一、前言
工業(yè)循環(huán)水的作用是帶走生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的大量熱量，鋼鐵企業(yè)的自備電廠、煉鐵、煉鋼、連鑄、熱軋、制氧等各單元均需要應(yīng)用大量的工業(yè)循環(huán)水，其回水溫度35℃~55℃，熱品位較低，但所蘊(yùn)含的熱能總量十分巨大。
目前，工業(yè)循環(huán)水的余熱能基本沒(méi)有回收利用，大部分通過(guò)冷卻塔或蒸發(fā)空冷器直接排放到大氣中，這不僅白白浪費(fèi)了大量的能量，而且還會(huì)對(duì)環(huán)境造成極大的熱污染。
ZETA根據(jù)工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)、集中供熱系統(tǒng)智能節(jié)能集成技術(shù)、大型熱泵應(yīng)用技術(shù)等領(lǐng)域的多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累，進(jìn)行專門化集成創(chuàng)新，開(kāi)發(fā)了一套工業(yè)循環(huán)水余熱回收綜合制熱技術(shù)（Heat Recovery Heating Technology，簡(jiǎn)稱HRHT），包括：溴化鋰吸收式熱泵制熱技術(shù)、工業(yè)循環(huán)高效水源熱泵技術(shù)、制熱機(jī)組能效分析與運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)。
HRHT技術(shù)的推廣應(yīng)用，不僅可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)余熱的綜合利用，減少熱污染的排放，而且還可以降低循環(huán)水泵的電耗、減少冷卻塔的用量，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化的節(jié)能減排。

二、節(jié)能原理
利用成熟的大型熱泵技術(shù)，對(duì)工業(yè)循環(huán)水余熱進(jìn)行綜合利用，制熱后直接應(yīng)用于生產(chǎn)和生活用熱。
工業(yè)循環(huán)水余熱回收綜合制熱中的熱泵技術(shù)主要包括溴化鋰吸收式熱泵、循環(huán)水高效水源熱泵。其中吸收式熱泵的單機(jī)COP最高可達(dá)2.0，而高效水源熱泵的單機(jī)COP則可達(dá)7.0。即使水源熱泵的System COP取4.5，其單位制熱值的能源費(fèi)用還是具有明顯優(yōu)勢(shì)，且無(wú)任何污染。
顯然，與傳統(tǒng)的電廠高溫水制熱、或者鍋爐制熱等方式相比較，用熱泵制熱技術(shù)更加節(jié)能環(huán)保，節(jié)能效率非常高。

（一）溴化鋰吸收式熱泵制熱技術(shù)

1、實(shí)現(xiàn)原理
溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組主要面向大型熱電廠，通過(guò)將汽輪機(jī)的多段抽汽作為吸收式熱泵的驅(qū)動(dòng)力（如果用背壓式汽輪機(jī)綜合能效更優(yōu)），回收汽輪機(jī)排汽冷凝熱。同時(shí)，吸收式熱泵還直接回收電廠汽輪機(jī)的循環(huán)水余熱，避免了電廠循環(huán)水余熱能量的損失，減少了電廠冷卻塔的循環(huán)水蒸發(fā)損失，降低了冷卻塔的熱污染和冷卻水泵電耗。 2、典型應(yīng)用原理
某鋼廠自備熱電廠，有兩臺(tái)2*N150MW抽氣式供熱機(jī)組，抽汽主要滿足廠區(qū)生產(chǎn)和生活用熱，采暖最大用汽負(fù)荷為150t/h(97.5MW)。原工藝采用直接抽取蒸汽，通過(guò)汽水換熱器后進(jìn)行供熱，汽輪機(jī)的冷卻水將熱量通過(guò)冷卻塔排向大氣。新方案采用吸收式熱泵機(jī)組對(duì)循環(huán)水的熱量進(jìn)行提取制熱。來(lái)自凝汽器30℃循環(huán)冷卻水通過(guò)上塔前的支管送至吸收式熱泵的取熱端, 熱泵吸收余熱后, 循環(huán)水溫度降至25℃送至冷卻水池；同時(shí)在熱泵的加熱端, 來(lái)自采暖用戶二次熱網(wǎng)55℃的供熱回水進(jìn)入熱泵, 經(jīng)過(guò)熱泵加熱的熱水溫度升至75℃后送至換熱站, 在換熱站內(nèi)通過(guò)二次泵加壓送至采暖用戶。
典型參數(shù)如下：
熱泵總供熱量: 97.5MW；
熱水進(jìn)出口溫度: 55℃/75℃；
熱水總流量: 4200m³/h；
循環(huán)水額定進(jìn)出熱泵溫度: 25℃/20℃；
循環(huán)水進(jìn)熱泵流量: 6800m³/h；
額定回收循環(huán)水余熱: 39.5MW；
熱源蒸汽壓力: 0.8MPa；
額定蒸汽用量: 85.5t/h；
蒸汽凝水出熱泵溫度: ≤80℃；
熱泵功率: 105kW
在一個(gè)采暖期內(nèi)，該典型應(yīng)用利用吸收式熱泵回收電廠循環(huán)冷卻水余熱39.5MW，折合蒸汽58.2 t /h，年節(jié)約蒸汽17.81萬(wàn)噸；由于減少了冷卻水上塔，降低蒸發(fā)量，一個(gè)采暖期可節(jié)水20.8萬(wàn)噸；由于吸收式熱泵利用蒸汽作為驅(qū)動(dòng)熱源， 蒸汽凝水可以回收作為鍋爐補(bǔ)水， 一個(gè)采暖期可回收蒸汽凝水26.2 萬(wàn)噸。扣除運(yùn)行費(fèi)用，本典型應(yīng)用項(xiàng)目年節(jié)能量達(dá)1.49萬(wàn)tce，年節(jié)能收益超過(guò)2000萬(wàn)元。 3、擴(kuò)展應(yīng)用
如果增熱后的溫度低于供熱所需的溫度，則可以增加一個(gè)汽水換熱器，對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的增溫。
其中溴化鋰熱泵的高溫?zé)嵩催€可以包括廢蒸汽、高溫?zé)崴⒏邷責(zé)煔?；低溫?zé)嵩窗梢岳玫母鞴I(yè)循環(huán)水余熱。

（二）循環(huán)水高效水源熱泵制熱技術(shù)

鋼鐵企業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)散落于各個(gè)分廠，且分布面廣，使用量大。工業(yè)循環(huán)水余熱對(duì)于"水源熱泵"而言，則是一種高品質(zhì)的"水源"。如果在每個(gè)循環(huán)水的熱水池旁安裝"高效水源熱泵"，利用熱泵技術(shù)將循環(huán)水中的余熱直接制取55℃~75℃的高溫水，直接轉(zhuǎn)移能量到供熱系統(tǒng)，這是一種典型的分布式能源站，直接進(jìn)行綠色供熱。
工業(yè)循環(huán)高效水源熱泵技術(shù)不僅可以大量回收循環(huán)水的低品位余熱，而且還有利于水泵循環(huán)水的系統(tǒng)節(jié)能，減少冷卻塔的蒸發(fā)損失，降低冷卻塔的熱污染，屬于典型的節(jié)能環(huán)保集成技術(shù)。

（三）制熱機(jī)組能效分析與運(yùn)行優(yōu)化控制技術(shù)

ZETA一直致力于供熱系統(tǒng)的能效分析與運(yùn)行優(yōu)化控制（簡(jiǎn)稱EAOC技術(shù)）。通過(guò)應(yīng)用ZETA智慧閥門檢測(cè)制熱機(jī)組管道節(jié)點(diǎn)的流動(dòng)參數(shù)，包括流量、壓力、壓差、溫度、溫差、熱量等。ZETA擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的EAOC軟件技術(shù)以System COP最優(yōu)為主目標(biāo)，通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行各個(gè)制熱單機(jī)的能效分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)某制熱機(jī)組運(yùn)行于低能效區(qū)域時(shí)，通過(guò)控制技術(shù)強(qiáng)制改變?cè)摍C(jī)組的節(jié)點(diǎn)流動(dòng)參數(shù)，可使機(jī)組運(yùn)行點(diǎn)向高效區(qū)偏移，達(dá)到高效節(jié)能運(yùn)行。

三、工程應(yīng)用

工業(yè)循環(huán)水余熱回收綜合制熱技術(shù)（HRHT）屬于典型的綜合節(jié)能集成技術(shù)，包括溴化鋰吸收式熱泵制熱技術(shù)、工業(yè)循環(huán)高效水源熱泵技術(shù)、制熱機(jī)組能效分析與運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)三大子技術(shù)。實(shí)際應(yīng)用時(shí)需要根據(jù)工業(yè)循環(huán)水的余熱資源優(yōu)勢(shì)，結(jié)合ZETA自主研發(fā)的面向供熱系統(tǒng)EAOC技術(shù)，進(jìn)行系統(tǒng)能效的持續(xù)運(yùn)行優(yōu)化。
HRHT技術(shù)的推廣應(yīng)用，不僅可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)循環(huán)水余熱的綜合利用、降低循環(huán)水泵的綜合電耗，而且還可以減少熱污染的排放，減少冷卻塔的使用量，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化的節(jié)能減排。