煙氣深度回收利用技術采用吸收式熱泵，由于吸收式熱泵能制取非常低的冷水（約10℃）用于回收煙氣熱量，將煙氣的排煙溫度降低至30℃以下，煙氣節能率達到15%，同時能產生60℃左右的采暖水，適用于大型采暖鍋爐排煙余熱的深度回收利用。

　　目前，我國正在加快推進生活及工業用燃氣鍋爐的應用。然而，國內燃氣鍋爐的能量利用水平普遍不高，其中煙氣排熱是最主要的損失形式。

　　煙氣深度回收利用技術采用吸收式熱泵，由于吸收式熱泵能制取非常低的冷水（約10℃）用于回收煙氣熱量，將煙氣的排煙溫度降低至30℃以下，煙氣節能率達到15%，同時能產生60℃左右的采暖水，適用于大型采暖鍋爐排煙余熱的深度回收利用。通過針對吸收式熱泵直接接觸式回收燃氣鍋爐煙氣進行的理論研究和實驗效果表明，采用吸收式熱泵可以徹底實現煙氣顯熱和冷凝熱的全熱回收，鍋爐的熱效率提高約13%，并去除大部分水蒸氣。

　　本文通過實際改造項目熱泵機組在線監測及供暖所記錄的實際數據，希望為大型燃氣鍋爐等熱能動力設備的節能改造提供示范和參考。

　　1、吸收式熱泵原理

　　吸收式熱泵主要由發生器、吸收器、蒸發器、冷凝器及其它輔助設備組成。吸收式熱泵的原理如下：冷劑水進入蒸發器這個高真空環境中，吸收低溫水熱量蒸發成冷劑蒸汽。冷劑蒸汽進入吸收器內被來自發生器的濃溴化鋰溶液吸收，放出熱量加熱中溫水。溶液泵將變稀的溶液泵至發生器并被熱源加熱，產生冷劑蒸汽和濃溶液。冷劑蒸汽進入冷凝器冷凝成冷劑水并放出熱量再次加熱中溫水，冷劑水則進入蒸發器再次蒸發吸收低溫水熱量。

　　吸收式熱泵能獲得比低溫熱源高50～60℃且低于95℃的熱水。由于熱水的熱量來自于兩部分：一部分回收低溫熱源的熱量；另外一部分來自驅動熱源。因此吸收式熱泵供熱COP（熱水熱量/驅動熱量）可達到1.6～1.8，而傳統的供熱模式不到0.9。由此可見吸收式熱泵供熱具有巨大的節能優勢。吸收式熱泵的驅動熱源可以是燃氣、蒸汽、高溫煙氣及高溫熱水。

　　2、工程概況

　　北京某供暖鍋爐房為“煤改氣”項目，其熱源廠為改建熱源廠。該鍋爐房主要負責156萬m2建筑采暖供熱。

　　目前安裝有4臺以天然氣為燃料、供熱能力為29MW的燃氣熱水鍋爐，總供熱能力116MW。根據以往供暖所統計，初末寒期熱負荷為25MW，嚴寒期熱負荷45MW。熱網回水溫度為45～50℃，供水溫度為75～100℃。燃氣鍋爐已安裝有煙氣換熱器，鍋爐最終排煙溫度與鍋爐負荷和采暖水回水溫度有關，變化范圍為50～60℃。

　　3、節能潛力

　　本次改造的主要目的在于將煙氣的溫度降溫至30℃以下。經理論計算并結合煙氣換熱器和熱泵性能，最終確定熱泵低溫水出口溫度為12℃，采暖水的進出口溫度45/60℃。

　　圖1是理論計算的不同溫度煙氣降溫至30℃時煙氣余熱回收率。當煙氣排煙溫度高于煙氣的露點溫度55℃時，回收率呈直線下降趨勢，熱量主要以煙氣顯熱為主。當煙氣溫度低于露點時，煙氣的回收率急劇降低，說明此階段煙氣熱量比較集中，以水蒸氣冷凝熱為主。本改造項目主要回收煙氣冷凝熱量，從圖1可知由50～60℃降溫至30℃時，煙氣余熱回收率為7.3～11.83%，可見其節能潛力非常可觀。