研究报告
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2025年热电厂利用吸收式热泵提取余热供暖方案可行性研究报告
一、项目背景与意义
1.热电厂余热利用现状
(1)我国热电厂在能源生产中占据了重要地位，然而，在传统的热电厂运行过程中，大量余热被直接排放到大气中，造成了能源的巨大浪费。随着我国对节能减排和绿色发展的重视，热电厂余热利用成为了一个亟待解决的问题。目前，我国热电厂余热利用主要集中在供暖、供热水和发电等领域，但利用效率仍有待提高。
(2)热电厂余热利用现状表现为以下几方面：首先，余热利用技术相对成熟，但应用范围有限，很多热电厂尚未开展余热利用项目。其次，现有余热利用项目规模较小，难以满足大规模的余热需求。再者，余热利用系统设计不合理，导致余热提取效率低，能源浪费现象严重。此外，余热利用项目的经济效益和环保效益尚不明确，制约了余热利用的推广。
(3)针对热电厂余热利用现状，相关部门和企业应采取以下措施：一是加大政策扶持力度，鼓励热电厂开展余热利用项目；二是推广先进的余热利用技术，提高余热提取效率；三是优化余热利用系统设计，降低能源浪费；四是加强余热利用项目的经济效益和环保效益评估，为项目实施提供科学依据。通过这些措施，有望提高我国热电厂余热利用水平，实现能源的可持续利用。
2.吸收式热泵技术概述
(1)吸收式热泵是一种利用热源热能进行制冷和供暖的设备，其工作原理是通过吸收和释放热量来实现能量转换。与传统的压缩式热泵相比，吸收式热泵在高温热源下具有较高的能效比，尤其适用于高温热源和低温冷源之间的热能转换。
(2)吸收式热泵主要由吸收器、发生器、冷凝器和蒸发器等部件组成。在吸收器中，工作液吸收高温热源的热量，蒸发成气态；在发生器中，气态工作液在高温下释放热量，被冷凝成液态；在冷凝器中，液态工作液释放热量，冷却被供暖或制冷的介质；在蒸发器中，液态工作液吸收低温冷源的热量，再次蒸发成气态，完成一个循环。
(3)吸收式热泵技术具有以下特点：首先，能效比高，能够有效利用低温热源；其次，适用范围广，可应用于多种热源和冷源；再次，环保性能好，不排放氟利昂等对环境有害的制冷剂；最后，运行稳定，维护方便。随着技术的不断发展和完善，吸收式热泵在工业、商业和民用领域得到了广泛应用。
3.余热供暖方案的意义
(1)余热供暖方案的实施对于推动能源结构的优化和节能减排具有重要意义。通过将热电厂在生产过程中产生的余热用于供暖，可以有效减少对传统化石能源的依赖，降低能源消耗，从而实现能源的梯级利用，提高能源利用效率。
(2)余热供暖方案有助于减少温室气体排放，改善大气环境质量。热电厂在利用余热供暖的过程中，可以减少煤炭、天然气等化石能源的燃烧，降低二氧化碳、二氧化硫等有害气体的排放，对于应对全球气候变化和改善区域空气质量具有积极作用。
(3)余热供暖方案还能够促进区域经济发展，创造就业机会。随着余热供暖项目的实施，相关产业链将得到拓展，包括余热利用设备制造、安装、维护等环节，从而带动就业，增加地方财政收入，为区域经济持续健康发展提供动力。同时，余热供暖方案还能够提高居民的生活质量，为人们创造更加舒适、环保的居住环境。
二、技术原理与系统设计
1.吸收式热泵工作原理
(1)吸收式热泵的工作原理基于热力学第二定律，通过吸收低温热源的热量，将其转化为高温热量，从而实现制冷或供暖。该系统主要由吸收器、发生器、冷凝器和蒸发器等部件组成，其中吸收剂和工质是关键组成部分。
以某热电厂为例，该电厂采用R123作为吸收剂和工质。在吸收器中，吸收剂与低温热源（如冷却水）接触，吸收热量后蒸发成气态，工质则由气态冷凝成液态。此时，吸收剂在吸收器中吸收的热量约为490kJ/kg，工质在发生器中释放的热量约为837kJ/kg。
(2)发生器中的工质在高温热源（如热水）的作用下，吸收热量并蒸发成气态，随后进入冷凝器。在冷凝器中，工质释放热量，被冷却剂（如水）吸收，气态工质冷凝成液态。这一过程中，工质释放的热量约为278kJ/kg。冷凝器中的冷却剂温度降低，为热电厂的冷却系统提供冷却效果。
以某商业建筑为例，该建筑采用吸收式热泵进行供暖。在供暖季节，热泵从室外空气中提取热量，将热量传递给室内空气，实现室内供暖。该系统采用R134a作为工质，在吸收器中吸收空气中的热量，工质蒸发成气态，随后进入发生器，释放热量并蒸发成气态。
(3)冷凝器中的气态工质进入膨胀阀，经过膨胀后压力降低，进入蒸发器。在蒸发器中，工质吸收室内空气中的热量，蒸发成气态，同时将热量传递给室内空气，实现供暖。这一过程中，工质吸收的热量约为490kJ/kg。蒸发器中的冷却剂温度升高，为室内供暖提供热量。
以某工业园区为例，该园区采用吸收式热泵进行余热回收。热泵利用园区内生产过程中产生的余热，将余热