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吸收式热泵供热系统(烟气余热回收利用工程实例)( 2022年版).pdf简介：

吸收式热泵供热系统是一种利用烟气余热作为热源的高效热泵技术，主要用于工业过程中的废热回收和能源再利用。这种系统的核心原理是通过吸收烟气中的废热，驱动热泵工作，生成高温的热水或蒸汽，供工业生产过程中的供暖、热水供应等需求，同时减少了烟气的排放，实现了能源的高效利用。

烟气余热回收利用工程实例，比如在燃煤电厂或者钢铁厂等工业生产过程中，会产生大量的烟气，这些烟气中含有大量的废热。通过安装吸收式热泵系统，可以将这部分废热有效提取出来，通过热泵进行能量转换，将废热转化为可用于生活热水、供暖或者生产工艺的热能。这样不仅可以减少对环境的污染，还可以降低能源成本，提高能源利用效率。

以某燃煤电厂为例，通过安装烟气余热回收的吸收式热泵，可以将烟气中的热量转换为热水，供应给工厂的员工宿舍和食堂，甚至可以进一步转化为蒸汽，用于发电过程中的汽轮机加热，从而提升整体的能源利用效率，减少了对传统能源的依赖。

总之，吸收式热泵供热系统是一种环保节能的解决方案，对于工业废热回收和能源转型具有重要意义。

吸收式热泵供热系统(烟气余热回收利用工程实例)( 2022年版).pdf部分内容预览：

天然气燃烧过程会产生大量的水蒸气，水蒸气冷凝的汽 化潜热约占天然气热值的10%，回收烟气中的水蒸气冷凝热 成为天然气高效利用的重要措施。由于烟气中的水蒸气处于 未饱和的状态，因此要想回收烟气中的冷凝热，就必须将烟 气温度降低到对应的落点温度以下，才能将烟气申的水蒸 冷聚，回收其汽化潜热。根据天然气燃烧过程的过量空气系 数的变化，烟气中水蒸气的露点温度在45℃~60℃之间变化， 若想回收烟气中的冷凝热，需要找到低于露点温度的冷源， 并且，冷源温度越低，回收的烟气冷凝热越多。因此，找到 低温冷源成为烟气深度余热回收的关键。 常规的烟气余热回收技术是利用烟气与热网回水换热或 者烟气与空气换热，回收余热量的多少受制于热网回水温度 和空气的进口温度。通常热网的回水温度不低于40℃，从而 导致利用常规的烟气余热回收技术仅能回收烟气的部分显热： 大部分冷凝热无法回收；而利用空气与烟气换热，虽然空气 的温度较低，但是在回收冷凝热时，烟气的温度和含湿量同 时受化，此时烟气的等效比热是空气比热的4倍~7倍，也就 是空气每升高4℃~7℃，烟气才能降1℃，因此空气和烟气的 热容量在回收水蒸气冷骤热时极不匹配，空气的热容量偏小 从而使得排烟温度依然较商，仅有较少的冷热可被回收。 采用吸收式热泵可以很好地解决上述间题，通过燃气、 蒸汽或热水驱动吸收式热泵制备出低温冷水（10℃~20℃）

直燃型吸收式热泵相当于燃气驱动的吸收式制冷机，利用低 温冷水与烟气直接或间接接触回收烟气中水蒸气的冷减热： 这部分冷减热通过吸收式热泵提升温度后用来给热网水加热： 从而实现烟气余热的回收。经测试，利用天然气回收冷凝热的 收式热泵发生器中燃烧所释放的热量）。这就可以实现燃气的 排烟温度降至露点温度以下，从而回收大部分的烟气冷凝热： 同时可以消除烟气的“留白烟”现象，节能减排效果显著。 3系统形式及组成 3.1燃气锅炉烟气余热回收系统由吸收式热泵、烟气取热器， 中介水循环泵、冷凝水箱及自动加药装置等设备及附件组成， 见本图集第12~14页系统原理图。 3.2吸收式热泵常用的型式有直燃型吸收式热泵、蒸汽型吸收 式热泵和热水型吸收式热泵等，实际工程中，吸收式热泵的型 式及装机容量的选配，可根据建设单位的具体条件及热负荷的 特性，经技术经济比较后合理选用。本图集工程实例中均为直 燃型吸收式热泵。 3.3烟气取热器带用的有喷淋式换热器和间壁式换热器等： 取热器的类型、容量及辅助系统的选配可根据项目实际情况及 用户要求合理选用。燃气锅炉和直燃型吸收式热泵可以合用烟 气取热器及烟窗，也可以各自单配烟气取热器及烟窗。烟气余 热回收系统的原理图分别见第12、13页的系统原理图。 3.4有些已投产运行的燃气锅炉房项目，没有配置节能器和冷 凝器，锅炉排烟温度商，项目改造时可根据燃气锅炉房的回水

温度、排烟温度及用于余热利用的烟气量等因素确定是否选 用显热换热器，改造方案参见第14页的系统原理图。该图给 出了利用直燃型吸收式热泵回收烟气余热的基本原理：燃气 锅炉与直燃型吸收式热泵的排烟汇合后，首先经过设置在喷 淋式换热器前显热换热器回收烟气的部分热量，之后经过烟 气和冷水之间的全热交换装置即喷淋式换热器，烟气被冷 降温，烟气中的大部分显热及水蒸气的潜热被回收至冷水中， 通过吸收式热泵，将所吸收的烟气余热用来加热热网回水， 从而实现烟气余热的深度回收利用。热网回水先经过吸收式 热泵，吸收烟气的冷凝热和燃气的燃烧热，之后进入显热换 热器被烟气加热，回收烟气余热，而进一步升温，最后进入 燃气锅炉被加热升温至热网供水温度，最终送往用户。 4主要参数的确定 4.1系统流程设计 4.1.1根据热网回水温度和燃气锅炉的排烟温度，确定在深 度回收烟气余热之前是否配置显热换热器。对于没有配置节 能器和冷凝器的锅炉房改造项目，也可以考虑配置显热换热 器；或当热网回水温度低于排烟温度，且两者温差商于30℃ 以上时，可增设烟气与热网水之间的显热换热器，该换热器 一般采用间壁式换热方式。 4.1.2热网回水在烟气余热利用系统中一般采用股收式热 泵、取热器和燃气锅炉串联的形式：热网回水经过吸收式热 泵、显热换热器以后进入燃气锅炉，经燃气锅炉加热后送往 用户。

4.2吸收式热泵的选型方法

(Nm/h) ; h座气一设备进口空气的恰值（kJ/Nm）； 包括烟气中水蒸气凝结成水所放出的汽化 潜热（kJ/Nm）。 联立式（1）式（4)可以求得直燃机的燃气流量，根据所 求得的燃气流量、已知的取热器进出口烟气参数和COP制冷对 直燃机选型。 （4）吸收式热系的供热量：

热系供热量—Q制(1/COP制x+1)

（5）整个系统的总供热量

4.3烟气与冷水的换热方式设计

4.3.2烟气与冷水直接接触的喷淋式换热器设计

4.3.3加药装置的设讯

燃气锅炉的排烟中含有大量的CO2、NO和少量的S02 这些气体都会使得和烟气接触的冷水呈酸性。一般在烟气 余热回收系统中设置加药装置，加入NaOH保证装置中与烟 气直接接触的水侧的H为中性，从而保护装置防止腐蚀； 如要实现脱硝，需要设置专门的脱硝段，以减少天然气烟 气的污染物排放，保护大气环境。 4.3.4风机选型 燃气锅炉一般自带鼓风机，锅炉后余压足以克服热回 收设备阻力。一般锅炉后余压低于200Pa时，可考虑单独增 设引风机，引风机主要克服显热换热器及烟气喷淋式换热 墨等设备阻力、可根据设备阻力选择引风机的型号

燃气锅炉一般自带鼓风机，锅炉后余压足以克服热回 收设备阻力。般锅炉后余压低于200Pa时，可考虑单独增 设引风机，引风机主要克服显热换热器及烟气喷淋式换热 器等设备阻力，可根据设备阻力选择引风机的型号。

本图集节能减排指标是指增设烟气余热回收系统后， 每MW热泵配置量的节能减排指标。具体计算条件是根据实 际所利用的烟气量、余热利用前后锅炉及热泵排烟温度等

参数计算各项节能减排数据CJ∕T 209-2016 喷泉喷头，除以配用热泵系统的供热量 而得。余热利用前后换热器进出口烟气温度按80℃/30℃ 计算，额定负荷下每小时的具体节能减排指标如下：节约 燃气量为37.8Nm/MW，节约燃气率约10%左右，折合标煤 49.32kgce/MW；析出凝结水量363kg/MW，凝结水析出率约 为71.9%，折合标煤0.31kgce/MW；减少C02排放量为 74.6kg/MW；减少N0x排放量为0.37kg/MW；减少S02排放量 为21.2mg/MW 燃气锅炉及热泵排烟在换热过程中析出的冷凝水基本 不含杂质，冷凝水在喷淋式换热器热交换过程中会吸收一 部分NOx、CO,等有害物质，经过加药中和处理后可以作为 工业用水进行再次利用，除氧后也可以作为热水锅炉的补 水。 本图集燃气及烟气的各项计算参数是按照陕甘宁气田 的燃气成分进行计算的，具体数值参见本图集第81页附录 表5.1、表5.2。

参数计算各项节能减排数据，除以配用热泵系统的供热量 而得。余热利用前后换热器进出口烟气温度按80℃/30℃ 计算，额定负荷下每小时的具体节能减排指标如下：节约 燃气量为37.8Nm/MW，节约燃气率约10%左右，折合标煤 49.32kgce/MW；析出凝结水量363kg/MW，凝结水析出率约 为71.9%，折合标煤0.31kgce/MW；减少C02排放量为 74.6kg/MW；减少N0x排放量为0.37kg/MW；减少S02排放量 为21.2mg/MW 燃气锅炉及热泵排烟在换热过程中析出的冷凝水基本 不含杂质，冷凝水在喷淋式换热器热交换过程中会吸收一 部分NOx、CO2等有害物质，经过加药中和处理后可以作为 工业用水进行再次利用，除氧后也可以作为热水锅炉的补 水。 本图集燃气及烟气的各项计算参数是按照陕甘宁气田 的燃气成分进行计算的，具体数值参见本图集第81页附录 表5.1、表5.2。