高溫?zé)岜眉夹g(shù)及系統(tǒng)性能研究.pdf

1、我國(guó)余熱資源豐富，若能充分回收利用，則可顯著提高能源利用效率，節(jié)省常規(guī)能源，緩解發(fā)展與能源之間的矛盾。余熱利用主要有換熱、高溫?zé)岜?、發(fā)電三種利用方式。目前，由于高溫?zé)岜每梢蕴嵘茉雌肺?，并具有?shí)施簡(jiǎn)單、技術(shù)相對(duì)較成熟等優(yōu)勢(shì)，因此受到人們的普遍關(guān)注。本文針對(duì)我國(guó)的余熱資源的溫區(qū)范圍以及應(yīng)用目的，研制了新型高溫工質(zhì)BY-3，通過理論計(jì)算、實(shí)驗(yàn)檢測(cè)以及工程長(zhǎng)期運(yùn)行驗(yàn)證，確定其最佳運(yùn)行溫區(qū)，分析其運(yùn)行性能，并對(duì)集中供熱系統(tǒng)進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)、環(huán)境以及綜

2、合性能分析。
　　本文研制出高溫雙元混合工質(zhì)BY-3。其運(yùn)行參數(shù)適合于單級(jí)溫升為60℃，高溫?zé)嵩礈囟仍?0-85℃的工況。計(jì)算中提出雙元混合工質(zhì)溫度滑移的簡(jiǎn)單計(jì)算模型。并通過相平衡計(jì)算以及質(zhì)量守恒計(jì)算理論分析了BY-3的泄漏對(duì)單位質(zhì)量工質(zhì)循環(huán)性能的影響，結(jié)果表明該雙元混合工質(zhì)的泄漏對(duì)其性能影響較小。之后，給出了雙元混合工質(zhì)泄漏時(shí)的簡(jiǎn)易補(bǔ)充方法。
　　通過實(shí)驗(yàn)檢測(cè)以及工程運(yùn)行驗(yàn)證了BY-3的循環(huán)性能。通過對(duì)BY-3熱泵機(jī)組與其

3、它機(jī)組的對(duì)比得出，該工質(zhì)不宜用于夏季空調(diào)工況，在中溫?zé)岜霉r時(shí)其COP與R22熱泵機(jī)組相當(dāng)，而在大溫升、60-85℃供水溫度的工況下，BY-3工質(zhì)的排氣溫度低于105℃，排氣壓力低于1.98MPa，COP較高，利于機(jī)組安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。工程實(shí)例驗(yàn)證的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值的吻合性較好。
　　對(duì)高溫?zé)岜眉泄峁こ踢M(jìn)行經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境性以及綜合性能分析。經(jīng)濟(jì)性分析結(jié)果表明，當(dāng)熱泵COP=3時(shí)，系統(tǒng)的年運(yùn)行費(fèi)用與燃?xì)忮仩t系統(tǒng)持平，但比燃煤鍋爐系統(tǒng)高

4、約5％。當(dāng)熱泵COP>3時(shí)，與其他供熱系統(tǒng)相比有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，其中當(dāng)熱泵COP=4時(shí)，熱泵系統(tǒng)可以比燃煤鍋爐系統(tǒng)節(jié)約10%左右的費(fèi)用，而與燃?xì)忮仩t相比可以節(jié)約14%的運(yùn)行費(fèi)用；利用生命周期評(píng)價(jià)的方法對(duì)供熱系統(tǒng)進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)，結(jié)果表明當(dāng)熱泵機(jī)組COP>2.5時(shí)，與鍋爐供熱系統(tǒng)比較有較明顯的環(huán)境效益。該方法覆蓋從能源生產(chǎn)到消耗的整個(gè)過程中對(duì)環(huán)境的影響，并將權(quán)重方法、電力結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)以及余熱利用因素的影響考慮在內(nèi)，可以更全面的分析系統(tǒng)