- 1、本文档共8页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
蒸汽驱动型离心式热泵在热电厂及政污水厂余热-JohnsonControls
蒸汽驱动型离心式热泵在热电厂及市政污水厂余热回收集中供暖中的应用
作者: 邓伟鹏、孙静、张伟平
摘要:
介绍以汽轮机为驱动力的离心式热泵的特点,分析热电厂及市政污水处理厂余热资源,探讨
蒸汽驱动型离心式热泵在热电厂及污水处理厂余热回收集中供暖中的应用。介绍余热回收集
中供暖系统配置方式,分析系统节能优势,通过案例总结使用效果。为热电厂及市政污水厂
余热回收集中供暖应用开辟了新途径。
关键词:
蒸汽驱动,离心式热泵,热电厂余热、市政污水厂余热、集中供暖
1. 热电厂及市政污水厂余热回收集中供暖应用背景
近年来,中国的热电联产得到迅速发展。截至2011 年底,全国热电联产装机容量达到1.4 亿
KW 。总体上看,目前工业用热仍然是热力消费的主导领域,占全国热力消费总量的比重超
过70% 。居民采暖是热力需求的另外一个主要应用市场。据统计中国城市集中供热面积从
[1]
2006 年的26.6 亿平方米增长至2010 年的43.6 亿平方米 。
国内对如何提高热电厂热效率作了很多积极探讨。其中热电厂发电汽轮机乏汽冷凝热余热回
收集中供暖系统,在提高热电厂热效率的同时,增加系统供热能力满足城市集中供暖对热源
的需求,受到国内同行的广泛关注。各类形式热泵(压缩式热泵,吸收式热泵)在热电厂余
[2]
热回收的应用也得到了业内的关注 。
本文以蒸汽驱动型离心式热泵为对象,分析其在热电厂及市政污水处理厂余热回收集中供暖
中的应用特点、系统布置形式、系统节能效果,指出蒸汽驱动型离心式热泵在余热回收集中
供暖领域的应用前景。
2. 蒸汽驱动型多级离心式热泵性能特点
2.1 多级离心式热泵系统循环
离心式热泵以氟利昂为制冷剂(如R134A),其制热原理属于制冷剂蒸气压缩式循环,主要
设备包括蒸发器 (吸收热源中的低品位热量)、压缩机 (提升制冷剂蒸气压力)、冷凝器 (将
热量排放到热水系统)、节流装置。对于多级离心式热泵,为了提高系统制热效率,通常配
有中冷器等辅助设备。图1 为典型多级离心式热泵系统循环图。
图1:典型多级离心式热泵系统循环图
2.2 多级离心式热泵大温差提升能力
多级离心式热泵性能主要取决于压缩机性能。在制冷剂蒸气压缩式制热循环过程中,压缩机
的进气压力(来自蒸发器的制冷剂蒸气)取决于蒸发器制冷剂饱和压力,而该饱和压力(对
应的饱和温度)取决于蒸发器热源水的出水温度。压缩机的排气压力(排气通往冷凝器)取
决于冷凝器制冷剂饱和压力,而该饱和压力(对应的饱和温度)取决于冷凝器供热水的出水
温度。通常定义压缩机温度压头为热泵冷凝器出水 (供热水)温度和热泵蒸发器出水 (热源
水)温度之差。
与单级叶轮离心式热泵相比,采用多级叶轮的多级离心式热泵具有更高的制冷机蒸气压力提
升能力。这对热泵而言意味着可以实现更高的温度压头。目前多级离心式热泵温度压头普遍
[3]
可达60℃-75℃ 。 这意味着在余热回收应用中,可以回收利用温度较低的低温废水(如热
泵蒸发器热源水进水10℃,出水5℃),生产温度较高的热水(如热泵冷凝器出水80℃,压
缩机温度压头75℃)。这为多级离心式热泵在余热回收领域的应用奠定了基础。
2.3 多级离心式热泵制热效率
根据离心式热泵制热循环机理,离心式热泵制热效率主要取决于温度压头(热泵能见到的最
高水温差:热泵热水出水和热源水出水温差)。温度压头越高(热泵压缩机制冷剂蒸气压力
提升越高),压缩机越“费力”,压缩机效率越低。通常用制热效率(制热COP)描述热泵
的制热性能,其定义为热泵制热量和压缩机能耗的比值。对于典型的三级离心式压缩机,其
[3]
制热COP 和温度压头的对应关系如图2 所示 。可见对于常见的温度压头范围(40℃至60℃),
压缩机制热效率在 4.0至5.8 之间。离心式热泵系统能量平衡图如图3所示(以制热COP=5.0
为例)。
图2: 多级离心式热泵 制热效率-温度压头 关系图
图3: 离心式热泵系统能量平衡图 (制热COP=5)
2.4 蒸汽驱动型多级离心式热泵系统配置及特点
采用开式驱动方式的多级离心式压缩机可采用多种方式驱动压缩机转轴。常见的驱动方式为
电机驱动或汽轮机驱动。由于电机驱动型离心式热泵在民用建筑及工商类建筑及工艺系统中
已有大量应用,本文不作讨论。对于大
文档评论(0)