行业新闻
介绍了我国北方热电厂供热现状、吸收式热泵技术情况以及吸收式热泵在热电厂乏汽余热回收领域应用中应注意的问题,吸收式热泵能够在热电厂有效回收乏汽余热并可应用于城市集中供热,即会在节能减排方面发挥重要作用又会有效解决目前热电厂供热不足问题。
1、引言
我国北方主要采用热电厂进行集中供暖,而目前的热电厂运行时约20% ~40% 的热量通过汽轮机乏汽余热排放到大气,这既造成了大量能源的浪费,又对环境形成了热污染。同时热电联产集中供热企业又存在以下2 个问题: 一个是城市化进程的加快,城市集中供热热源不足; 另一个是热力管网输送能力不足。如果按现有供热方式解决以上问题,需要增加供热热源和改扩建热力管网,这样不仅投资巨大,而且需要解决的问题也比较多。如果能将热电厂乏汽余热回收用于城市供热,则相当于在不增加电厂容量,不增加当地污染物排放量,以及煤耗和发电量都不变的情况下,扩大了热源的供热能力,提高了电厂的能源利用效率,具有显著的经济效益和良好的社会效益。
2、我国北方热电厂冬季运行情况
目前我国北方主流的热电联产机组容量为300MW,这些热电厂的乏汽排放到大气的方式主要有水冷和空冷2 种
3、吸收式热泵技术情况
4、吸收式热泵在热电厂乏汽余热回收领域的应用
5、结语
利用吸收式热泵回收热电厂乏汽余热用于城市供热,相当于在不增加电厂容量,不增加当地污染物排放量,以及煤耗和发电量都不变的情况下,扩大了热源的供热能力,提高了电厂的能源利用效率,具有显著的经济效益和良好的社会效益。本文重点介绍吸收式热泵在热电厂应用中需注意的问题,解决好这几个问题会使吸收式热泵机组在回收热电厂乏汽余热方面的实际效果会更好。
参考文献
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2、试验方案
研究配置外盘管水箱,采用静态加热方式的的空气源热泵热水器,在不同环境工况下,实现制热水的节能环保性能。新华泵阀英才网在综合分析热泵系统运行性能基础上,重点考察系统COP 随环境温度与水温的变化趋势,其次考察极端环境( 即高温和低温工况) 下运行的可靠性等。
系统主要由蒸发器、冷凝器( 外盘管水箱) 、压缩机、节流装置( 毛细管) 4 部分组成。通过制冷工质蒸发、压缩、冷凝、节流到再蒸发的热力循环过程,不断将空气中的热量吸收利用,并转移到水中。
空气源热泵热水器是以消耗一部分电能P作为代价的( 主要为压缩机耗电和风机耗电) ,从环境中吸收的热量为Qa,输出能量Qh = Qa + P。本试验主要考察的性能指标为性能系数COP,COP 与制热量Qh和耗电量P 密切相关,计算公式为:
COP 与制热量Qh和耗电量P"
2.1、试验装置
本试验测试是采用广州某公司自主研发的一台型号为ZKFRJ -120 的空气源热泵热水器作为主机,并配置一台150L 外盘铜管承压水箱。主机内的压缩机采用松下万宝高效旋转全封闭式压缩机。蒸发器采用管翅式,高效内螺纹紫铜管胀接于亲水波纹铝翅片中。
节流装置采用简单可靠的毛细管。风机采用内置过敏热阻过热保护的低转速轴流风机。冷凝器采用外盘铜管承压水箱,换热方式为静态,制冷剂通过水箱内胆外壁放热,热量再由外壁向内部储存的水进行换热。控制器为自主开发,运行状态显示包括水箱水温,盘管温度,排气温度,压缩机电流机组运行故障等显示。
控制器还具有全方位控制保护功能,包括开机延时保护,吸气压力过低保护,排气温度过高保护,排气压力过高保护,压缩机电机过流保护,压缩机防频繁启停,风机过载保护,温度传感器故障告警,压缩机内置保护,同时也包含了三时段定时开关机,掉电记忆功能,自动化霜技术,水箱温度设定等控制功能。
2.2、试验仪表精度
热电偶分辨率: 0. 1℃; 功率表和电流表: 0. 2级; 干球和湿球控制精度是± 0. 1℃。
2.3、试验条件
不同环境工况的模拟通过焓差试验室来实现,通过设置空气干球和湿球温度来自动调节。设置水箱水温达到55℃时主机自动停机。
外盘管空气源热泵热水器不同工况下的试验研究
3、试验结果及分析
结论
(1) 从试验测试的结果可以得知,外盘管空气源热泵热水器系统在-7 ~ 43℃环境下均运行正常,名义工况下系统COP 可达到4,即使-7℃的极端环境仍大于1,说明外盘管空气源热泵热水器相对于传统的燃气热水器、电热水器,节能效果比较显著。
(2) 同样从测试数据可以推测,如若环境温度继续升高( 43℃) ,极易出现排气温度和排气压力过高保护,如环境温度继续降低,也必然会出现低压保护,或者COP 过低,达不到节能的效果。另外热水出口温度设置的提高,也会大大削弱系统的节能效果。因此,外盘管空气源热泵热水器的使用依然受到环境温度和热水出口温度的限制。若想要突破以上限制,获得更好的性能,除了继续优化系统,强化蒸发器和冷凝器的传热外,还可以采用两级压缩、复叠循环来降低压缩机的压缩比,或者采用新形式的压缩机,使用新制冷剂或混合工质来改善性能。
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