吸收式熱泵乏汽余熱回收的方式與設計

　　余熱回收方式主要有直接回收和間接回收2種。從熱量利用角度考慮，直接回收更好，但實際采用哪種方式回收還需看熱電廠具體情況。對于水冷機組可采用回收乏汽的直接回收，也可采用回收冷卻循環(huán)水的間接回收，但采用直接回收，汽輪機低壓缸與凝氣器直接相連，系統(tǒng)改造較困難，而且系統(tǒng)運行時需對乏汽和冷卻循環(huán)水同時調節(jié)，運行也不方便，因此對水冷機組更適合采用間接回收方式。而對于空冷機組，采用直接回收方式更合理。

　　乏汽余熱回收設計時需注意以下幾點:

(1) 關于余熱回收量的考慮

　　采用吸收式熱泵供熱實際上是抽氣和乏汽同時供熱，如圖4 所示，供暖負荷隨氣溫的一般變化情況如圖5 所示，供熱設計必須滿足最大供熱負荷要求，當抽氣量達到最大時，供熱量達到最大負荷，此時乏汽量最小，吸收式熱泵應該回收最小乏汽余熱。這樣在供暖最大負荷時，吸收式熱泵回收全部乏汽余熱，涼水塔可關閉，但在供暖部分負荷時，需考慮汽輪機工作的穩(wěn)定性，一種方法是調節(jié)主蒸汽量，保證乏汽余熱可全部被吸收式熱泵回收，另一種是主蒸汽量不變時，可通過吸收式熱泵及原冷卻裝置(涼水塔或空冷島) 的共同工作，通過調節(jié)進入冷卻裝置的乏汽量適應供暖負荷的變化，從而保證汽輪機工作的穩(wěn)定性。

　　另外，對空冷機組，按最小乏汽量回收設計時，要考慮空冷島防凍問題，冬季空冷島運轉有最小防凍流量要求，如果最小乏汽流量不能保證，空冷島會發(fā)生凍結，這是不允許發(fā)生的。

圖4 吸收式熱泵供熱流程

圖5 供暖負荷隨氣溫變化情況

(2) 抽汽壓力對系統(tǒng)的影響

　　汽輪機抽汽作為吸收式熱泵驅動熱源對系統(tǒng)的影響是: 熱網水溫度不變時，抽汽壓力越高，吸收式熱泵可將熱網水加熱的溫度越高，同時系統(tǒng)投資經濟性越好。實際機組運行中，熱網水溫度是隨室外氣溫變化的，如圖6 所示，不同的熱網水溫度對抽汽壓力的要求也不一樣，如圖7 所示。而汽輪機供暖抽汽一般為可調抽汽(一般300MW機組抽汽壓力調節(jié)范圍為0.2 ～0.5MPa(G) ，因此可在室外氣溫較低供暖負荷較大時，將抽汽壓力調節(jié)高，而在供暖負荷較小時，采用一般的抽汽壓力，這樣可降低系統(tǒng)投資。

圖6 熱網供回水溫度隨室外氣溫變化

圖7 熱網水溫度與抽汽壓力的關系

(3) 冷卻循環(huán)水溫度對系統(tǒng)的影響

　　冷卻循環(huán)水溫度是影響吸收式熱泵供暖系統(tǒng)的關鍵參數，因為該參數既對吸收式熱泵影響較大又對熱電廠發(fā)電及運行影響也大，下面分別闡述。冷卻循環(huán)水對吸收式熱泵的影響是，該溫度越高，吸收式熱泵可將熱網水加熱的溫度越高，同時回收的冷卻循環(huán)水熱量也越高，吸收式熱泵供熱能力越大，因吸收式熱泵供熱系統(tǒng)的節(jié)能性主要體現在吸收式熱泵回收冷卻循環(huán)水余熱上，因此冷卻循環(huán)水溫度越高，吸收式熱泵供熱能力越大，系統(tǒng)投資回收期越少，如圖8; 而冷卻循環(huán)水溫度對熱電廠的主要影響是，該溫度越高汽輪機背壓越高，如圖9，發(fā)電煤耗越高。

圖8 冷卻循環(huán)水溫度對吸收式熱泵供熱系統(tǒng)的投資回收期影響

圖9 冷卻循環(huán)水溫度對汽輪機背壓的影響

　　經過實際項目計算，提高冷卻循環(huán)水溫度對熱電廠的煤耗提高收益減小的影響要遠小于對供暖系統(tǒng)的收益增加的影響，因此在保證熱電廠運行安全的前提下，提高冷卻循環(huán)水溫度對采用吸收式熱泵的熱電聯(lián)產運行是大有好處的。另外，不同的熱網水溫度對冷卻循環(huán)水溫度的要求也不一樣，如圖10 所示。

圖10 冷卻循環(huán)水溫度與熱網水溫度的關系

　　可通過對冷卻循環(huán)水溫度的調節(jié)達到整個采暖季的更經濟運行，當室外氣溫較低供暖負荷較大時，將冷卻循環(huán)水溫度向上調節(jié)，而在供暖負荷較小時，向下調節(jié)，這樣還可進一步減少發(fā)電煤耗的收益損失，從而使系統(tǒng)更節(jié)能。

(4) 做好余熱在熱泵與冷卻裝置間調節(jié)

　　在供熱負荷變化的同時保證汽輪機運行安全穩(wěn)定性，需要余熱在熱泵與冷卻裝置間具有良好的調節(jié)性，當供熱負荷較大時，余熱盡可能被吸收式熱泵回收，當供熱負荷較小時，吸收式熱泵回收余熱減少，此時需要一部分余熱進入冷卻裝置冷卻。對于水冷機組，需做好冷卻循環(huán)水量在熱泵與涼水塔間調節(jié); 對于空冷機組，需做好乏汽在吸收式熱泵與空冷島間的調節(jié)。