利用水源热泵回收电厂余热的供暖系统研究

摘要

随着社会和经济的快速发展，我国能源匮乏与环境污染问题日趋严重，近年来节能减排工作受到了广泛的关注。利用热泵回收电厂循环冷却水余热供暖技术大规模应用不仅能够有效的节省常规能源，还能减少CO2的排放量，因此该技术具有良好的发展前景和社会效益。本文针对水源热泵回收电厂循环冷却水余热供暖系统进行研究，测试了系统首个供暖季的运行数据，采用度日法计算系统单位面积年耗电量，并对运行数据采用火用方法进行分析，着重研究供暖系统如何在寒冷天进行调峰，最后在节能环保与经济性方面对系统做出分析评价。
　　本文对唐钢余热利用供暖系统在2012～2013年首个供暖季运行数据的测试分析得出：热泵供水温度为50℃，回水温度在43.8～44.9℃，水温稳定，供暖系统运行稳定；供暖系统单位面积年耗电量为8.1 kWh/(m2·a）；热泵机组的COP为6.35，供暖系统的COP为5.31；同时通过对室外温度分析，计算压缩式热泵的单位火用损供热率为13.1，若唐钢余热利用供暖项目采用吸收式热泵供暖，供暖工况与原方案相同的情况下计算其单位火用损供热率为12.4，通过对比得出采用压缩式热泵供暖的火用经济性优于吸收式热泵。唐钢工业余热供暖项目热用户末端采用散热器采暖的情况下，当室外温度低于-9℃时需要进行调峰。在调峰过程中在同一室外温度条件下，当室外温度高于-14℃时，供暖系统总能耗随供暖循环水流量的减小而增大，当低于-14℃时，供暖系统总能耗随着供暖循环水流量减小而减小。通过与采用市政集中供暖的经济性对比分析，热泵供暖系统和市政集中供暖的费用年值分别为3543.15万元和4266.75万元，净现值分别为14113.5万元和7121.3万元，动态投资回收期分别为6.92年和9.26年，综合考虑两供暖系统的经济性指标得出，热泵供暖系统的经济性优于市政集中供暖。采用热泵回收电厂冷却水余热供暖能有效的节省常规能源的使用量和减少大气污染的排放量。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

符号说明

第一章 绪论

1 .1研究背景

1 .2国内外研究现状

1 .3课题的主要内容及研究意义

第二章 电厂余热回收供暖技术与供暖系统的测试研究

2 .1供暖系统的工作原理及机组选型

2 .2电厂冷却循环水

2 .3供暖系统运行数据的测试

2 .4运行数据的计算分析

2 .5水源热泵机组的能耗分析

2 .6本章小结

第三章 热泵供暖系统的火用分析

3.1 火用分析的理论基础

3.2热泵供暖系统的火用损失理论分析

3.3热泵供暖系统的火用损失计算分析

3.4本章小结

第四章供暖系统的调峰与运行优化

4 .1供暖系统调峰参数的计算

4 .2供暖调峰运行分析

4 .3高温源热泵供暖系统调峰运行分析

4 .4本章小结

第五章 电厂余热回收供暖系统的效益分析

5.1节能效益的分析

5.2经济性分析

5.3环保性分析

5.4本章小结

第六章 结论

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢