两类吸收式换热器及长输供热技术

摘要：长输供热是余热供暖、核能供热等低碳技术的基础。经济的长输供热，大温差输配是基础，利用两种吸收式换热器拉大供回水温差。两种吸收式换热器功能不同，需要根据项目情况合理搭配应用。

供热领域降碳压力不断增加，余热供暖技术越来越受到重视。典型的余热资源包括电厂余热、工业余热等，温度较高适合回收供暖。然而，很多大型电厂及工业企业距离市区远，热量输配成本高、余热回收难度大。大温差长输供热技术解决了这些问题，提高了热量长距离输送的经济性，实现余热远距离供热。

“大温差”供热技术与“常规温差”供热技术是相互对应的概念。集中供热一次网的距离长、范围大，一般采用“小流量、大温差”的方式，但常规一次网的供回水温差仅有50℃左右。

“大温差”供热系统把温差进一步拉大。热网供水温度上限受管道承压制约，进一步提高的潜力不大，因此，“大温差”供热系统采取降低回水温度的策略，其关键设备就是降温型吸收式换热器。热网末端安装降温型吸收式换热器后，回水温度降低到20-25℃，温差拉大到80℃左右，输送水量降低，管网投资和泵耗都大幅度降低，就可以进行长距离经济输热。

吸收式换热器分为两种，一种是降温型吸收式换热器（学名为“第一类吸收式换热器”，为了方便理解，本文从功能角度命名，下同），另一种是升温型吸收式换热器（学名为“第二类吸收式换热器”）。下面从功能角度分别进行介绍：

降温型吸收式换热器（第一类吸收式换热器）

降温型吸收式换热器是以输入侧和输出侧的温度差作为驱动，利用吸收式换热原理，降低输入侧出水的温度，实现剪刀差式换热。两侧温度差越大，回水温度越低，“大温差”效果越明显。

该过程与集中供热系统中一二次网换热的过程完美匹配。一次网供水温度很高，一般在100℃左右；二次网供水温度相对较低，在40-60℃之间。一次水和二次水形成很大的温差，可以驱动降温型吸收式换热器，将一次水出水降温降到约25℃。这个过程利用了原换热过程中浪费的能量品位差做功，零能耗实现一次网的大温差效果。

升温型吸收式换热器（第二类吸收式换热器）

升温型吸收式换热器以中温水和低温回水之间的温度差为驱动，利用吸收式换热原理，提高出水温度，同样也实现了剪刀差式换热。中温水与低温回水之间的温差越大，出水温度提升的幅度越高。

该过程与工业余热供暖的技术路线完全匹配。70℃以上的工业余热，在一次网低温回水的条件下，利用升温型吸收式换热器，可以将一次网供水温度提升至120℃左右。而一次网的低温回水是由用户侧的降温型吸收式换热器产生的。二者相互配合，实现了良性的耦合循环。

对于电厂等热源，可以使用余热回收机组降低热源供热成本，并利用降温型吸收式换热器拉大供回水温差，提高输送距离。余热回收机组与降温型吸收式换热器相配合，就实现了电厂余热长距离供热的目标。

对于工业余热来说，就需要降温型吸收式换热器和升温型吸收式换热器搭配使用，利用降温型吸收式换热器降低一次网回水温度，拉大余热水与回水的温差，进而利用升温型吸收式换热器，把供水温度提高；高温供水满足了降温型吸收式换热器的需求，降低了回水温度。两种吸收式换热器互相配合，相辅相成，使中间的水路实现真正的经济大温差。这个供热过程没有消耗额外能源，全部热量来自工业余热。

由此可见，降温型吸收式换热器是实现大温差长输供热的基础，升温型吸收式换热器是深度利用中温余热的必备条件。合理应用两种换热器，能够实现经济的余热长距离供热，大幅度降低供热系统的碳排放，为实现供热系统的双碳目标提供有力的技术支持。