀过程:高温气体通过膨胀阀降压,形成低压、低温的气体。
6. 再循环利用:低温气体通过换热器与受热介质进行换热,使受热介质温度升高,实现烟气余热回收和消白改造。
五、施工工艺1. 准备工作:对施工区域进行清理、拆除设备、倒空管道。
2. 安装吸收式热泵设备:根据设计图纸进行设备安装,连接管道、电缆等。
3. 连接与配管:根据吊装图纸进行设备间的管道连接和水、电的配管工作。
4. 安装控制系统:安装吸收式热泵控制系统,进行线路接驳。
5. 进行系统调试:对各个系统进行调试,确保设备正常运行。
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谭泽涛:吸收式热泵用于SAGD余热回收第8卷第11期1现状蒸汽辅助重力泄油技术(SAGD)作为开发超稠油的一项前沿技术,其使用的核心能源为高干度蒸汽,故而整个工艺流程伴随着大量热量的产生、消耗与排放。
该技术采油成本较高,为了降低其能耗从而降低整体采油成本,需要综合考虑将余热进行回收利用,最直接方法要提升废热的品质[1]。
油田余热的回收利用已经过几十年的研究和实践,文献报道中有针对注汽锅炉余热回收[2]、污水余热回收[3-5]以及油田各类余热的综合利用[6]等方面的研究。
这些研究从多方面系统地研究了合理而有效地回收余热的技术手段,其中也包括了对吸收式热泵技术应用的研究[7-10]。
吸收式热泵技术(AHP)与传统热泵一样,能够将热量从低温向高温传递。
相比于传统使用氢氟烃作为制冷剂的机械式热泵,不向大气排放温室气体,具有更佳的环境友好性,更符合如今对清洁能源的需求,同时不消耗大量的电能。
但文献报道中较少有将吸收式热泵技术应用于SAGD稠油开采余热回收的研究。
通过分析SAGD采油过程中的余热,结合AHP 技术的特点并基于热力学分析方法,同时考虑经济性和可操作性的前提下,给出了几种利用通过AHP 技术利用SAGD余热的方案,以期能够为提高SAGD采油工艺过程能源利用效率提供开发策略。
2SAGD技术中的余热分析SAGD技术通过蒸汽发生器产生高干度蒸汽并通过注汽井注入地层,随后通过生产井将稠油采出。
蒸汽发生器的种类一般为直流锅炉。
故采油过程的余热主要包括:采出液携带的热量、注汽锅炉高温烟气、蒸汽发生器配套的汽水分离器排出的高温高压含盐水。
其中,采出液余热可用于加热蒸汽发生器给水,或采用升级利用的方法如热泵技术、低温发电等提升热能品位;高温烟气可用预热锅炉用空气;高温高压含盐水可通过闪蒸得到高压蒸汽,或用于加热蒸汽发生器给水。
这里主要分析通过吸收式热泵提升和利用低温采出液余热。
图1是加拿大某油砂SAGD采油地面工艺中,对采出液的热能利用流程。
可以看出,生产井口流出的采出液温度较高,经过分离罐分离出油和大量污水。
前者经过与蒸汽发生器给水、乙二醇系统(防冻系统)换热后进入合格油储罐;后者经与蒸汽发生器给水换热后并经过撇油罐、气浮选ISF等污水处理单元后进入污水罐,再经过污水蒸发器后产生新鲜水供给蒸汽发生器。
国内辽河油田对采出液的热能回收利用方式为加热蒸汽发生器给水,由于换热温差的限制,仅通过换热器回收该部分热能并不能充分回收。
因此,参考图1中余热回收流程,在国内气温较高不需要采用防冻系统的前提下,需要考虑采用其他技术手段利用这部分采出液余热。
吸收式热泵用于SAGD余热回收谭泽涛(中国寰球工程有限公司北京分公司)摘要:SAGD技术采油过程消耗大量蒸汽并产生大量低温位余热,为满足绿色发展的要求,需要对低温余热回收利用。
余热回收应遵循同级利用优先、因地制宜的原则。
吸收式热泵技术可将低温位热量向高温位传递,包括第一类增热型(AHP)和第二类升温型(AHT),前者获取更多热量而后者目的是获取更高的温升。
将吸收式热泵的特点与SAGD余热特点综合考量,同时考虑到油田污水处理的必要性,给出了增热型和升温型吸收式热泵在SAGD采油中的余热回收技术方案。
关键词:SAGD;余热回收;吸收式热泵;联合站;污水处理DOI:10.3969/j.issn.2095-1493.2018.11.017作者简介:谭泽涛,工程师,2015年毕业于北京交通大学,从事油气田地面工程设计工作,E-mail:tanzetao@,地址:北京市朝阳区来广营创达二路1号,100012。
设备·产品/Equipment &Product3吸收式热泵的特点热泵是一种与制冷机组运行过程相逆的设备,将低温位的热量提升至高温位实现能级提高。
总体上,按照所需外部输入能量可分为两大类,即输入机械能的机械压缩式热泵以及输入热能的吸收式热泵。
故此,回收SAGD 余热可采用吸收式热泵实现。
吸收式热泵又称热压缩式热泵,通过吸收剂和被吸收剂(制冷工质)的配对,利用制冷工质在不同场所分别完成相变过程,实现热量由低温热源向高温热源的传递。
吸收式最基本的部件包括吸收器、发生器、蒸发器及冷凝器,同时在研究和实践中通常配套溶液泵、膨胀阀和溶液交换器。
其中,吸收器和发生器为吸收式热泵特有的区别于传统压缩式热泵的部件。
吸收式热泵按照不同标准可分成很多类,包括按制热目的可分为增热型和升温型;按工质对不同可分为水-溴化锂(溴化锂溶液)、氨-水(氨水溶液)以及其他二元或多元工质对等;按驱动热源在装置中被利用的次数可分为单效、多效等;按装置系统结构的紧凑程度可分为单筒、双筒及多筒;按系统内外有无传质过程可分为闭式和开式。
此处重点介绍增热型和升温型,前者又称为第一类吸收式热泵(AHP),需要借助燃料或者高温蒸汽等高温热能驱动,回收低温余热的热量进而获得中温位的热能;后者又称为第二类吸收式热泵(AHT),只需利用低温余热驱动系统即可获得比第一类吸收式热泵更高温位的热能。
图2为两类吸收式热泵AHP 和AHT 的基本示意图,图中发生器和吸收器分别为解吸和吸收发生场所,冷凝器和蒸发器为辅助被吸收剂完成从发生器到吸收器的循环(高压至低压)。
发生器中的解吸为吸热过程,吸收器中的吸收过程为放热过程,吸收剂和被吸收剂组成的工质对较低的沸点(常压下低于水沸点)使得AHP 和AHT 能够对低温余热进行回收利用。
从直观上可以看出,由于两者的发生器/冷凝器、吸收器/蒸发器分别处于泵的入口侧和出口侧,故AHP 中的发生器和冷凝器操作压力高于蒸发器和吸收器而AHT 则反之。
因而使得发生器在AHP 中比在AHT 中操作温度更高,吸收器在AHT 中比在AHP 中操作温度更高。
对于稳态运行的AHP,吸收器吸收从蒸发器而来的气态被吸收剂,并伴随着放热,故吸收器的温度T a 大于蒸发器的温度T e ;由于发生器和冷凝器分别进行沸腾和冷凝过程,因此可知发生器的温度大于冷凝器的温度。
同时结合前文所说溶液泵进出口侧压力的区别,可知AHP 的温度分布为T g >(T c ,T a )>T e 。
同样分析可知,对于稳态运行的AHT,其温度分布为T a >(T g ,T e )>T c 。
正如图2中所示,AHP 需要外界输入高温热源,AHT 的热量输出端在吸收器。
此外,由于溶液热交换器的存在,使得从发生器进入吸收器以及从吸收器进入发生器的溶液温度分别与吸收器和发生器内部的溶液温度之差较小。
因此对于稳态运行的AHP 和AHT 温度分布,可知AHP 发生器所需的高温热源的数量(质量流量)上较少,而AHT 吸收器所释放的热量只能加热较少质量的外界受热体(用热户)。
若忽略溶液泵所耗功率,AHP 和AHT 的性能系数COP分别为:图1SAGD 采油技术采出液余热利用流程谭泽涛:吸收式热泵用于SAGD余热回收第8卷第11期COP AHP=Q a +Q cQ g+Q e(1)COP AHT=Q a Q g+Q e(2)式中:COP AHP——增热型吸收式热泵性能系数;COP AHT——升温型吸收式热泵性能系数;Q a——吸收器换热量,W;Q c——冷凝器换热量,W;Q g——发生器换热量,W;Q e——蒸发器换热量,W。
因此,通常AHP的COP在1左右,而AHT的COP一般小于0.5,AHP被称为增热型热泵,而AHT被称为升温性热泵。
从以上分析可知,吸收式热泵的余热回收效果受很多因素影响,包括对工质的选择、整体结构设计、换热单元内部结构设计以及余热的特征等。
因此,某种吸收式热泵的适用范围局限性较大,需要因地制宜,根据余热的性质和现场的用热需求进行吸收式热泵的设计;也需要统筹兼顾,注意有效性和经济性的兼顾即吸收式热泵的性能和建设运营成本的统筹考虑;更要注重过程控制,吸收式热泵起关键作用的是工质对,因此确保吸收器和发生器的效率和稳定性是保证系统发挥效能的决定性因素。
4方案设计1)选用当前最为成熟的溴化锂水溶液作为吸收式热泵的工质对。
2)相较于多级、多效等具有复杂结构的吸收式热泵,最基本的单级AHT结构简单、运行稳定且技术成熟,因此将其选为研究对象。
3)SAGD污水处理方式中,如MVC和MVR之类的蒸发式污水处理技术较为成熟且应用前景广泛,因此考虑结合MVC和MVR来进行余热回收利用的方案设计。
下面分别分析AHP和AHT两类吸收式热泵在SAGD余热回收过程中的利用方案。
4.1采用AHP回收SAGD余热AHP需要高温热源提供发生器所需热能,对于汽包锅炉来说,需要持续排出高温高压的污水,因此在使用汽包锅炉作为蒸汽发生器的SAGD采油工艺中,可以利用该部分高温热源。
其方案设计如图3所示。
高温高压的汽包排污液进入闪蒸罐得到高温蒸汽,蒸汽与发生器换热并冷凝成液态水进而可供锅炉给水所需,进而同时实现为AHP提供运行能量且回收了一部分冷凝水。
若锅炉连续排污直接与发生器换热,则无法获得锅炉给水并且会造成发生器承受高压从而提高设备造价。
此外,冷凝器和吸收器同时为锅炉给水预热,减少锅炉能耗的同时实现了余热的回收。
AHP中发生器温度最高,由高压闪蒸蒸汽提供驱动热量,因此,方案中首先需要保证发生器高效获取热量。
由热力学第一定律可知,AHP各换热部件换热量为,换热系数h取决于换热器的结构、型式以及换热温差;m为工质质量流量;A为换热面积三者之积。
对于发生器而言,综合考量上述影响换热效率的因素,在驱动热量一定的情况下优先应考虑采用高效换热器同时适当增大换热面积,对于蒸发器亦相同。
对于冷凝器和吸收器,除了针对图2AHP和AHT示意图设备·产品/Equipment &Product换热面积的设计,还可通过适当增加锅炉给水的流速从而一定程度上降低对换热面积的依赖。
图3AHP 回收SAGD 余热方案示意图4.2采用AHT 回收SAGD 余热当SAGD 余热温度较低,AHP 中的冷凝器和吸收器的温度较低从而无法向锅炉给水传热时;以及当无法提供高温热源(如采用直流锅炉时不产生高温高压连续排污),需要采用AHT 技术大幅提升余热温度后进行回收利用。
由于AHT 的吸收器能够提供高温位热能,故相较于AHP 回收方案,AHT 回收SAGD 余热存在更多的方式和选择。
4.2.1锅炉给水与吸收器直接换热如图4所示,SAGD 余热向发生器和蒸发器供热,锅炉给水经过吸收器吸收热量后进入锅炉。
从图4可看出,浓溶液经过泵加压后在进入吸收器之前,与蒸发器产生的水蒸气在喷射器内混合后进入吸收器。
该喷射器使得从蒸发器而来的水蒸气流速增大,提高蒸发器效率,进而提高吸收器的吸收效率,也即提高吸收器的热容量,提高了系统的温升。
此外,为确保AHT 性能,冷凝器需有冷却水及时带走凝结热。