最全面的火电厂中低温余热利用技术介绍
渝石网络主站：http://www.fishsting.com/
渝石网络分站：http://www.fishsting.cn/
渝石网络个人网站：http://www.huangjianchun.cn/

火电厂是以朗肯循环为基础进行热功转化获得电能的，这其中将伴随着大量的热量损失。火电厂中主要的热量损失源是汽轮机冷源损失和锅炉烟气的排热损失，其中汽轮机冷端损失占到火电厂热损失的40%左右，锅炉排烟热损失占到火电厂热损失的8%左右。

据统计，汽轮机冷源损失是凝汽式火力发电厂最大热量损失之一，即使是1000MW超超临界纯凝机组，冷端损失也约占汽水循环热量的50%以上。大型火力发电厂锅炉的排烟温度通常为120～150℃，相对应的热量损失约为燃料热量的5%～12%。排烟温度每升高10℃，排烟热损失会相应的提高0.6%～1%。如果能有效的将这些损失的热量回收利用，将对整个社会的节能减排工作做出巨大贡献。但是这部分热量的温度较低，利用难度较大。

要想将这部分能量利用好，不仅需要技术手段，还需要外界真正的需求，以实现温度对口、梯级利用。本文重点介绍以下中低温余热利用技术：

蒸汽压缩式热泵的工作原理是使制冷剂在压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等热力设备中进行压缩、放热冷凝、节流和吸热蒸发四个主要热力过程，从而在蒸发器中吸收低温热源的热量，以实现供热为目的的热泵循环。

在热泵系统中，压缩机起着压缩和输送热泵工质蒸汽的作用，它是整个系统的心脏；节流阀对热泵工质起节流降压作用并调节进入蒸发器热泵工质的流量，它是系统高低压的分界线；蒸发器是吸收热量的设备，热泵工质在其中吸收低温热源的热量而产生冷效应；冷凝器是放出热量的设备，从蒸发器中吸收的热量和压缩机消耗功所转化的热量一起在冷凝器中被供热介质（水或空气）带走。在热泵循环中，只有消耗一定的能量后，热泵工质才能把从低温物体吸取的热量不断地传递到高温物体中去，从而实现供热的目的。

高温出水（蒸汽）系统的工作原理：闪蒸后的尾水与补充水混合，经水泵加压后进入冷凝器吸收来自热泵工质的冷凝热变成高温高压水，之后高温高压水进入闪蒸器中闪蒸出高温蒸汽。

与传统蒸汽生产技术相比，具有如下优势：

吸收式热泵分为第一类吸收式热泵和第二类吸收式热泵两种类型。

第一类吸收式热泵也称增热型热泵，即利用高温驱动热源（如蒸汽、烟气或高温热水）把低温热能提高到中温可用热能，从而提高了热能的利用效率。第一类吸收式热泵的性能系数COP大于1，一般为1.5～2.5。

溴化锂溶液为吸收剂，水为制冷剂，制冷剂液体先从蒸发器的喷淋装置喷淋到传热管上，吸收了传热管内流动的热源水(废热水)的热量而蒸发成低温冷剂蒸汽进入吸收器，低温冷剂蒸汽在吸收器内被溴化锂浓溶液喷淋吸收，成为稀溶液，在吸收过程中放出热量加热应用水，此应用水进入冷凝器。

稀溶液由泵输送到发生器内，受到外界高温热源的加热，产生高压冷剂蒸汽，同时溴化锂溶液浓度提高，成为浓溶液，经换热器放热进入吸收器。高压冷剂蒸汽进入冷凝器凝结放热成冷剂水，同时此放热进一步加热应用水。溴化锂吸收式一类热泵的性能系数大约在1.5~1.7之间。其可以利用15~40℃的废热源，将20~50℃的应用水加热到50~90℃的热水供用。

单机制热范围：0.3MW～60MW

制取热水：不高于100℃

驱动热源：

蒸汽——0.1MPa~0.8MPa

热水——90℃以上

烟气——250℃以上

燃料——天然气、城市煤气、轻油等

余热源：10～70℃乏汽或热水，供回水温差10℃

制热效率COP：1.7~2.4

第二类吸收式热泵也称升温型热泵，是利用大量的中温热能产生部分高温有用热能，从而提高了热能的利用品位。第二类吸收式热泵的性能系数COP总是小于1，一般为0.4～0.5。本文主要介绍第一类吸收式热泵，也简称为吸收式热泵。

溴化锂溶液先流入发生器，收到发生器管内外界提供的废热蒸汽(热水)的加热，产生低压冷剂蒸汽，溴化锂溶液浓度提高，成为浓溶液，由泵打入到吸收器。产生的冷剂蒸汽在冷凝器中被冷却成冷剂液体，由泵打入到蒸发器，蒸发器内冷剂液体通过喷淋装置，吸收了传热管内外界提供的废热蒸汽(热水)的热量蒸发成高压冷剂蒸汽进入吸收器，该冷剂蒸汽被溴化锂浓溶液吸收，成为溴化锂稀溶液，同时产生吸收热，加热了应用热水。溴化锂吸收式二类热泵的性能系数在0.4~0.6之间。由于溴化锂吸收式二类热泵用的是60~100℃的废热，冷却水在10~40℃时，输出的热水或蒸汽的温度可在100~150℃，因此节能效果十分明显。

单机制热范围：0.3～15t/h（0.8MPa蒸汽）

驱动热源：80℃以上的废热水、乏汽或蒸汽

制取热媒：不超过175℃的热水或蒸汽

余热源（也是驱动能源）：80℃以上的废热水、乏汽或蒸汽

制热效率COP：0.33~0.48

吸收式热泵与压缩式热泵相比，在耗功、功率工质对等方面有存在较大的不同，具体如下：

纯凝式汽轮机组大约有40%的冷端余热通过冷却塔散热而排放至环境中，即使对于抽汽式汽轮机组来说，在最大抽汽工况下，为保证机组安全运行，仍有约20%的冷端余热被排放。这部分余热由于品位低而无法直接利用，以至于被排放浪费，造成了很大的冷端热损失。而背压式汽轮机组，通过提高机组背压来增加循环水的温度，并将循环水输送至外界热用户来满足采暖需求。背压式机组由于不存在冷端损失，因此理论上可以理解为能源利用效率接近于100%。因此，国家为促进国内能源利用效率的整体提升，大力倡导在推行集中供热时优先采用背压式汽轮机组。但是，背压式汽轮机组的运行方式为“以热定电"，对外供热负荷受机组出力的限制。

凝抽背(NCB)供热技术，具体是指机组在供热工况时可以实现纯凝(N)、抽汽(C)与背压(B)三种工况间的在线切换。当前，可以实现汽轮机组在纯凝、抽汽与背压三种工况之间在线切换的NCB技术有3S离合器技术、NCB新型专用供热机组。

新型凝抽背供热技术是一种可在线实现汽轮机在纯凝(N)、抽汽(C)与背压(B)三种工况间灵活切换的供热技术，是对国产热电机组运行理念的重大突破，具有投资少、改造范围小、经济效益显著等优势。图3-10为新型凝抽背供热技术系统示意图。当外界热负荷需求急剧增长时，可以通过关断中低压缸联通管上的液压蝶阀来切除低压缸进汽，实现汽轮机中压缸的排汽全部对外供热，迅速提升机组的供热能力。此时汽轮机低压缸不再进汽做功，机组的出力迅速降低，可快速响应电力调峰的灵活性运行;同时它还可以通过调整阀门，在满足供热需求的前提下将机组电负荷迅速降低，快速响应电网调峰运行灵活性。技术最大难点在于将凝汽器维持在一个较高的真空值，同时保留低压缸一小股冷却汽流，维持低压缸的“空转“运行。

新型凝抽背供热技术不同于加装有3S离合器的NCB型热电机组，它可以在低压转子不脱离、整体轴系始终同频运转的情况下，通过中低压缸连通管上新加装的全密封、零泄漏的液压蝶阀启闭动作，实现低压缸进汽与不进汽的灵活切换。同时它设计加装了一种可以对蒸汽参数进行调节的旁路控制系统，将小股中压排汽作为冷却蒸汽通入低压缸，后缸喷水长期投运，控制排汽温度在正常运行范围内，保证了低压缸在切除进汽的工况下安全运行。

所谓汽轮机低真空供热，其原理就是降低凝汽器真空度，提高汽轮机乏汽压力，从而提高乏汽温度，此时循环水温度也随之升高，然后将高温循环水直接输送给热用户进行供热。汽轮机改成低真空运行时，凝汽器则相当于热网系统的热网加热器，其系统原理图如图所示。

纯凝机组或抽凝机组改成低真空运行，排汽压力提高到0.03~0.048MPa，从而使循环水出口温度由33~49°C提高到65~80℃℃。循环水不再去冷却塔，而是用热网泵送到各热用户，供居民采暖。

对于纯凝工况，汽轮机乏汽余热被冷却循环水吸收，经冷却塔冷却而将这部分余热排放到环境中，从而产生冷端热损失。根据热力学第二定律可知，为达到一定的真空度，这部分热量损失是不可避免的。若将汽轮机改造成低真空供热运行，汽轮机的乏汽余热可以用来加热热网水进行供热，避免了冷端热损失，从而大大提高了电厂综合能源利用效率。

基于吸收式换热的大温差供热技术是指在二级换热站处以吸收式换热机组代替传统的板式换热器，从而使一次管网回水温度降低至30℃以下，拉大供、回水温差，故称为大温差热泵供热技术。大温差吸收式热泵系统中主要设备为吸收式热泵机组。吸收式热泵余热回收技术以其高效节能和不影响机组背压为特点，在电厂利用余热进行供热中得到广泛应用。吸收式热泵常以溴化锂溶液作为工质，对环境没有污染，不破坏大气臭氧层，回收低品位的余热，达到节能、减排、降耗的目的。

大温差热泵机组主要由发生器、蒸发器、吸收器和冷凝器四大部分组成。二次热网循环水分两路，一路并联进入高、低温段吸收器和冷凝器，另一路串联进入低、高温蒸发器和板式换热器，升温后，与冷凝器合并为一路出机组提供给用户的用热系统。溶液泵将吸收器中的稀溶液抽出，经热交换器升温后进入发生器，在发生器中被一次热网循环水继续加热，浓缩成浓溶液，同时产生高温冷剂蒸汽。浓溶液经热交换器传热管间，加热管内流向发生器的稀溶液后，温度降低后回到吸收器。发生器中产生的高温冷剂蒸汽流入冷凝器内，加热流经冷凝器传热管内的二次热网循环水，放出热量后冷凝成冷剂水，经U形管节流进入蒸发器。因蒸发器中压力较低，进入蒸发器的冷剂水一部分闪蒸成冷剂蒸汽，另一部分冷剂水则因热量被闪蒸的那一部分带走而降温成饱和温度的冷剂水，流入蒸发器底部液囊。进入蒸发器冷剂水液囊的冷剂水被冷剂泵抽出喷淋在蒸发器传热管表面，吸收流经传热管内部分二次热网循环水的热量而沸腾蒸发，成为冷剂蒸汽，浓溶液吸收蒸发器中的冷剂蒸汽，浓度变稀，流入底部溶液液囊，由溶液泵送入发生器。部分二次热网循环水进入板式换热器与从发生器流出的一次热网循环水换热升温后，与从冷凝器出来的二次热网循环水混合后进入用户的用热系统。这个过程不断循环进行，即可不断地制取所需温度的热水。

大温差吸收式热泵机组主要由吸收式换热机组和常规板式换热器组成。吸收式换热机组以一次网供水的热量作为驱动力，产生热泵效应，进而能够吸收低温热源的热量。

一次网供水依次放热给吸收式换热机组的高温热源、常规换热和吸收式换热机组的低温热源，温度降低至30℃后返回热电厂。二次网回水经过吸收式换热机组或板式换热器被加热升温后，向用户供热。下面以一次网供回水温度为95℃/36℃，二次网供回水温度为62℃/48℃进行说明。

一次网95℃热水首先进入发生器，进行一次换热后温度降至75℃，再进入板式换热器温度降至50℃，再回到蒸发器，温度降至36℃。二次网分两路进行换热，一路进大温差吸收式机组换热，另一路进板式换热器，回水温度由48℃升至62℃。

溴化锂溶液在蒸发器中经一次网换热器回水加热，吸收热量变为蒸汽，再进入吸收器被浓溶液吸收，二次网回水吸收溴化锂溶液中的中的热量，浓溶液变成稀溶液，再进入发生器，被-次网热水加热浓缩成浓溶液，之后再进入冷凝器将二次网回水加热，经热交换后变为溴化锂稀溶液。如此反复，实现循环。

技术特点

大温差换热技术是将溴化锂吸收式热泵技术与常规换热器供热技术相结合，在保证二次管网供热效果不变的前提下，使一次管网回水温度最低可降低至30℃，扩大供回水温差，实现大温差供热的技术。其主要技术特点及优势如下：

蓄热技术的实质是把多余的、暂时不需要的热量利用特定的蓄热材料储存在特定的蓄热装置中，需要时将热量释放出来再利用的一项节能技术。该技术能有效缓解外界热负荷高时机组的供热能力不足，减少机组供热负荷波动，降低电网调峰压力，增加供热和电网调峰的裕度，最大程度地发挥热电联产集中供热方式的优势。因此，在集中供热系统中采用蓄热技术是平衡热电厂的电、热生产，满足外界热负荷的需求，降低一次能源消耗量，实现热电解耦的重要手段。

按照物理化学的性质分类，主要的蓄热技术可分为显热蓄热、潜热蓄热和化学反应蓄热。

1. 显热蓄热

显热蓄热是最简单和最成熟的，应用也最广泛的一种蓄热方式。它主要是利用物质的温度升高来存储热能，可用于供热和发电。蓄热介质在存储和释放热能时，自身只是发生温度的变化，而不发生其他任何变化。目前运用最多的介质为水，如采用蓄热水箱进行蓄热，通过水介质的温度升高和降低，来实现热能的存储和释放，从而达到热能的合理分配。

显热蓄热技术中最常用的技术方式为热水蓄热罐，其是利用不同温度下水的分层特性来实现热能的存储和释放，即温度高时，热水密度小，在浮力作用下处于热水蓄热器上部区域;温度低的冷水由于密度大处于蓄热器的下部区域，从而实现了冷、热水的自然分层。

蓄热罐工作时，应保证流入罐体水量和流出罐体水量相等，从而使罐内液面稳定，保证蓄热罐保持最大工作能力。蓄热罐可通过直接连接或间接连接2种方式与热网相连。一般来说，当有多个热水蓄热罐接入热网时，只需要一个蓄热罐与热网直接连接为热网定压，其他蓄热罐应与热网通过换热器进行间接连接。

2. 潜热蓄热

潜热蓄热是利用物质在凝固或熔化、凝结或气化、凝华或升华以及其他形式的相变过程中，都要吸收或放出相变潜热的原理来进行蓄热，可分为低温潜热蓄热和高温潜热蓄热两部分。这种蓄热方式一般都存在过冷和相分离两种类型，且导热性能都比较差。常被利用的相变过程有固-液、固-固相变两种类型，而固-气和液-气相变虽然可以存储较多热能，但因其体积庞大，设备复杂，一般不用于储热。

3. 化学反应蓄热

化学反应蓄热是指利用可逆化学反应的反应热来存储热能的，例如，正反应吸热，热被存储起来，逆反应放热，则热被释放出来。与传统的潜热蓄热方式相比较，化学反应蓄热的能量存储密度有数量级的提升，其化学反应过程没有材料物理相变存在的问题，该体系通过催化剂或产物分离方法极易用于长期能量储存。然而，目前化学蓄热系统在国内尚未实现市场化，制约其商业化的关键问题之一是安全系数低。同时，化学蓄热材料在反应器中的传质传热效率需要进一步提高。因此，寻求安全且高效的化学蓄热技术是推动我国化学储能商业化的核心问题。

化学反应蓄热的核心技术之一就是化学蓄热材料，主要可以分为金属氢氧化物、金属氢化物、金属碳酸盐、结晶水合物、金属盐氨合物等。

4. 梯级相变蓄热

梯级相变蓄热是潜热蓄热中的一种，是按照“温度对口，梯级利用"的原则，在放热流体的流动方向上布置熔点依次降低的不同相变蓄热材料。在相变蓄热材料的充热过程中，放热流体的温度沿流动方向在减少，而相变蓄热材料的熔点温度也在阶梯降低。

打孔抽汽供热技术就是在凝汽式汽轮机的调节级或某个压力级后引出一根抽汽管道，接至抽汽管网。由于一般打孔抽汽为不可调整抽汽，在电负荷变化时抽汽压力也随着变化，可将打孔抽汽改为可调整抽汽，则可提高打孔抽汽供热机组的适用性，提高运行的稳定性。

一般工艺流程图如下图所示，在凝汽式汽轮机的调节级或某个压力级后引出一根抽汽管道，通过逆止阀、快关阀及调节阀接至工业抽汽热网，并可配置一个调压器，按热网压力信号去控制汽轮机进汽调节阀的开度，即可实现调整抽汽口压力或抽汽量的目的。

打孔抽汽改造后，通流级反动度及部分轮毂上承受的压力发生变化，从而引起机组轴向推力发生变化，抽汽后轴向推力有明显的下降趋势，总轴向推力有负向增大的趋势，改造前须进行推力轴承改造及轴向推力核算，确保改造后可以满足各纯凝工况和抽汽工况下汽轮机本体的安全运行。

该技术是指在电源侧设置电锅炉、电热泵等，在低负荷抽汽供热不足时，通过电热或电蓄热的方式将电能转换为热能，补充供热所需，从而实现热电解耦。该技术的优点是能最大程度地实现热电解耦，对原机组的改造少;不足之处在于改造投资大，且机组热经济性较差。电锅炉在国外有着广泛地应用，主要用于电网中富余“垃圾电"的消化，而在我国东北地区，受电力辅助调峰市场奖励机制的影响，也有少量电厂采取合同能源管理的模式开展电锅炉供热改造实现热电解耦。

在发电机组计量出口内增加电加热装置，装置出口安装必要的阀门、管道连接至热网系统。在热电联产机组运行时，根据电网、热网的需求，通过调节电锅炉用电量(转化为热量)实现热电解耦，达到满足电热需求的目的。机组采取加装电锅炉后，电锅炉功率可以根据热网负荷需求实时连续调整，调整响应速率快，运行较为灵活，电负荷甚至可降至“0"，机组深度调峰幅度较大。

热电厂配置电蓄热锅炉后，可利用夜间用电低谷期的富裕电能，以水为热媒加热后供给热用户，多余的热能储存在蓄热水箱中，在负荷高峰时段关闭电锅炉由蓄热水箱中储存的热量和机组抽汽共同供热。此时，一方面减小了供热机组对外供热负荷，机组最小发电出力随供热负荷的减小而降低，运行灵活性提高;另一方面增加了负荷低谷时段的电厂用电负荷，进一步增大了供热机组发电出力调节范围，起到了双重调峰作用。

一般情况下，热电厂在机组检修或出现故障时，供热蒸汽量不足，会首先调度其他抽凝机组加大抽汽量满足供热，如果还不能满足供热需要，考虑开启减温减压器。减温减压器是安装在主蒸汽母管和供热母管之间的装置，通过节流降压、喷水降温，将来自锅炉的高温高压蒸汽减温减压到供热参数来供热。

汽轮机内最小安全容积流量是供热机组最小发电出力的主要限制因素。对于抽汽机组而言，在汽轮机最小出力工况下，最小安全容积流量一定，当热负荷增大，抽汽口前的做功蒸汽流量需增加，相应地机组最小发电出力增加。利用主蒸汽减温减压供热，此时汽轮机侧做功的蒸汽流量则不再受供热蒸汽流量的影响，而只是受最小冷却流量的限制，可以达到热电解耦的目的。

汽轮机旁路分为高压旁路和低压旁路，其主要作用是在机组启停过程中，通过旁路系统建立汽水循环通道，为机组提供适宜参数的蒸汽。机组旁路供热方案即通过对机组旁路系统进行供热改造，使机组正常运行时，主再热蒸汽能够通过旁路系统对外供热，实现机组热电解耦降低机组的发电负荷。

受锅炉再热器冷却的限制，单独的高压旁路供热能力有限;受汽轮机轴向推力的限制，单独的低压旁路供热能力也有限，二者均无法单独实现热电解耦，达到深度调峰的目的。采用高、低压旁路联合供热改造方案则可以有效实现热电解耦，但运行时需考虑机组轴向推力、高压缸末级叶片强度限制等问题。

主要是结合“温度对口，梯级利用“的用能原则，对热电机组包含主蒸汽、再热蒸汽、工业抽汽、采暖抽汽等不同抽汽方式进行耦合集成，在满足采暖与电力调峰的同时，优先选择低品位能来供热，实现热电解耦，从而解决机组受以热定电的限制。

直接利用高参数蒸汽减温减压来供热，从能量梯级利用的角度来说，供热过程中不可逆损失过大，这是不科学的供热方式。而当有电力调峰需求时，由于电力调峰是为了提升电网对新能源电力的消纳能力，而新能源如风能、太阳能等均是清洁、可再生能源，且无能源成本。在不考虑设备投资成本的情况下，新能源电力的经济性是最高的。这时为了促进电网对新能源电力的消纳，则是可以一定程度上牺牲高品位蒸汽能的做功能力损失，来提升电网对新能源电力的消纳能力。

然而若为了提升机组的电力调峰能力，一味地采取高参数蒸汽直接供热，而不再发电，这种观念是忽略了能量梯级利用的基本原则，是一种比较极端的方式。最科学的方式就是在考虑电网调峰需求的同时，以能量梯级利用为原则，合理地设置热电机组的电力调峰深度，实现既能满足电网对电力调峰的要求，又能尽可能的减少高品位蒸汽能的做功能力损失，从而达到从能量梯级利用和经济性双重角度来合理发挥热电机组的电力调峰作用。

目前抽汽式供热汽轮机组采用的供热方式并不完美，采用高品质的蒸汽去供应热能，由于供热蒸汽的参数和用户的实际需求往往并不匹配，出现高品质能低效利用的现象，在某种意义上也是一种能量浪费行为。

现代燃煤电厂机械化程度高，需要使用各种机械设备完成燃料供给、给水、给气、排放灰渣废水、向外输送热水等诸多操作，一般情况下这些原动机都需要电力进行驱动，电动机拖动的优点是操作方便、灵活、占地小，同时电源供应稳定可靠，但会造成厂用电较高的情况。

小汽轮机也叫背压式小汽轮机，简称背压机，一般指功率25MW以下的汽轮机，是工业汽轮机的一种，由于功率比较小、多用于小型的地区发电厂、工业企业自备电厂、热电联产电厂、风机和泵的驱动机等。小汽轮机的特点是结构简单、蒸汽初参数低、内效率低。当用于发电机驱动时，一般转速为3000r/min;当用于风机和泵的驱动时，二者的转速一般相同，均为直接驱动。小汽轮机的控制系统比较简单，多采用液压机械式调节系统。

现有热网循环水泵的驱动方式主要由电动机带动或小汽轮机带动。在这两种驱动方式中电动机驱动热网循环水泵需要消耗大量的电功，增加用电成本，引起供电煤耗上升;采用小汽轮机驱动热网循环水泵，则是利用中低压蒸汽的做功能力驱动循环水泵。相比电动机驱动方式，小汽轮机驱动不仅节约了用电成本，还使得机组供电煤耗有所下降。

供热系统流程如上图所示，在该系统中，包括了热电联产系统主要供热设备:主汽轮机、热网加热器、热网预热器、小汽轮机、热网循环水泵等，运行方式描述如下:小汽轮机驱动热网循环水泵，热网水在进入首站加热前通过调节分为两路:一路作为冷却水进入热网预热器，用于冷却小汽轮机的排汽，以维持小汽轮机的正常排汽背压;另一路与出预热器的热网水在混水器中混合后进入热网加热器，由热网加热器加热到供热温度的要求后向换热站供出，加热热源为汽轮机的供热抽汽，整个供热过程不断循环。

采用小汽轮机驱动热网循环水泵，与采用电动机驱动方式相比具有较多优点，具体如下：

传统的热电联产是直接利用汽轮机的采暖抽汽(压力0.2MPa以上，温度200℃以上)来加热热网水(温度约40℃)，将热网水加热至60℃以上，然后通过供热管网对外供热。而采暖抽汽在热网加热器加热热网水后，变成约95℃的热网疏水，然后直接输送至主机除氧器，对热网疏水进行回收利用。

针对传统热电联产，系统设计主要存在的问题:除氧器的给水温度一般为150℃，而热网疏水仅有95℃，除氧器的抽汽量增加，一方面增加了高品位蒸汽的消耗，另一方面换热温差过大，做功能力损失大。

热能梯级利用原理则是从能的“质”与“量”相结合的角度进行系统集成，其本质是实现不同品位的能量之间的耦合和转换利用。以“温度对口、梯级利用"为指导，进行热网疏水系统的集成优化分析，如图9-16所示，可通过新增热网疏水换热器将热网疏水进行进一步降温至约60℃，并将疏水回收的接口改至更低级的回热加热器(对应温度约60℃)，利用更低级的回热抽汽来加热热网疏水，从而减少高品位的除氧抽汽消耗，减少抽汽的做功能力损失:同时回热加热器温度与热网疏水温度一致(均约60℃)，缩小了换热温差过大，也减少了换热过程中的做功能力损失。

另外，针对热网疏水换热器与原热网加热器的连接，可以分为并联连接和串联连接，分别如上图(a)和(b)所示。其中，热网疏水换热器与原热网加热器的并联连接并未考虑热能的梯级利用；热网疏水换热器与原热网加热器的串联连接，则是基于“温度对口、梯级利用"进行的设计。从热能的梯级利用角度分析，串联连接要优于并联连接，因为利用采暖抽汽(温度200℃以上)直接加热热网水(温度约40℃)，换热温差过大，可以先利用热网疏水换热器将热网回水进行初步加热，提高进入热网加热器的热网水温度，从而缩小热网加热器的换热温差，减少热网加热器中换热过程的做功能力损失。

由大量单根热管组成的换热器称为整体式热管换热器，与其不同，分离式热管换热器设置了蒸汽集箱，把每根热管产生的蒸汽汇集在一起，使所有热管受热面的壁温相等，如下图所示。被加热的凝结水进入蒸汽集箱，与蒸汽换热，用下降管引导被冷凝的水回到换热器的下部，从而完成循环。

用分离式热管换热器回收锅炉烟气余热加热凝结水，热管内部为相变换热，烟气热量首先经过烟气侧受热面传递给热管工质水(蒸汽)，再经过凝结水侧受热面将热量传出，所以要经过2级受热面。凝结水侧受热面在烟道外，不存在低温腐蚀问题，可采用较低的进口水温来增大传热温差，同时汽水换热的传热系数较大，所以凝结水侧换热面积较小，烟气侧受热面为换热器的主要部分。

如图所示，为多级烟气水换热器与热水型溴化锂热泵的组合，可以看出初始进口烟气温度为170℃，出口的烟气温度可以降低至40℃，在此换热过程中，高温烟气被用于热泵的驱动热源，中温烟气用于户回水，低温烟气被用于作为热泵的低温热源。从整体来看，烟气出口温度低于热媒进口温度条件现了低温余热向高温热媒的“传热”。因此，在低温烟气余热回收过程中引入热泵，可以实现低温烟回收热量传递过程中的“量”与“质”的分配控制，在一定程度上突破传统换热过程的思维限制：换热口温度的限制，提高低温烟气余热回收过程中烟气的温降深度。

注：本文从4月30日开始总结，至5月29日晚23点才总结完毕，总结的跨度将近一个月，主要参考了《火电厂中低温余热利用技术》一书，总结中如有不妥之处，还望指正，在此站长对你的建议和指正表示衷心的感谢。