基于吸收式换热的热电联产集中供热系统

DISTRICTHEATING SYSTEM BASED ON CO-AH CYCLES IN COMBINED HEATING ANDPOWER SYSTEMS

节能环保全心推动低碳城市 倾力构筑

北京华源泰盟节能设备有限公司BEIJING HUAYUANTAI MENG ENERGYSAVING EQUIPMENTCO., LTD.

目录 CONTENTS

01 Chapter公司简介Company profile

02技术概要Technical summary

03 核心产品 Core product

04 Chapter 经典案例 Classic cases

公司简介

技术背景
技术原理
技术优势
应用领域
技术发展历程
吸收式大温差换热机组
余热回收专用机组
配管流程图
吊装（搬运)及安装就位
水质标准
施工要领

经典案例

公司简介CSMPANY PROFILE

北京华源泰盟节能设备有限公司（简称：华源泰盟）是由冰轮环境控股的国家高新技术企业、国家先进制造业企业、国家专精特新“小巨人”企业、国家制造业单项冠军产品企业、国家知识产权优势企业、中国3A级信用企业，拥有国家级企业技术中心。作为节能环保领域的设备制造商与技术服务商，专注于工业余热利用、城市集中供热以及蒸发结晶领域，为客户提供一系列个性化、专业化、系统化的全面解决方案及全生命周期的服务，自前已成为基于吸收式换热的热电联产集中供热领域的开拓者、倡导者和领跑者。

华源泰盟以清华大学、中科院强大的科研实力为支撑，结合我国城市能源系统的特点，提出一系列集中供热节能减排和化石能源高效利用关键技术及解决方案。先后取得了“国家技术发明奖二等奖”、“北京市科学技术奖一等奖”、“节能中国十大应用技术”“国家重点新产品”、“国家制造业单项冠军产品”等荣誉。成功案例遍布东北、华北、西北等地区，经典业绩受到国家有关部门和地方政府的高度评价和重点推荐，其中大同市大温差改造工程为首例城市级大温差改造工程并被评为国家重点节能技术应用典型案例、太原市大温差长输改造工程为最大的清洁供暖工程并获得“第十九届中国土木工程詹天佑奖”、银川市大温差长输改造工程为全球距离最远的长输供暖工程....与清华大学共同起草《吸收式换热器》国家标准、参与《热电联产机组能效指标计算方法》行业标准等标准的制定，确保标准制定的科学性和可实施性，为热电节能环保事业的发展，为建设美丽中国做出突出责献。

面对节能低碳、应对气候变化的新形势、新任务和新自标，华源泰盟将更加坚定于“致力于人民生活质量的提高”的企业使命，充分发挥自身技术优势和卓越的服务能力，为客户创造更大的节能环保效益，与社会各界一起携手共创低碳城市，留住碧水蓝天，共创幸福美好生活。

二等奖 一等奖国家技术发明奖 北京市科学技术奖

技术背景

热网输送能力不够，热网的输送能力成为集中供热的发展瓶颈，管网建设投资大，周期长。
热源供热能力不足，大型热电联产机组排放大量低温余热难以利用，约21%的热量通过冷却塔(空冷岛)直接排放。

技术原理

完整的基于吸收式换热的热电联产集中供热技术是由基于吸收式换热的余热回收技术和基于吸收式换热的超大温差供热技术组成。在首站增设余热回收专用机组回收乏汽余热，解决热源不足问题，同时在城市换热站设置吸收式大温差换热机组替代原有的板式换热器,用于降低一次网回水温度，拉大供回水温差，解决热网输送能力不够的问题。

·基于吸收式换热的余热回收技术

利用少量的高温热源为驱动热源，产生大量的中温有用热能。即利用高温热能驱动，把低温热源的热能提高到中温，从而提高了热能的利用效率。

·基于吸收式换热的超大温差供热技术

基于吸收式换热的超大温差供热技术是充分利用了一次网高温热水中蕴藏的高品位热能的做功能力，大幅降低一次网的回水温度。在保持二次网运行参数不变的情况下，将一次网供回水温度由传统的 1 2 0 ^ { \circ } \mathsf { C } / 6 0 ^ { \circ } \mathsf { C } 降为 1 2 0 ^ { \circ } \mathsf { C } / 6 0 ^ { \circ } \mathsf { C } (回水温度根据设计要求略有不同),供回水温差由 6 0 ^ { \circ } \mathsf { C } 左右提高至 1 0 0 ^ { \circ } \mathsf { C } 左右。

技术优势

实现低质热能回收再利用

应用领域

城市集中供热热量的长距离输送场所

技术发展历程TECHNOLOGYDEVELOPMENT

2009

·利用吸收式循环技术鉴定。·世界上首次将大温差吸收式换热机组成功应用于热力站中。
·首次利用大温升吸收式热泵机组回收热电厂余热，达到国际领先水平。

2011·大规模推广实施20余项改造工程新技术效益明显，技术接受度高。

2013

·“基于吸收式换热的热电联产集中供热技术"获得“国家技术发明奖二等
奖”、“节能中国十大应用技术”等奖项。
·城市级大温差改造工
程一太原长输供暖工程开始实施。

2015·荣获“北京市新技术新产品”称号。

白

2008

·中国工程院工程前沿研讨会与会院士与科学专家一致认为“基于吸收式换热的热电联产集中供热技术”是热电联产供热领域的重大自主技术创新，对实现我国节能减排的战略目标有重要意义和作用。·热电联产集中供热领域的一项重大原始创新。

2010

·示范工程建设一大同第热电厂乏汽余热利用及大温差改造工程。
·世界上首次将吸收式换热机组成功大规模应用于热力站中。
·基于吸收式换热的热电联产集中供热技术首次应用于空冷机组。

2012

·“基于吸收式换热的热电联产集中供热技术及关键设备-余热回收专用机组、吸收式换热机组”获“科技创新奖优秀奖”

·“基于吸收式换热的热电联产集中供热技术”获“北京市科学技术奖一等奖”。

2014

·开发出新型吸收式大温差换热机组，针对单体建筑设计，安装灵活方便，适应性更强。

2017

·参与《吸收式换热器》国家标准制定。·荣获“中国节能环保专利奖特等奖”和“第十九届中国专利优秀奖”称号。

2019·超低压驱动型热泵获中国节能环保专利奖一等奖。

2021

·入选国家四部委《绿色技术推广目录》
·北京市首批首台 (套)重大技术装备企业
·与清华大学共同起草的《吸收式换热器》国家标准正式实施

2023

·国内首例跨地级市核能供热长输建设项目一乳山引入海阳核能供暖项目成功投运

2016

·吸收式大温差换热机组获“中国百强黑科技”荣誉称号。

2018
·“大同城市级吸收式换热技术供热系统改造工程”荣获“重点节能技术应用典型案例”
·城市级大温差改造工
程银川“东热西送”长输集中供暖项目开始实施。

2020

·“鹤壁煤电超低压驱动型吸收式热泵余热利用项目"被评为中关村首台(套)重大技术装备试验、示范项目。

2022

·“太原大温差长输工程”荣获“第十九届中国土木工程詹天佑奖”·“吸收式换热器”荣获“国家制造业单项冠军产品”

核心产品 CORE PRODUCT

01 吸收式大温差换热机组

·驱动能源 ·单台供热能力热网一次水 0.2MW\~100MW·制取热量 ·单台供热面积用于集中供热 0.4万m²\~200.0万m²

工作原理

吸收式大温差换热机组主要包括：蒸发器、吸收器、冷凝器、发生器、热交换器、泵和其它附件等。

目前大型集中供热一、二次网在热力站的换热温差较大，造成很大的不可逆热损失。可利用一次、二次热网之间的温差所形成的有用能作为驱动力，使一、二次网的热量通过吸收式大温差换热机组进行换热，将一次网回水温度大幅度降低至2 0 ^ { \circ } \mathsf { C } 以下后返回热电厂加热，二次网回水经过吸收大温差换热机组升温后供向热用户。

机组特点

机组类型

·常规型 整体运输适用于具备安装空间的换热站5. ·地源型 利用土壤源热量，提高能源利用率适用于供热热源不足的换热站·分体型 分体运输，现场合体适用于场地狭小的换热站·补燃型 燃气补燃调峰，增加供热量适用于有新增供热需求的换热站·新型 针对单体建筑设计，安装灵活、方便适用于不具备改造场地的换热站

02 余热回收专用机组

·驱动能源蒸汽、高温热水、可燃气体

·余热来源

热电厂乏汽、热电厂循环冷却水、原油分离废水、钢铁除渣水、城市污水(中水)、地热水、温泉水、太阳能等。

·制取热量

可获得比废热源温度高 4 0 ^ { \circ } \mathsf { C } 左右但不超过 1 0 0 ^ { \circ } C的热媒。

·单台供热能力4.5MW\~71.3MW·单台供热面积9.0万m²\~142.6万m²

工作原理

余热回收专用机组由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、热交换器、泵及其它附件组成。

机组采用部分采暖抽汽作为驱动能源，通过蒸发器回收汽轮机的乏汽余热，在吸收器内将热量释放至一次网回水，一次网回水经冷凝器二次加热后输送至换热站。

机组特点

配管流程图TECHNICALSUMMARY

注：1.图中以内为余热回收专用机组的标准供货范围2.图中以内为常规型吸收式大温差换热机组的标准供货范围3.图中以内为补燃型吸收式大温差换热机组的标准供货范围4.图中表示了标准供货范围以外的典型流程，仅供参考

送 手动蝶阀 过滤器 ? 水泵 N 止回阀 山 隔膜阀 区 截至阀

吊装(搬运)及安装就位 UNITHOISTING (HANDLING) AND INSTALLATION IN PLACE

01 吊装前准备工作

机组的安装虽不复杂，但很重要，特别是机组的水平度，是保证机组性能及正常运行的重要环节之一。

基础应高于地坪，尺寸参数详见机组图纸。机组安装时请务必先去除运输架,再将机组放在基础上。机组应安装在室内，机组四周应设置排水沟。
机组就位前，应清理基础表面的污物，并检查基础平面的水平度及基础高度等尺寸是否符合设计要求。

警告 起吊工具及钢丝绳承受载荷的能力应大于机组重量，以免摔坏机组。在安装过程中，吊臂及吊物下严禁站人，以免造成人员伤亡。

02 钢丝绳的捆绑要求

机组安装必须采用外包尼龙钢丝绳吊装，吊装部位在机组上有标记，注意每根钢丝绳应能承受机组最大运输重量。吊装机组要非常仔细，确保不会损坏机组的任何部位。若钢丝绳与容易损坏的部位接触，应调整钢丝绳的位置，注意保护细管、接线和仪表等易损件不被损坏。机组起吊及就位过程中，要保持机组水平。

03

吊装 （搬运）方法及就位

根据现场的空间情况，选择合理的吊装（搬运）方法及就位。

·机组移动法

若机组在钢管上滚动平移时，相邻两管的间距不得大于0.5m。

图1.整体机组吊装示意图

图2.机组移动法示意图

·机组水平调整

机组安置到基础上后，用如下方法将图三中A、B、C、D四点严格调整至水平：

\mathbf { ±b { \mathbb { Q } } } 在透明塑料管中注入清水 (注意管中不能有气泡)。\circledast 以A点为基准点，测量与其他点的水平差，然后按下式计算水平度：

[A-B|/L、IC-D|/L、IA-C|/W、IB-D|/W

其中A、B、C、D为机组测水平度用四点，A-B为A、B两点水位高度差，L为机组长度，W为机组宽度，偏差应≤3/1000。

⊚ 超出允许误差范围时，应在基础与支架之间放入衬垫进行调整。

图3.机组水平调整示意图

水质标准

CONSTRUCTION ESSENTIALS

·一次水水质要求(根据《城市热力网设计规范》第3.3.1条)，一次热网补给水水质应符合系列规定

1.溶解氧小于或等于0.1mg/L
2.总硬度小于或等于0.7mg-N/L
3.悬浮物小于或等于5mg/L
4.PH(25C)7-8.5

施工要领

CONSTRUCTIONESSENTIALS

01 机房土建

·机房选址

机组机房可以直接利用原换热站机房，也可以按换热站选址原则另外选址。

·机房湿度

机房湿度控制在85%以下，过高会影响电器绝缘。

·基础载荷要求

1.机组基础负荷建议按机组运转重量的1.5倍考虑。要确保地基不下沉，否则，机组将可能扭伤，造成泄漏，严重损害机组寿命；
2.机组荷载按机组底座基础的接触面均匀分布。

·机房温度

机房温度控制在 5 ^ { \circ } { \mathsf { C } } { ~ } 4 3 ^ { \circ } { \mathsf { C } } _ { \circ } 温度过低会在机组停机时造成水结冰，引发水室及铜管冻裂；温度过高则会损坏机组电气元件。机房必须设置温度计和超温报警，并保证通风。

·机组的四周及上部都应留有足够的空间进行操作和检修

机组两端应留充足检修空间，以备维修机组时方便拆除设备。

·机房排水应注意

1.保持机组基础处于机房较高位置；
2.机组所有排水管、泄水管均应置于机房地漏或排水沟上可见处；
3.地下室机房设置集水坑，集水坑应设具备液位联动功能的潜水排水泵。

02 管路系统

·管路系统的注意事项

1.补水系统中应设软化水装置以对补充水进行软化，防止设备结垢。
2.所有水泵入口管路务必设置过滤器，过滤器位置应便于拆卸，防止泵体及机组因阻塞而发生故障。
3.管路连接后应保证机组不承受任何机外管路的重力。
4.占据机组洗管空间的管道应方便拆卸，以便能方便揭开水盖清洗换热管；任何管路阀门都应尽量避免从机组上部穿过，以防管道施工或维修
时损伤机组或因阀门漏水损坏机组。

·管路系统的施工要求

1.外部管道连接机组前，应先对管道进行吹扫、清洗，防止外部管路的焊渣等杂物进入机组。
2.管道施工及保温过程中，应注意对机组的保管和防护，严禁踩踏机组阀门等真空部件，并注意保护机组及触摸屏，防止被划伤。

大同城市级大温差改造工程一首例城市级大温差改造工程

2010年至2013年，配合大同市“创建省级环保模范城市计划”，华源泰盟集中对大同市200余座换热站进行了大温差改造，同时对华电大同第一热电厂等4座电厂实施了乏汽余热回收。工程完工后，回收的余热使大同市新增供热面积2428万 \mathsf { m } ^ { 2 } ，取缔燃煤锅炉3000余台，空气质量得到了明显改善，实现了从“黑三甲”到“北方三亚”的转变。

助力大同市“创建省级环保模范城市计划”

太原市大温差长输供热改造工程一规模最大的清洁供暖工程

清洁供暖管线全长37.8公里，高差180米，6次穿越汾河，横穿8座桥梁，1处高速公路，开通3座穿山隧道，隧道总长15.7公里。清华大学江亿院士认为，该供暖项目的技术难度和要求，在全国乃至世界供热史上都没有先例，为全国各地长输供暖项目实施开创了先河，是成功的示范样板工程。

^ { 7 1 } 万吨 减少烟尘排放

7.9万吨 减少SO2排放

3.9万吨 年减少NOx排放

5200万m²新增供暖面积

105万吨 年节约标煤

260万吨年减少CO排放

银川“东热西送”集中供热项目一距离最长的长输供暖工程

银川“东热西送”集中供热项目是贯彻自治区第十二次党代会精神和“生态立区”战略，落实中央环保督察整改要求，打赢“蓝天保卫战”的重要民生工程，也是自治区成立60周年的献礼工程。

项目采用大温差长距离输送技术，利用灵武发电厂发电余热进行供热，取缔燃煤锅炉200余台，有力的促进了银川市空气质量的改善。工程长输距离约46公里，供热管网主支干线总长度约171千米，穿越交通枢纽、水利设施54处。其中盾构穿越黄河隧道工程是全国首条穿越黄河的供热专用隧道，是整个工程的关键和难点，该工程的施工距离、作业难度等均开创国内供热项自先河。

鹤煤热电循环水余热利用EPC项目一中关村首台 (套)重大技术装备示范项目

\blacktriangledown 长春热力集团中医药大学热力站一取缔燃煤锅炉

长春热力集团中医药大学热力站，原以燃煤锅炉为热源为中医院及家属区采暖，2016年，取缔原燃煤锅炉，改为集中供热。而该区域恰处于热力管网的末端，一次网水流量不够，供热能力不足，这也是该站改造的重和难点。在此情况下，为保证供热品质，集团引进了华源泰盟大温差换热技术及吸收式大温差换热机组，在保证二次网供回水温度 ( 5 0 ^ { \circ } \mathsf { C } \mathsf { - } 4 0 ^ { \circ } \mathsf { C } ) 不变的情况下，拉大一次网供回水温差，使一次网的输送能力大幅提升，供热品质得到可靠保障。设备自2016年投入使用以来，达到了预期使用

烟台500热力公司大温差改造工程一取缔燃煤锅炉

烟台500热力公司所辖的前七乔、观海花园等五个热力站(包含2个燃煤锅炉房)供热面积共计100万 \mathsf { m } ^ { 2 } 一次网供回水温度 9 3 ^ { \circ } \mathsf C / 5 0 ^ { \circ } \mathsf C , 流量900t/h。2015年，华源泰盟对该系统进行了“大温差”改造，在保证二次网供热品质不变的前提下，将一次网回水温度降至 3 2 ^ { \circ } \mathsf { C } 以下，大幅提高了一次网的输送能力，节省下来的一次网水可以再承担40多万 \mathsf { m } ^ { 2 } 的供热，取缔了2个锅炉房的燃煤锅炉，将原有锅炉房供热接入市政热网。响应了烟台市取缔、关停市区燃煤锅炉的号召。

大唐保定热电厂循环水余热回收项目一超低压驱动型余热回收工程

0.15-0.18 MPa驱动蒸汽压力(表压)

58 MW回收余热量

2.32万吨 年节约标煤

3.1年静态投资回收期

1.58万吨 减少烟尘

1740吨 减少SO2排放

870吨 减少NOx排放

5.78万吨 减少CO排放

石家庄鹿泉热力大温差改造工程一提升管网输送能力

鹿泉热力公司作为《石家庄市废热利用集中供热规划方案》的先驱者，积极响应政府号召，率先使用“大温差”供热技术，为以后匹配上安电厂余热进市做出充分准备。2016年，该公司在永基花苑热力站、怡家花园热力站分别安装了5MW、3MW吸收式大温差换热机组作为试点。2017年又在厚德福城热力站安装1台10MW的吸收式大温差换热机组。

改造前，一次网的供回水温度为 9 0 / 5 5 ^ { \circ } \mathsf { C } ，改造后，一次网供回水温度变为 9 0 / 2 5 ^ { \circ } \mathsf { C } ，供回水温差由原来的 3 5 ^ { \circ } \mathsf { C } 增大到 6 5 ^ { \circ } \mathsf { C } ，提升一次网输送能力 8 5 % 以上。机组在外界负荷变动时，能够根据系统参数自动调整运行状态，实现了采暖季全工况变动时的平稳运行，热网输送能力不足的问题得到了完美解决。

济南西苑热力站大温差改造工程一提升管网输送能力

济南西苑热力站热源由济南热电有限公司北郊热电厂提供。原系统一次网供回水温度为 1 0 0 ^ { \circ } \mathsf { C } * 5 3 ^ { \circ } \mathsf { C } _ { \circ } 随着城市发展，北郊热电厂供热负荷增大，原有供热管网的输送能力出现严重不足。为确保居民供热品质，华源泰盟在西苑换热站安装补燃型、直燃型吸收式大温差换热机组以及烟气余热深度回收系统。在保证二次网供热品质不变的前提下，大幅降低一次网回水温度，拉大一次网供回水温差，提升原有管网的输热能力。补燃型机组在一次网供水温度 1 0 0 ^ { \circ } \mathsf C , 燃气补燃量不超过 2 0 % 时，一次网的回水温度 <=slant 2 5 ^ { \circ } \mathsf { C } ；直燃型吸收式换热机组，在进水温度 5 0 ^ { \circ } \mathsf { C } 时，供水温度达到 { 1 0 0 ^ { \circ } C } , 一次网的回水温度 <= 2 5 ^ { \circ } C _ { \circ } 同时，补燃型及直燃型吸收式换热机组的排放满足环保部门的相关规定。改造后，机组能够自适应热用户负荷变化，保证供热的稳定性。

陕西地热供暖工程一首例地热资源大温差供暖

北京华源泰盟节能设备有限公司

Beijing Hua Yuan TaiMeng Energysaving equipmentCo.,Ltd.

总部地址：北京市海淀区北四环中路283号2幢(智优沃科技大厦)3层
工厂地址：保定市满城区科技工业聚集区建业路9号
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