吸收式热泵在石化企业中应用研究

论文摘要

保护环境和节约能源,已经成为全球性热点问题。如何利用工业生产过程中产生的大量低温余热也越来越受到人们的重视。热泵作为一种利用低温热源的节能装置,用于余热回收和提高能源利用率的意义变得日趋重要。本文针对大庆石化总厂在生产过程中,通过循环水排出大量低温余热的实际情况,研究采用第一类吸收式热泵系统回收循环水排出的低温余热,实现对厂区办公楼供暖。本文首先对大庆石化总厂循环水和供暖状况作了考察,提出应用热泵技术对现有供暖方式进行改造在经济、技术上均可行。选取初投资、运行费用等重要方面作为评价对象,将压缩式热泵和第一类吸收式热泵供暖方案进行了计算和比较,结果显示采用第一类吸收式热泵机组供暖方案具有投资较小,回收期较短的优点。对比原供暖方案,每年可节约费用138万元。开发了溴化锂吸收式热泵机组的系统设计软件。在溴化锂水溶液物性建模中研究了两种回归方法对溴化锂水溶液结晶曲线回归精度的影响。通过对回水温度、余热水温降、热交换器换热效率对HRH机组热力系数的影响分析,最终确定了HRH机组的运行参数,并分析了在实际运行中余热水温度的波动对机组热力系数及运行安全的影响。通过对本课题的研究,确立了应用第一类吸收式热泵技术,提取大庆石化总厂低品位循环水(34℃)的热量,供热终端与现有老供热管网相结合,HRH机组最终输出80℃热水的供热方案。建立了一套较为完整的溴化锂热泵系统设计软件,与现场运行比较该软件设计结果可靠,较好地满足了工程实际需要,为以后溴化锂热泵系统设计、不同工况条件下性能测试以及该机组推广应用提供方便。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 绪论
• 0.1 课题研究背景
• 0.1.1 中国的能源环境现状
• 0.1.2 大庆石化总厂厂区供暖现状
• 0.2 国内外吸收式热泵的发展与研究现状
• 0.3 本文主要研究内容
• 第一章 热泵的原理与其在石化企业应用研究
• 1.1 热泵的分类及工作原理
• 1.1.1 热泵的分类
• 1.1.2 热泵的原理
• 1.1.3 热泵的评价指标
• 1.2 热泵在石化企业应用现状
• 1.2.1 压缩式热泵的应用
• 1.2.2 第二类吸收式热泵的应用
• 1.2.3 蒸汽喷射式热泵
• 1.3 本章小结
• 第二章 热泵方案的确定
• 2.1 水汽车间用能现状与循环水调研
• 2.1.1 水汽车间用能测试分析
• 2.1.2 水汽车间能耗测试结果
• 2.2 大庆石化总厂需改造供暖方式的建筑情况
• 2.3 不同供暖方式的供热指数评价
• 2.3.1 不同供热方案的供热指数
• 2.3.2 不同供热方案的供热指数的比较
• 2.3.3 压缩式热泵和第一类吸收式热泵供热方案的供热指数对比分析
• 2.4 热泵方案的拟订
• 2.4.1 第一类吸收式热泵设计方案
• 2.4.2 压缩式热泵设计方案
• 2.5 两种热泵方案经济性分析
• 2.5.1 蒸汽直接供暖运行费用
• 2.5.2 第一类吸收式热泵经济性分析
• 2.5.3 压缩式热泵经济性分析
• 2.5.4 供热方案优选
• 2.6 本章小结
• 第三章 溴化锂吸收式热泵设计软件建模及开发
• 3.1 工质热物理性质的建模
• 3.1.1 溴化锂溶液主要物性参数模型方程
• 3.1.2 水蒸气热物性计算模型方程
• 3.2 溴化锂热泵机组系统设计数学模型
• 3.3 溶液热交换器的优化建模
• 3.4 程序设计及计算机模拟可视化软件的开发
• 3.5 本章小结
• 第四章 溴化锂模拟软件的应用、分析与讨论
• 4.1 溴化锂模拟软件的应用
• 4.1.1 胜北社区胜苑锅炉房第一类吸收式热泵设计参数
• 4.1.2 第一类吸收式热泵软件模拟设计参数及结果对比分析
• 4.2 热泵参数设计与分析
• 4.2.1 提高单效溴化锂吸收式热泵热力系数分析
• 4.2.2 采暖回水温度的选取与其对COP 的影响分析
• 4.2.3 余热水温降值的选取
• 4.2.4 溶液热交换器换热效率的优化
• 4.2.5 余热水波动对HRH 机组性能系数及运行的影响分析
• 4.2.6 机组设计参数
• 4.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢
• 详细摘要