一、实验背景

天津市津安热电有限公司现状供热规模面积2318万平方米，每年新增负荷面积150万平方米以上。由于现状管网总流量已接近杨电管网输送上限，广乐道主干线由于规划拆迁原因无法实施，管网输送存在问题。为节约循环流量、不敷设新管道、挖掘管网供热潜力，特在西青和苑居住区试点应用溴化锂大温差换热机组技术，该项目在天津供热行业为首例应用。和苑小区总建筑面积36.5万平方米，供热系统分为低、中、高三个区域，低区面积18.2万平方米，中区面积13万平方米，高区面积5.3万平方米。此项目共设2台10MW溴化锂大温差换热机组，一台为和苑低区供热，另一台为和苑中、高区供热。其充分利用一次网高温热水中蕴藏的高品位热能做功，通过降低一次网回水温度，拉大管网供回水温差，节省一次管网流量，在不改变二次网供热参数的前提下，提高热源厂供热能力和管网输配能力，为解决公司管网流量不足问题找到新途径。

二、机组特点

（一）可消耗较少的高品位驱动热量获得更大的供热能力。

（二）高气密性，能否保持机组内部高真空状态，是维持机组稳定高效运行，延长使用寿命的关键因素。本机组采用经过氦质谱检漏仪严格检测的机组本体，并采用技术先进的抽气装置可有效保证机组真空运行。

（三）对驱动热源的要求不高，75℃以上的热水便可满足机组运行要求。其制热量可在20%-100%的范围实现无极调节，且在部分负荷时机组的热力系数无明显下降。

（四）采用先进的自动控制系统，根据室外温度全程自动调节机组运行参数，无论一次网运行状态如何波动，可保证二次网出水温度仍按照相应室外温度下的设定值稳定运行。

（五）运行可靠，机组内部件换热管均采用高品质合金换热管，采用先进的热胀工艺，消除热胀冷缩不利影响。并采用专用屏蔽泵，可有效减少其故障造成设备停机的可能性。

三、机组组成

溴化锂大温差供热机组(以下简称机组)是以一次网高温循环水为驱动热源，以水为制冷剂、溴化锂水溶液为吸收剂，利用水在低压真空状态下低沸点沸腾吸热的特性，提取低品位热源中的热量，转化为中温范畴的采暖用热水的高效节能设备。机组由发生器、冷凝器、吸收器、蒸发器、热交换器和板式换热器等主要部件，以及抽气装置、熔晶管、屏蔽泵(溶液泵和冷剂泵)等辅助部分组成，并配备以先进的自动控制系统以及其它换热站辅助设备。

四、实验数据

温度（℃） 流量（t/h） 管径（mm） 比摩阻（Pa/m）

机组类型 一次供温 一次回温 一次温差 二次供温 二次回温 二次温差 一次流量 室外温度 一次网管径 一次网比摩阻

普通机组 92   52    40       55       43       13       214      -1       250        55

大温差   90       30       60       52       41       11       140      0        200        80

供热机组 五、工作原理

一次热网循环水串联进入高、低温发生器，然后进入板式换热器降温。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，与冷凝器出液合并为一路出机组，提供给二次网及户内用热系统。

溶液泵将吸收器中的LiBr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。发生器中挥发的高温冷剂蒸汽溢入冷凝器内，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。因蒸发器处于低压真空状态，进入蒸发器的冷剂水一部分闪发成冷剂蒸汽，另一部分冷剂水则因热量被闪发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。其又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。LiBr浓溶液有很强的吸收水蒸气能力，浓溶液吸收蒸发器中的冷剂蒸汽后浓度变稀，流入底部溶液液囊，由溶液泵送入发生器。串联进入低、高温蒸发器的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二次网及户内用热系统。

此过程不断的循环进行，可简述为蒸发器连续地产生冷效应，从低位热源吸热，吸收器和冷凝器连续地产生热效应，将二次网回水加热。二次网回水在吸收器和冷凝器中的吸热量等于驱动热源和低位热源在热泵中的放热量之和。

六、实验结论

此实验数据采集室外温度为-1℃时机组运行对比数据，二次侧流量G不变，二次侧温差ΔT相同。根据公式Q=G*C*ΔT，在换热站负荷Q相同，即输出热耗一致情况下，一次侧的温差由原板换机组运行时的40℃增加到现状溴化锂大温差机组运行的60℃温差，流量由原来的214t/h变为现在的140t/h，节约一次网流量74t/h，提高一次网热水的供热能力30%，节省一次流量效果显著。