一、引言

当前，中国能源需求持增长，但过度依赖煤炭、天然气等一次能源，导致能源危机和环境污染问题日益严峻。工业生产中产生大量余热资源，却因回收利用率低而造成能源浪费。为应对这一挑战，国家积极推动节能减排和绿色发展，出台多项政策鼓励余热回收利用。高温热泵技术作为一种高效的余热回收方式，在提高能源利用效率方面具有巨大潜力，但仍面临压缩比过大、排气温度过高、节流损失增加等技术难题。因此我们决定对能回收热能的热泵进行了深入了解，并通过报告的形式进行总结和分析。

二、调研目的：

１.深入应用现状: 全面了解大唐洛阳热电责任有限公司应用热泵回收余热技术的具体情况，包括设备类型、运行效率、热源类型、回收余热的温度范围、产生的蒸汽或热水的参数、经济效益和环境效益等方面。通过实地考察、访谈和数据分析，掌握热泵系统的运行状况，并评估其在大唐洛阳热电责任有限公司的应用效果。
２.评估项目可行性: 评估本项目热泵装置在大唐洛阳热电责任有限公司的适用性和可行性，分析其技术优势和创新点。重点考察本项目热泵装置在热源温度、热负荷、蒸汽或热水参数等方面的适应性，并对比分析其与传统热泵技术的差异，突出其技术优势和潜在的创新价值。
３.学习企业经验: 学习大唐洛阳热电责任有限公司在热泵回收余热技术方面的优秀经验和商业运行模式，为项目推广应用提供借鉴。通过了解企业技术团队的建设、设备维护保养、运营管理等方面的经验，探索热泵回收余热技术在电力行业应用的最佳实践模式，为项目推广应用提供参考。
调研意义：
１.响应国家政策: 响应国家节能减排和绿色低碳发展的政策导向，推动能源结构优化和可持续发展。通过调研，深入了解国家相关政策对热泵回收余热技术的支持力度，并结合大唐洛阳热电责任有限公司的实际情况，探讨如何更好地利用政策优势，推动热泵技术在电力行业的应用。
２.提高能源效率: 提高大唐洛阳热电责任有限公司的能源利用效率，降低能源消耗和碳排放，实现经济效益和环境效益的双赢。通过分析热泵回收余热技术的经济效益和环境效益，评估其对大唐洛阳热电责任有限公司能源成本的降低和对环境的影响，为企业提供决策参考。
３.推动技术进步: 为大唐洛阳热电责任有限公司改进热泵回收余热技术提供参考，推动企业技术进步和转型升级。通过调研，发现热泵回收余热技术在实际应用中存在的问题和不足，并结合本项目热泵装置的技术优势，为大唐洛阳热电责任有限公司改进热泵回收余热技术提供参考，推动企业技术进步和转型升级。
４.提升社会影响力: 扩大热泵回收余热技术在社会中的影响力，提高公众对节能减排的认识和参与度，营造绿色低碳的社会氛围。通过调研成果的分享和宣传，让更多人了解热泵回收余热技术的重要性和应用价值，提高公众对节能减排的认识和参与度，推动社会绿色低碳转型。

三、调研内容

1. 热泵技术原理及分类
热泵技术是利用逆卡诺循环原理，通过消耗少量高品位能源，将低温热源中的热量“泵送”到高温热源中，实现热量的提升和利用。
大唐洛阳热电责任有限公司主要采用蒸汽压缩式热泵，该类型热泵效率高、适用范围广，能够有效回收低温余热资源。与其他类型热泵相比蒸汽压缩式热泵具有以下优势：
效率高: 蒸汽压缩式热泵的COP值通常在3-5之间，能够有效提高能源利用效率。
适用范围广: 蒸汽压缩式热泵能够适应不同的热源温度和热负荷，应用范围广。
技术成熟: 蒸汽压缩式热泵技术成熟，设备可靠，运行稳定。
同时考虑到工业余热资源类型及特点: 大唐洛阳热电责任有限公司主要产生的余热资源为循环水余热，温度范围在30-60℃，属于低温余热资源。循环水余热具有以下特点：
温度低: 循环水余热温度较低，难以直接利用。
余热量大: 循环水余热量大，回收潜力巨大。
分布集中: 循环水余热分布集中，便于收集和利用。
该公司还采用吸收式热泵技术: 吸收式热泵技术，这是一种以余热驱动的能级提升装置，适用于区域集中供热和供冷领域。与压缩式热泵相比，吸收式热泵的运转部件较少，易于维修，并且只需要消耗少量电能即可回收大量余热。
 2. 热泵余热回收技术应用现状
大唐洛阳热电责任有限公司热泵余热回收系统: 该系统采用蒸汽压缩式热泵，回收循环水余热，产生低压饱和蒸汽，用于发电厂生产或生活用热。系统运行后，能源利用效率显著提高，每年可节约标准煤约1万吨，减少二氧化碳排放约2万吨，经济效益和环境效益显著 。
3. 企业介绍
大唐洛阳热电有限责任公司是一家以电力稳定供应为核心业务的公司，面对持续高温天气，该公司通过设备治理、技术管理等多种手段，确保电力稳定供应。公司根据天气情况、负荷时段、系统方式等因素，策略性调整负荷，加强运行调整、燃料保证、设备可靠性精益管理，以缓解机组油温高、风温高、水温高等问题，保障大负荷安全发电，满足省网负荷需求。此外，针对汛期对电煤造成的影响，该公司坚持问题导向，统筹分工，根据机组运行状况，及时合理调整掺配煤比例，避免湿煤堵塞给煤机等输煤设备，保障燃料输送畅通充足供应。
在2019年上半年，大唐洛阳热电有限责任公司紧紧围绕“优化发展年”工作部署通过加强资金、燃料、电量三道防线的管控，实现了2台320兆瓦机组发电利用小时完成2131小时，在全省16家统调同等级供热燃煤单位中排名第一。这反映了公司在电量抢发方面的卓越表现，通过实施“影响电量与安全生产实行同等问责”机制，加强设备、燃料、运行管理，提高机组优化运行水平，确保了高效稳定的电力供应。
环保技改达标：公司投入大量资源进行环保技术改造，包括300兆瓦机组5号、6号锅炉脱硝环保技改以及165兆瓦机组1号、2号、3号、4号锅炉除尘及氮氧化物治理环保技改项目。这些项目的完成并通过省、市环保部门的检查验收，标志着公司所有供热发电锅炉全部实现达标排放，这体现了公司在环境保护方面的积极贡献和责任感。
专利技术推广：大唐洛阳热电有限责任公司的输煤部员工自主研发的“一种新型皮带异面托辊组”专利技术得到了广泛的交流学习与推广。这项技术通过解决标准托辊组边缘夹坏、磨损输煤皮带非工作面的问题，大幅提高了皮带的寿命，同时降低了输煤皮带检修人员的劳动强度和现场安全管控难度，提高了机组供煤可靠性。这一成就展示了公司在技术创新和员工创新能力方面的强大实力。
4. 经济效益分析
 在热泵余热回收系统的经济效益分析中，我们主要关注投资成本、运行成本、节能效益、减排效益以及这些因素对企业经济效益的贡献，特别是系统的投资回收期和内部收益率。我们基于在大唐洛阳热电责任有限公司的调研实况对其进行详细分析：
投资成本：包括设备购置费、安装费、土建费用、辅材费用以及系统附属设备的费用。根据在大唐洛阳热电责任有限公司的调研实况，我们可以估算一个大致的投资成本。设备购置及安装费用：包括热泵机组、蒸发器、冷凝器、压缩机、各类水泵（中介水泵、热网水增压泵等）及烟气冷凝水处理装置等，总计约为2000万元至3000万元（具体根据系统规模和配置调整）。土建及辅材费用：土建安装费用、管道、阀门等辅材费用，合计约1360万元。
初期总投资：综合以上各项，初期总投资约为3360万元至4360万元。运行成本：主要包括人工费用、电费、维修费用、折旧费用等。
人工费用：由于系统自动化程度高，通常无需额外增加工作人员，因此人工费用可以忽略不计。
电费：主要耗电设备包括压缩机、水泵等，按照0.485元/kWh的电费标准和年运行时间（如2880小时）计算，电费成本将取决于具体设备功率和使用效率。
维修费用：包括正常检修、保养、更换备件及耗材等费用，需根据设备维护计划和实际情况进行估算。
节能效益：热泵余热回收系统通过回收并提升低品位热能，显著提高了能源利用效率，减少了对传统能源的依赖：以鄂尔多斯转龙湾煤矿为例，矿井通风系统的能源消耗降低了40%以上，每年可节约大量运行费用。节能效益直接体现在减少的能源消耗和节省的运行成本上，长期运行下来，节能效益显著。
减排效益热泵余热回收系统的应用减少了化石燃料的燃烧，从而降低了温室气体排放和其他环境污染物的释放。
环保效益：减排效益不仅符合环保法规要求，还提升了企业的环保形象，有助于企业获得政策支持和环保认证。
经济效益贡献评估：根据大唐洛阳热电责任有限公司节能效益和减排效益带来的经济收益，可以计算出系统的投资回收期在一年左右，长期经济效益显著。同时内部收益率（IRR）约为15%，项目投资的可行性和吸引力较高。
5. 社会效益分析
热泵余热回收系统在案例中的社会效益显著，主要体现在减少温室气体排放、降低环境污染、提高能源利用效率等方面，对环境保护和社会可持续发展做出了重要贡献。
减少温室气体排放：热泵余热回收系统通过回收工业生产、矿井通风、建筑取暖等过程中产生的余热，有效减少了对传统能源的依赖，特别是化石燃料的燃烧。传统能源如煤炭、天然气等的燃烧是温室气体（如二氧化碳、甲烷等）排放的主要来源。热泵系统通过回收和再利用这些余热，显著降低了因燃烧化石燃料而产生的温室气体排放。例如，在岩棉工厂案例中，通过热泵工艺取代传统的燃气锅炉供暖，每年可减少大量天然气的消耗，进而减少二氧化碳的排放。同样，在矿井乏风余热回收系统中，通过热泵技术将矿井通风系统中的低温废热转化为热能，减少了因燃煤或燃气供暖而产生的温室气体排放。
降低环境污染：除了减少温室气体排放外，热泵余热回收系统还有助于降低其他大气污染物（如颗粒物、氮氧化物、硫氧化物等）的排放。传统供暖方式往往伴随着燃烧过程，这些过程会释放大量的空气污染物，对环境和人类健康造成严重影响。而热泵系统通过回收利用余热，避免了燃烧过程，从而减少了这些污染物的排放。特别是在北方城镇和农村地区，燃煤供暖是主要的大气污染来源之一，热泵系统的应用对于改善空气质量、降低雾霾等环境问题具有重要意义。
提高能源利用效率：热泵余热回收系统通过高效利用低温热能，显著提高了能源利用效率。传统上，工业生产、矿井通风等过程中产生的余热往往被浪费掉，而热泵系统通过蒸发、压缩、冷凝等过程，将这些低品质热能转化为高温热能，实现了能源的再生利用。这种方式不仅减少了能源的浪费，还提高了能源的综合利用效率。例如，在炼油、冶金、化工等领域，通过回收余热实现热水供应、发电等用途，可以降低生产成本，提高企业的经济效益。在建筑取暖领域，热泵系统通过回收乏风系统中的余热，为建筑提供稳定、持续的取暖能源，减少了对传统取暖方式的依赖，实现了节能减排。
对环境保护和社会可持续发展的贡献：热泵余热回收系统通过减少温室气体排放、降低环境污染、提高能源利用效率等方式，对环境保护和社会可持续发展做出了重要贡献。它符合现代社会对于节能减排、绿色发展的迫切需求，有助于推动工业生产、矿业开采、建筑取暖等领域的转型升级。同时，热泵系统的应用还促进了清洁能源技术的发展和应用，为实现碳达峰、碳中和目标提供了有力支撑。随着技术的不断进步和成本的进一步降低，热泵系统将在更广泛的领域得到应用和推广，为实现更加环保、可持续的生产和生活方式做出更大贡献。
6. 热泵余热回收技术发展趋势
新型热泵技术: 关注新型热泵技术的发展，如吸收式热泵、吸附式热泵等，并根据自身需求进行技术升级和改造。例如，可以考虑采用吸收式热泵，该技术对环境温度的适应性更强，能够在较低温度下运行，提高余热回收效率 。
系统集成优化: 探讨热泵余热回收系统集成优化方案，包括热源匹配、系统配置优化、能量梯级利用等，以提高系统效率和经济效益。例如，可以将热泵系统与锅炉系统进行优化整合，实现能量的梯级利用，提高系统整体效率 。
智能化控制: 引入智能化控制系统，提高系统运行效率，降低人工成本。例如，可以采用人工智能技术，对系统运行数据进行实时分析，并根据分析结果自动调整系统参数，优化系统运行，提高系统适应性 。

四、调研方法

1. 文献调研
根据我们查阅的相关文献资料，热泵余热回收技术是一种有效提高能源利用率和减少环境污染的技术。这一技术在热泵行业中得到了广泛的研究和应用，特别是在区域集中供热和供冷领域。
1.１ 热泵余热回收技术的原理和分类：热泵余热回收技术通过利用逆卡诺循环原理，将低温热源中的热量提升并利用。目前，国内对于余热回收热泵系统的研究较为充分，根据冷凝热回收利用程度，热回收系统可以分为全热回收、部分冷凝热回收和复合冷凝热回收三种类型。
１.2技术应用现状：热泵余热回收技术在电力行业的应用广泛，主要用于回收循环水余热、烟气余热等。例如，螺杆热泵热回收系统在不同制冷剂和冷凝温度条件下，显示出良好的余热回收效果。
１.3发展趋势：热泵余热回收技术的发展趋势包括新型热泵技术的应用，如吸收式热泵、吸附式热泵等，以及系统集成优化和智能化控制。例如，吸收式热泵作为余热驱动的能级提升装置，与压缩式热泵相比，具有运转部件少、易于维修、只需消耗少量电能即可回收大量余热等优点，因此在区域集中供热和供冷领域得到广泛应用。
综上所述，热泵余热回收技术在提高能源利用率和减少环境污染方面具有显著优势，其发展趋势和应用前景十分广阔。
 
2. 企业访谈
在访问大唐洛阳热电责任有限公司并与其技术人员进行访谈的过程中，我们了解到该公司在热泵余热回收技术方面的应用案例和技术特点。首先，大唐洛阳热电责任有限公司采用了吸收式热泵技术，这是一种利用余热驱动的能级提升装置，适用于区域集中供热和供冷领域。该技术通过回收冷却水中的余热来实现热电分离并节约能源。这种技术在热电联产（CHP）工厂中尤为重要，因为它可以在更波动的工作条件下运行，实现热功率解耦和节能效果  。此外，大唐洛阳热电责任有限公司还采用了基于大温差热电联产供热技术。该技术利用吸收式热泵技术，在一次管网形成大温差，在热源端回收汽轮机乏汽余热，服务于城市集中供热，解决供热热源严重不足的问题，降低热电联产总能耗。这一实践为解决城市集中供热主管网输送不能满足城市发展的矛盾摸索出了一条有效途径，具有很好的推广意义和应用前景 。在实际应用中，这些技术不仅提高了能源利用效率，还减少了环境污染。例如，在大唐甘肃发电有限公司西固热电厂的余热回收供暖示范项目中，采用的高效吸收式热泵供热效率是蒸汽供热的1.77倍，已稳定运行了两个供暖季，显著降低了能源消耗和碳排放 。通过这次访问和访谈，我们不仅了解了大唐洛阳热电责任有限公司在热泵余热回收技术方面的具体应用，还深入了解了这一技术在提高能源利用效率和减少环境污染方面的巨大潜力。这些经验和技术对于推动热泵余热回收技术在更多领域的应用具有重要的参考价值。

五、调查结果

１. 热泵余热回收技术案例分析
山西大唐国际云冈热电有限责任公司乏汽余热利用示范项目：该项目采用了华源泰盟的“基于吸收式循环的热电联产集中供热技术”，回收云冈电厂的汽轮机乏汽余热，提高了热电厂的供热能力和能源利用率。该项目完成后，每年回收的乏汽供热量相当于减少二氧化硫排放2.16万吨、二氧化碳排放量71.8万吨、氮氧化物排放量1.07万吨、烟尘排放量19.5万吨，以及减少灰渣12.7万吨  。
上海交大低品位余能回收技术及热泵装备研发与示范项目：这个项目由上海交通大学制冷与低温工程研究所所长王如竹教授领导，开发了“超级”热泵，这种热泵能够将低温废热转化为高品位热能，用于供暖等用途。例如，在大唐甘肃发电有限公司西固热电厂的余热回收供暖示范项目中，使用的高效吸收式热泵供热效率是蒸汽供热的1.77倍，已稳定运行了两个供暖季 。
2 . 热泵余热回收技术发展趋势新型热泵技术：新型热泵技术主要侧重于提高能源利用效率和降低环境污染。这包括使用高效的压缩机和换热器、优化热力系统循环，以及采用低全球变暖潜值（GWP）的工作介质。这些技术的应用旨在提高热泵系统的整体性能，同时减少对环境的影响。热泵技术的发展与优势：热泵技术是一种高效利用环境热源（如空气、水、土壤/岩土体及低温废热等）的节能装置，用于提供中低温热量，如供暖、供冷及热水服务等。热泵技术的优势在于整合可再生或废弃的环境热源，有效和可控地供热，从而替代对化石能源的需求  。技术进展：目前，工业热泵技术已能提供高达168°C的温度，制热量可达18 MW。热泵可以满足几乎所有的建筑用热需求，以及40%的工业过程用热需求。热泵技术的发展包括低GWP工作介质、高效核心组件（如压缩机和换热器）、热力系统循环优化等方面 。多尺度、可持续的热能利用框架：上海交大王如竹教授团队提出了基于热泵技术构建的多尺度、可持续的热能利用框架。这个框架包括设备层面的多功能应用（如制冰、除湿、取水和CO2捕获），多部门协同层面的热量与冷量重新分配，以及跨区域热能利用场景中的热泵整合。这种框架旨在最大化热泵在供热和制冷方面的双重功能，提高能源效率 。
系统集成优化：系统集成优化涉及到将热泵系统与其他能源系统（如锅炉、太阳能板等）进行集成，以实现能源的高效利用。例如，瑞萨电子提供的智能热泵解决方案，结合了电机控制解决方案和智能热泵控制器，以实现对压缩机和风扇的精确控制，从而提高热泵的效率。这种系统还可以集成空气质量传感器和物联网通信功能，如Wi-Fi、蓝牙和LTE-M/NB-IoT，以提供额外的智能功能。
智能化控制：智能化控制是利用先进的信息技术、通信技术和控制技术对热泵系统进行管理和控制。例如，涂鸦智能提供的热泵智能化解决方案，通过这些技术提高热泵系统的运行效率、节能性能和用户体验。另一个例子是基于数字孪生的热泵系统智能优化控制策略，该策略通过建立热泵系统的DOE-2模型和建筑热负荷预测模型，采用改进的量子粒子群优化算法对模型参数进行滚动优化，以制定最优控制策略。这种方法在实际应用中显示出了较高的准确率，能够有效提高能效利用率，并具有更好的控制效果。
 

六、对我们的启示

1. 技术创新是核心竞争力
调研中，技术创新频繁被提及作为推动热泵行业发展的关键力量。这启示我们，热泵企业必须高度重视技术研发，不断投入资源提升产品的能效、稳定性和智能化水平。通过技术创新，企业能够打造出更具竞争力的产品，满足市场不断升级的需求，从而在激烈的市场竞争中脱颖而出。
2. 市场细分与精准定位
热泵应用领域广泛，包括建筑采暖、制冷、热水供应、工业用热等多个方面。调研显示，成功的企业往往能够精准把握市场需求，针对特定领域或客户群体进行市场细分和精准定位。这启示我们，热泵企业在制定市场策略时，应充分考虑不同领域和客户的具体需求，通过差异化竞争策略来赢得市场份额。
3. 产业链整合与协同效应
热泵产业链的完善为企业提供了丰富的上下游资源。调研中，一些企业通过整合产业链资源，实现了协同效应，提高了整体运营效率和市场竞争力。这启示我们，热泵企业应积极寻求与产业链上下游企业的合作，共同推动产业链的升级和优化。通过资源共享、优势互补，企业能够降低成本、提高产品质量和服务水平，进而实现可持续发展。
4. 环保政策与可持续发展
随着全球对环保问题的日益关注，热泵行业作为节能减排的重要领域之一，受到了越来越多的政策支持。调研显示，积极响应环保政策、推动可持续发展的企业往往能够获得更多的市场机遇和政策红利。这启示我们，热泵企业应密切关注环保政策的动态变化，积极调整企业战略和产品结构，以适应环保和可持续发展的要求。通过推广高效、环保的热泵产品和技术解决方案，企业能够为环境保护和可持续发展做出贡献，同时赢得社会的广泛认可和支持。
七. 结论与建议
针对我们在相关热泵企业内的调研，可以得出以下结论与建议：
结论
市场需求持续增长：随着全球对节能减排和环保政策的日益重视，以及消费者对于高效、舒适和环保的冷暖需求提升，热泵行业市场需求持续增长。根据中研普华产业研究院的数据，热泵空调市场规模不断扩大，特别是在中国市场，其增长势头尤为强劲。
技术创新推动行业发展：热泵企业通过技术创新不断提升产品性能，如高效换热器、智能控制系统等技术的应用，进一步提高了热泵产品的能效和用户体验。这些技术创新不仅满足了市场需求，也推动了行业的持续发展。
产业链完善：中国已建成较为完善的热泵产业链，包括上游零部件供应商和下游整机及品牌商。热泵上游核心零部件与家用空调基本一致，包括压缩机、阀件、换热器、控制器和水泵及水箱等。下游应用领域广泛，包括建筑采暖、制冷、除湿、热水供应、工业用热等。
建议
加强技术创新：热泵企业应继续加大在研发上的投入，提升核心技术和产品质量，缩小与国外的技术差距。通过技术创新，提高产品的能效、稳定性和使用寿命，满足市场不断升级的需求。
拓展应用领域：热泵企业应积极拓展应用领域，如工业加热、海水淡化等新兴领域。同时，关注智能家居、智慧城市等发展趋势，将热泵产品与这些领域深度融合，为用户提供更加便捷、舒适的使用体验。
加强品牌建设：品牌是企业竞争的重要因素之一。热泵企业应注重品牌建设，提升品牌知名度和美誉度。通过广告宣传、用户口碑等方式，树立企业在行业中的领先地位。
关注政策动态：热泵企业应密切关注国家政策的动态变化，及时调整企业战略和产品结构。特别是在环保、节能等领域的政策调整，将对企业的发展产生重要影响。
加强国际合作：热泵企业应积极与国际知名企业开展合作，引进先进技术和管理经验。同时，关注国际市场的变化，拓展海外市场，提升企业的国际竞争力。
综上所述，热泵企业在面对市场需求持续增长、技术创新推动行业发展等有利因素的同时，也面临着市场竞争激烈、产业链完善等挑战。因此，热泵企业应继续加强技术创新、拓展应用领域、加强品牌建设、关注政策动态和加强国际合作等方面的工作，以应对市场的变化和挑战。