参数变化对LiBr吸收式热泵性能的影响

针对溴化锂吸收式热泵的特点,在一定参数变化范围内研究驱动热源、冷媒水以及冷却水进出口变化对其性能的影响。结果表明,不同参数对COP及具体设备的热负荷、传热温差造成不同程度的影响,在热泵的设计过程中应综合考虑各参数的取值以获得最佳的效果。研究结果为热泵系统的优化设计提供理论支持和参考。     

二类热泵在利用余热供热中的热力分析

对单级二类吸收式热泵进行热力分析,建立了热泵系统各部分质量守恒、能量平衡和火用分析数学模型。根据火用平衡方程计算了各个部分的火用损失和热泵系统的火用效率。分析了溶液换热器稀溶液温差、热源温差、余热源温度和冷却水温度对火用损失、循环倍率和COP等的影响。对热泵系统进行了火用能质量评定,确定了火用能的薄弱环节。     

汽轮机与吸收式热泵联合供热整体性能的优化分析

采用吸收式热泵回收循环水余热用于供热机组,节能效益显著。在供热量、供热温度一定的情况下,为便于直观反映汽轮机与吸收式热泵整体供热系统性能随工况变化情况,以某350MW调节抽汽式汽轮机供热系统为例,将热泵系统、汽轮机凝汽器、热网加热器整体考虑,建立了供热系统热泵性能系数(COP)和发电功率增加值随工况变化的数学模型,并对热泵系统、整体供热系统进行了经济性评价。结果表明:放气范围、循环水入口温度降低,热泵的性能系数COP减小,发电功率的增加值增加。循环水温降降低,COP与发电功率增加值均提高。本文的研究为吸收式热泵与汽轮机的联合整体性能优化提供理论依据。     

乏汽吸收式热泵动态特性实验研究

采用吸收式热泵利用汽轮机乏汽余热供暖已逐渐成为火电厂的主要节能措施之一,但由于机组负荷变化频繁,使热泵经常偏离设计工况,运行效率低,供热性能差。为对热泵实施优化调节和控制,提高热泵运行效率,实验研究了热泵动态特性,结果显示,在驱动热源流量、低温水流量和低温水入口温度阶跃降低10%的情况下,在400s内,热泵制热量分别减少了18kW、2.1kW和14kW,冷却水出口温度分别降低了4℃、0.35℃和2.5℃,并通过仿真获得了动态响应过程的传递函数,为热泵优化控制提供了技术支持。     

太阳能两级吸收式制冷机应用分析

在给定冷凝温度和吸收温度的情况下提出了利用太阳能做热源、地下水做冷源的两级吸收式制冷系统,COP可达1.4~1.7,高于其他形式吸收式热泵,节约了冷却水的用量。     

小型太阳能吸收式空调系统的仿真研究

以20 kW太阳能溴化锂单效吸收式制冷系统为仿真对象,从制冷量及系统能效比(COP)两方面分析了热媒水、冷却水、冷冻水对系统的影响,同时,考虑到太阳辐射与其他外界环境的不断变化,在仿真过程中将模糊控制与PID(比例-积分-微分)控制相结合,使得电加热量不断做出调整,以更节能的方式避免了热媒水水温的波动,仿真结果表明:集热器瞬时效率随入口水温的升高而降低;随着热媒水由92℃增长到98℃,COP由0. 62提升到0. 74;冷却水入口温度的上升会使COP及制冷量逐渐降低;制冷量与COP随冷冻水入口温度升高均有所增加,但增长速率逐渐放缓。     

户用太阳能制冷系统参数选取与验证

为得到实验室现有户用太阳能单效溴化锂吸收式制冷系统的运行参数,综合考虑环境温度、辐照度、制冷量、COP值和集热面积等,对系统温水入口温度、冷却水入口温度及冷媒水出口温度进行了仿真计算。将计算结果输入实际循环,得到发生器单位热负荷值,并与模拟值进行对比。结果表明:温水入口温度、冷却水入口温度、冷媒水出口温度的最优范围分别为66～71℃、25～30℃和14～17℃;由于实际循环中存在非凝性气体、管路流动阻力、热交换器热量无法完全回收以及发生器热损等情况,发生器单位热负荷的实测值略大于模拟值,且随着温水入口温度升高两者误差不断增大,最大误差为11.8%,平均误差不超过7%,说明运行参数选取具有较高的准确性。     

波动热源下ORC发电系统的动态运行特性

ORC(有机朗肯循环)是实现中低温热源热功转换的关键技术。以R245fa为工质,采用单螺杆膨胀机,在120℃不稳定热源下实验研究了ORC发电系统在变负载下的动态运行特性及系统主要运行参数随波动热源的变化。实验结果表明:增大负载容量,维持膨胀机做功状态所需工质流量增加,膨胀机入口压力变大,单位工质吸热量变小,膨胀机入口温度及过热度降低。但由于系统整体吸热量变大,系统冷凝压力及冷却水入口温度就增加。系统的发电功率与效率也随负载的提升而不断增大,最大分别为4.61 kW与5.76%。受热源温度正弦波动的作用,系统主要运行参数出现不同程度的波动,冷凝压力的变化是造成系统不稳定的主要原因。     

集成吸收式热泵的超临界CO_2循环聚光太阳能热发电系统

通过研究超临界CO_2工质的特性和循环的特点,提出集成第一类溴化锂吸收式热泵的简单回热循环系统。吸收式热泵驱动热源的温度远低于超临界CO_2循环主加热器热源的温度,可采用较低成本的低聚光比集热器,从而降低聚光集热系统的造价。吸收式热泵的设备成本较高,但其作用十分明显,除冷端优化外,其良好的变工况变负荷性能有利于提高系统在部分负荷工况下的发电效率。集成吸收式热泵的超临界CO_2循环聚光太阳能热发电系统从降低聚光集热系统造价和提高系统发电效率两方面进行设计,有利于提高系统整体的性价比。     

低品位热能超临界有机朗肯循环发电特性分析

利用超临界有机朗肯循环(ORC)发电系统回收温度低于150℃的低品位热能,对超临界工况的3个关键问题:工质选择、加热过程和系统性能进行了分析.结果表明:对于适合超临界ORC发电系统的工质,临界温度相对较高的工质的系统循环热效率较高,膨胀机入口压力和冷凝压力较低,临界温度相对较低的工质的循环热效率较低,但能量利用率较高,膨胀机入口压力和冷凝压力较高;超临界加热器中较高的换热压力和较低的膨胀机入口温度能使热源与工质有更好的热匹配;在热源进口温度和最小换热温差的限制下,存在最佳膨胀机入口温度和膨胀机入口压力,使得系统循环热效率最高.     

CO2-[emim][Tf2N]喷射-吸收冷热电联供循环火用效率分析

针对传统吸收式冷热电联供循环存在制冷量和制冷效率低等缺陷,提出了一种新型低品位热驱动CO_2-[emim][Tf_2N]喷射-吸收冷热电联供循环。通过构建新型喷射-吸收冷热电联供循环理论模型及理论模拟计算,分析新循环的关键性参数对其性能的影响。结果表明:提高循环冷却水进口温度及冷冻水进口温度均可有效提高循环性能,冷却水进口温度在32～38℃范围内变化时,系统性能系数(COP)由0.148升至0.255,η_(thm)由43%升至53%,η_(exg)由44.3%升至46.3%;冷冻水进口温度在13～18℃范围内变化时,COP、η_(thm)和η_(exg)均呈上升趋势。提高膨胀机进口温度有利于η_(thm)、η_(exg)的提升,不利于COP的提升;膨胀机进口温度在180～210℃范围内变化时,η_(thm)由37%升至42%,η_(exg)由38.5%升至44.7%,COP由0.175降至0.13。在模拟工况下,传统吸收式冷热电联供循环中加入喷射器有利于提升循环性能,其随着冷冻水进口温度的升高而提升。     

耦合吸收式热泵机组变工况分析

以某2×350 MW抽凝机组为研究对象,利用Ebsilon软件搭建耦合吸收式热泵的供热机组模型,对耦合吸收式热泵后的供热机组进行变工况分析,给出了在热泵各个部件的传热系数和传热面积不变的条件下,热泵的出水温度、热泵制热系数COP、机组发电标准煤耗率和发电量随供热负荷的变化情况。研究表明:耦合吸收式热泵机组的出水温度随热负荷增大而升高,COP值随热负荷增大而降低,机组抽汽量随热负荷的增大而增加,且在相同热负荷下,与常规供热机组相比其总发电量提高2.9%左右,平均发电标准煤耗率降低2.7%左右。     

基于吸收式热泵的循环水余热利用技术在大型抽凝机组热电联产中的应用

为了降低燃煤电厂的能耗,该文提出了一种基于吸收式热泵的循环水余热利用技术,提取发电机组的循环水余热用于城市供暖,在热电厂内设置溴化锂吸收式热泵站,利用机组循环冷却水作为热泵的热源水,提取余热加热热网水,从而显著提升热电厂的供热能力及热效率,进一步降低综合供电煤耗,实现节能减排的目的.     

煤矿多源耦合热泵进行余热回收方案的研究

煤矿生产过程会伴随矿井回风、矿井排水、洗浴废水、瓦斯发电冷却水等产生废热,如不加以利用,会造成大量余热的浪费。文中利用吸收式热泵将多种余废热源充分提取热量,根据各余热源的特性与3种不同类型热用户高效匹配,构建多源耦合热泵系统来满足唐山某矿区热量的需求。并通过吸收式热泵系统的效益分析,指出该方案具有显著的经济收益和节能降耗优势。     

水-溴化锂-硝酸锂与水-溴化锂吸收式制冷循环的比较

比较了水-溴化锂-硝酸锂三元工质与传统的水-溴化锂工质的单、双效吸收式制冷循环，分析了发生温度、冷凝温度和蒸发温度对系统性能的影响；同时也分析了直燃型双效制冷系统。结果表明：采用新工质后，系统的热力系数COP有了明显的提高，其它表征系统热力性能的经济指标也均有不同程度的改善，尤其在直燃型双效冷热水机组中有明显的优势，热力系数COP提高约30％，溶液循环倍率f降低12％。因此，该新工质与传统的水-溴化锂工质相比，具有较好的热力性能。     

第二类吸收式热泵模拟研究

基于第二类吸收式热泵原理,建立了第二类吸收式热泵关键过程的数学模型,开发出第二类吸收式热泵循环模拟计算程序,研究了蒸发温度、发生温度、冷凝温度和吸收温度对吸收式热泵主要评价指标性能系数ηCOP、循环倍率R、温升能力ΔT和放气范围ΔX的影响.结果表明:当吸收温度一定时,循环倍率随着蒸发温度的升高逐渐减小,系统的ηCOP先急剧增大,然后缓慢减小;当吸收温度一定时,循环倍率随着冷凝温度的升高逐渐升高,系统的ηCOP先缓慢减小,然后急剧减小;当蒸发温度一定时,循环倍率随着吸收温度的升高逐渐升高,系统的ηCOP先缓慢增大,然后急剧减小.     

闭式热源塔热泵系统制热性能实验研究

为了探究利用热源塔热泵系统对陕南地区以及气候相近地区进行冬季供暖的可行性,设计了一套小型闭式热源塔热泵系统,并在冬季条件下,对该系统的制热性能进行了实验研究。分析结果表明:当环境温度为5.1～5.4℃,环境相对湿度为92.1%～94.5%时,闭式热源塔热泵系统的供热温度高于46.7℃,制热功率大于13kW,热泵机组COP的平均值为2.86;当环境温度为2.5～0.1℃,环境相对湿度为80.4%～89.5%时,闭式热源塔热泵的供热温度高于43℃,制热功率随着环境温度的降低而减小;当环境温度达到最低值(0.1℃)时,制热功率为11.4 kW,热泵机组COP的最低值为2.64,这表明热源塔热泵系统可以应用于陕南地区以及其他气候相近地区。     

驱动蒸汽参数对吸收式热泵性能的影响研究

采用吸收式热泵技术回收热电厂循环水余热进行供热,是近年来用于300MW等级供热机组供热的一种新型技术。增热型吸收式热泵是以蒸汽作为驱动力的一种换热元件,驱动蒸汽的物性状态决定了热泵的热效率,从传热的角度分别分析了采用原蒸汽(即五段抽汽,为过热蒸汽)与经减温器减温后的饱和蒸汽作为驱动热源时,热泵的制热性能系数(COP)的大小,结果显示:以原蒸汽(即为五段抽汽)为驱动热源时,其传热系数为3.59×104,COP为1.48;而将原蒸汽减温后,驱动热源为与原蒸汽同等压力下的饱和蒸汽,其传热系数为7.53×104,COP为1.72。     

化工余热源集中供热系统运行优化

化工行业具有丰富的低温余热资源,而利用余热进行冬季供热可有效缓解北部城镇的环境污染。文中从三友化工股份有限公司的余热水替代电厂低真空供热热源分析入手,通过建立数学模型进行吸收式热泵及汽水加热器的选型,实施唐山市南堡开发区集中供热系统热源改造;通过溴化锂吸收式热泵机组供热系统的运行分析,提出了运行优化策略和方法。结果表明:采用热泵机组与汽水换热器并联的供热方式,可确保供热品质,节能效果明显。其研究结果可为工业余热源供热系统的改造和运行提供借鉴。     

吸附——压缩式热泵系统

目前应用的热泵主要有两类:一是压缩式热泵,一是吸收式热泵。但这两类热泵均存在某些缺限,如有限温升,较低的性能系数COP,变工况时适应性较差,热源与热降温度不配套等,为克服这些不足之处,已研制出新的热泵系统:吸附——压缩式热泵(Sorption-Comp ession Heat Pumps),简称为SC热泵。它们兼有压缩和吸收式热泵两者的优点,克服了其缺点。