高温热泵（HTHP）的典型运用场景

高温热泵（High-Temperature Heat Pump, HTHP）能够将中低温废热（如60°C~150°C）提升至更高温度（150°C~200°C+），广泛应用于工业、商业和区域供热等领域。以下是其主要运用场景及典型案例：

1. 工业领域应用

（1）化工与制药行业

适用场景：

• 反应釜冷却水余热回收（70°C~100°C）→ 用于原料预热或蒸馏（150°C~180°C）。

• 蒸汽冷凝水余热（80°C~120°C）→ 再生为高温蒸汽（160°C~200°C）。

案例：

• 某化工厂利用高温热泵回收反应冷却水（75°C），升温至160°C用于蒸馏工艺，年节省天然气200万m³。

（2）食品与饮料加工

适用场景：

• 杀菌废水（60°C~85°C）→ 回用于清洗、蒸煮（90°C~120°C）。

• 烘干废气（80°C~110°C）→ 再加热后用于干燥（130°C~160°C）。

案例：

• 某乳品厂采用高温热泵回收巴氏杀菌废水（65°C），升温至95°C用于CIP清洗系统，节能30%。

（3）纺织印染行业

适用场景：

• 染色废水（50°C~80°C）→ 提温至130°C~160°C用于织物定型。

• 烘干机排气（80°C~120°C）→ 回收热量用于新鲜空气预热。

案例：

• 浙江某印染厂安装高温热泵系统，将染色废水（70°C）的热量提升至150°C，替代燃气锅炉，年省成本500万元。

（4）造纸行业

适用场景：

• 纸机烘干废气（80°C~120°C）→ 回收用于纸浆加热（140°C~170°C）。

• 蒸汽冷凝水（90°C~110°C）→ 再生为工艺用蒸汽。

案例：

• 山东某造纸厂采用复叠式高温热泵，将烘干废气（100°C）热量升级至170°C，减少蒸汽用量20%。

（5）冶金与金属加工

适用场景：

• 轧钢冷却水（70°C~110°C）→ 用于助燃空气预热（150°C~200°C）。

• 退火炉余热（80°C~150°C）→ 回用于热处理工序。

案例：

• 某钢铁厂利用高温热泵回收轧钢线冷却水（90°C），输出180°C热风用于钢坯预热，年减排CO₂ 1.2万吨。

2. 商业与区域供热应用

（1）区域能源站

适用场景：

• 电厂/垃圾焚烧厂低温余热（70°C~90°C）→ 提升至90°C~120°C供区域供暖。

• 数据中心冷却水（40°C~60°C）→ 转化为高温热水用于周边建筑供热。

案例：

• 丹麦某区域能源站采用CO₂高温热泵，将海水（10°C）和电厂余热（50°C）结合，输出90°C热水供5万户家庭使用。

（2）酒店与医院

适用场景：

• 锅炉烟气余热（80°C~120°C）→ 回收用于生活热水（85°C）或泳池加热。

• 空调冷凝热（40°C~60°C）→ 升级为高温热水（70°C~90°C）。

案例：

• 上海某五星级酒店安装高温热泵，回收锅炉烟气（110°C）热量，替代30%的燃气消耗。

3. 新兴应用场景

（1）绿氢制备

• 利用高温热泵将工业废热（80°C~150°C）提升至200°C，为电解槽预热，降低制氢能耗。

（2）碳捕集与封存（CCUS）

• 回收电厂/化工厂低温蒸汽（70°C~100°C），升温至150°C~180°C用于胺溶液再生，减少CCUS能耗。

（3）锂电池生产

• 烘干工序废气（80°C~120°C）→ 回收后用于极片干燥（140°C~160°C）。

4. 技术限制与适用条件

5. 结论

高温热泵的核心价值在于：

1. 废热升级：将低品位余热转化为可直接利用的高温热能。

2. 替代化石燃料：减少天然气/燃煤消耗，助力工业脱碳。

3. 多场景适配：从化工、食品到区域供热，覆盖广泛需求。

企业应用建议：

• 优先评估自身热源温度、用热需求及电力成本。

• 选择耐腐蚀工质（如氨、CO₂）和复叠式系统以应对高温差场景。

• 结合政府补贴（如中国节能技改补贴、欧盟创新基金）降低投资门槛。

随着工质创新和系统智能化发展，高温热泵在工业节能领域的应用潜力将持续释放。