集中供热背景及新技术介绍

吸收式循环供热系统
通过基于吸收式换热的系统集成技术将基于吸收式循环的超大 温差供热技术和余热回收技术有机结合起来，构成完整的吸收 式换热的新型热电联产集中供热系统如下图所示。
常规换热器VS 吸收式换热机组
吸收式循环供热系统
(1) 基于吸收式循环的超大温差供热技术*
该技术的应用将带来如下突出优点：
1. 一次网供回水温差由60℃增加到110℃，可提升既有 热网输配能力80％ 2. 减小新建大型热网管径、免除回水管网的保温措施， 大幅降低管网投资 3. 一次网回水温度降至20℃左右，为高效回收电厂循 环水余热创造了条件 4. 吸收式换热机组在夏季通过简单切换可做吸收式制 冷机使用，以城市热网水驱动，产生12～7℃冷水，为 空调提供冷源。如果再配置溶液除湿装置和生活热水 加热系统，一次网回水可降低至50℃左右，为大量回 收热电厂夏季循环水余热创造条件。
吸收式循环供热系统
新型热电联产供热技术——吸收式循环技术 （发明专利号：ZL 200810101065.X）
通过深入研究和分析目前热电联产集中供热系统 存在的问题及其节能潜力，2007年，清华大学在世界 上首次提出吸收式循环（Co-ah循环）的概念并提出 “基于吸收式循环的新型热电联产集中供热技术” （发明专利号：ZL 200810101065.X ，以下简称新技 术）。2008年，华清泰盟公司与清华大学合作，相继 开发出“吸收式换热机组”和“电厂余热回收专用热 泵机组”等专利新产品，同时申请了多项相关专利。 使得Co-ah循环从理论构想到工程实践迈出了关键的 一大步。 完整的吸收式循环由以下两个核心技术环节构成：
在热力站实现超大温差换热的基础上，设置在热电厂 首站内的核心设备——电厂余热回收专用热泵机组（发明 专利号：ZL 200810117049.X 200910091944.3），通过独 创的热泵内部循环设计，在保证体积紧凑的前提下将多台 机组逐级升温的功能高度集成，大幅提升电厂内余热回收 系统的经济性。在不考虑调峰热源加入的情况下，升温幅 度高达70~80℃。考虑调峰的情况下，能够实现~110℃的升 温能力，对传统热泵技术实现了重大突破。回收大量低温 循环水余热后使得系统供热能耗降低40%。另外夏季利用汽 轮机抽汽驱动回收循环水热量加热一次网实现集中供冷， 提高系统整体能效和经济性，并可减少电厂夏季循环冷却 水的冷却压力。
集中供热背景
二、热电联产在供热中的地位
集中供热背景
三、热电联产集中供热面临的突出矛盾
(1) 大型热电联产机组排放大量低温余热难以利用
电力工业为了实现“十一五”能源消耗和主要污 染物排放总量控制目标实施“上大压小、节能减排” 的能源政策，积极鼓励建设大容量、高参数抽凝式热 电机组。但是，这一类热电联产机组为保证安全运行 必须通过冷却塔向热电厂周围环境排放大量低温余热， 该余热数量巨大，可占到机组额定供热量的30%以上。
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三、热电联产集中供热面临的突出矛盾
(2)城市热网输送能力成为集中供热发展瓶颈
热网建设具有投资巨大和周期长的特点。由 于近年来我国城市发展速度过快，城市热网供热 半径不断加大，现有热网的输送能力已严重不足。 另一方面，大型热电机组成为热电联产发展 的主流趋势下，配套超大规模热网投资也已严重 影响到大型热电联产集中供热的经济性。因此， 通过技术创新大幅提高热网输送能力，对于整个 供热节能意义重大。
集中供热背景
一、供热节能在我国节能减排工作中的地位
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二、热电联产在供热中的地位
热电联产相比热电分产能节约1/3左右燃煤消耗，是目前我国北 方集中供热的主要方式，供热量约占北方集中供热一半以上。热电 联产机组发电量占全国火力发电比例已经超过20%，总装机容量超过 1亿千瓦。热电联产作为采暖热源，其供热能耗甚至低于目前市场上 热议的水源热泵等方式。 因此，大力发展热电联产并大幅提高其在供热热源中的比例应 该是我国集中供热系统热源节能改造的主要方向。
集中供热背景
一、供热节能在我国节能减排工作中的地位
建筑能耗占全国总能耗约30%，因此建 筑节能在我国节能减排全局中占据重要 地位。而北方城市供热是我国建筑能耗 最大的领域。截止2008年，全国北方地 区供热建筑面积已超过90亿平方米，采 暖期因地域不同从3个月到6个月不等。 我国城市供热目前仍以煤为主要燃料。 全国采暖能耗达到1.8亿吨标煤/年，占 全国城市建筑能耗的40%。因此，供热 节能工作是建筑节能工作的重中之重。
吸收式循环供热系统
(1) 基于吸收式循环的超大温差供热技术*
（发明专利号：ZL 200810101064.5 / ZL 200820079021.7 / 200810117040.9 / 200910091337.7） 充分利用了一次网高温热水中蕴藏的高位热能的做功 能力，借助核心设备——设置在用户热力站处的吸收式换 热机组（专利号：ZL 200810101064.5）显著降低一次网回 水温度。如图所示，在保持二次网运行参数不变的情况下， 一次网供回水温度由传统的130℃/~70℃变为130℃/~20℃， 供回水温差由~60℃提高至~110℃。
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(2)基于吸收式循环的余热回收技术
*（发明专利号：ZL 200810101065.X / ZL 200810117049.X / 200910090917.4 / 200910092464.9 / 200910091944.3）
电厂余热回收专用热泵机组等效梯级加热示意图
吸收式循环供热系统
集中供热背景
三、热电联产集中供热面临的突出矛盾
(3)热电联产热源和城市热网夏季利用率较低
热电联产热源夏季供热负荷需求较小，造成热电 厂热效率下降，热电厂的余热大量排放。城市热网夏 季也大多处于闲置状态或低负荷低效率运行状态。另 一方面，近几年由于空调电耗猛增而造成的电力负荷 的季节差和日夜峰谷差不断加大，严重影响城市供电 安全。据统计，空调高峰电负荷已占城市夏季负荷的 40%左右，而空调用电受气温的影响很大，其实际用电 量只有6%，为满足电空调用电需求而增加的电力设施 投资巨大，利用率却很低，造成设备闲置浪费。