摘要：针对常规热泵在工业余热利用领域应用温度范围受限的技术难题,该文对一种压缩-吸收式耦合热泵系统在大温升工况下制取约130℃热水或蒸汽开展研究。首先介绍耦合热泵循环的运行原理,构建耦合热泵的完整热力学模型,通过EES软件最优化函数计算发现吸收侧压力越低,循环性能系数(COP)越好,同时在溶液热交换器出口浓溶液温度高于结晶温度10℃及溶液放汽范围为5.0%~5.5%的约束条件下,以某工业余热回收工况为设计工况,其中余热热水进/出口温度为90/75℃,余热水流量为30 kg/s,高温热水进/出口温度为100/125℃,吸收与发生侧最优压力值分别为40和2.2 kPa,对应耦合热泵的COP为9.8。同理分析了不同余热热水出口温度及高温热水出口温度变化工况下系统的循环性能,验证了该循环在高制热温度下仍具有较好的性能系数。

摘要：为提升热电联产系统中蒸汽引射器性能,对引射器不同结构参数进行优化研究。以某典型2×350 MW热电联产机组为例,确定引射器设计参数并建立数值模型,采用单参数结构优化分析混合腔直径、喉嘴距和入口倾角等结构参数对引射性能的影响,通过正交试验进行多参数结构优化,得到各结构的敏感性分析结果和引射性能相对最优的结构组合,在此基础上分析热电联产机组变工况条件下引射器适用性及运行策略。结果表明:多参数结构优化可进一步提升引射系数至0.945,较初始设计引射器增幅达18.7%,引射性能明显提升;热电联产机组变工况下引射器动力蒸汽压力和出口背压需控制在合理范围以维持较高引射系数,实际运行中通过增大吸入蒸汽压力提升引射器性能的效果不明显。

摘要：在喷射器辅助供热的背景下,为了研究喷射器变工况特性,对国内外有关喷射器的计算方法进行调研,建立了喷射器计算模型并将模型与高背压机组进行耦合,得到喷射器变工况时工作蒸汽、引射蒸汽、喷射器背压、喷射器开度对喷射器性能的影响。结果表明:喷射器工作流体压力从0.25 MPa增至0.45 MPa,工作流体质量流量先变大后变小,在工作蒸汽压力为设计工作蒸汽压力时喷射器性能最佳;引射蒸汽压力提高,临界背压提高;引射后的混合流体的压力不仅会影响喷射器的工作,也会影响凝汽器工作;相比抽背机组,高背压耦合喷射器机组低压缸最小冷却流量最大可降低140 t/h,供电范围提高43 MW。

摘要：为兼顾供热节能和负荷调节灵活性,构建低品位余热与抽汽耦合的高效灵活供热系统,确定评价供热和调峰的性能指标,并利用Ebsilon软件进行热力建模;针对案例地区研究系统设计工况和变工况热力性能,得到不同供热负荷下的电负荷可调范围,研究同时满足热、电需求下的系统灵活运行调控策略及能耗特性。结果表明:系统通过能质匹配,降低比当量电耗,实现了低能耗供热,设计工况供热煤耗率为13.3kg/GJ;调峰容量比最大为48.1%,比抽背模式提高24.3%;电热负荷变化时,背-抽-切方式间切换,供热煤耗率区间为8~14.7kg/GJ;供热煤耗率随电负荷率降低而增加;系统充分发挥低品位余热供热的节能优势,且在一定范围内热电解耦,兼顾了“节能”与“灵活”运行。

摘要：为了提高工业余热的利用率,提出了增设蒸汽引射器的新型热电联产余热供热系统,通过抽汽引射部分低温乏汽以提质利用,并将其作为1级中间热源梯级加热热网水。基于蒸汽引射器能量匹配特性,以某350 MW余热供热机组为例,通过变工况计算确定蒸汽引射器的工作性能参数,完成梯级供热系统集成,在此基础上建立热力系统模型,并开展变工况热力学性能和适用性研究。结果表明:与案例系统相比,新型系统在设计供热工况下的乏汽利用率提升了12.15%,机组平均发电热效率提高了4.64%,平均供电煤耗率降低8.50 g/(kW·h),负荷调节灵活性提高,当供热负荷率为80%时,新型系统调峰容量比为27.26%,提高了5.78个百分点。

摘要：节能减排是供热技术的主要研究方向,同时大量40~50℃的工业余热被直接废弃,回收工业余热用于供热可显著的降低供热能耗和污染物排放。该文研究一种余热回收型高温电动热泵系统,可用于回收工业余热用于供热。相比现有电动热泵技术具有“温升高”和“冷凝温度高”的特点。本文通过对多种二元混合工质的理论研究,分析了在工业余热热水进出口温度50/35℃,热网供回水温度90/70℃工况下,混合工质R134a+R245fa(0.5/0.5)的COP(性能系数)、冷凝压力、增压比、排气温度和单位容积制热量的综合性能较佳。在该设计工况下,R134a+R245fa(0.5/0.5)的COP为3.8,冷凝压力1808 kPa,单位容积制热量3540 kJ/m^3,排气温度104℃。最后针对混合工质R134a+R245fa(0.5/0.5)进行变工况分析,得出该混合工质在余热热水进口温度45~60℃和一次网回水温度60~80℃范围相比R245fa具有显著性能优势。

摘要：供热管网系统规模日益扩大,管网结构也更加复杂,具有较强的非线性,为避免供热过程中不出现水力失调以及降低管网建设成本,必须进行管网设计优化。采用图论方法,构建复杂供热管网,建立了管网水力计算数学模型,构造出水力计算的矩阵方程组,并利用MATLAB软件采用迭代法进行求解。针对辽宁某地区热力管网进行分析,计算结果和供热管网实际运行数据进行对比,基于图论的复杂管网水力计算模型精度满足工程要求。

摘要：针对高背压供热机组受热负荷制约导致乏汽利用率低的问题,以某2×300MW空冷机组为例构建耦合喷射器热电联产系统,对应用于该系统的喷射器进行结构设计,通过数值模拟分析喷射器的变工况特性,并在此基础上探究了汽轮机背压和喷射器之间的耦合调节方式;将新系统和传统高背压供热系统能耗特性进行比较分析,得到了热网变工况时喷射器的投运策略,研究表明:在设计工况下新系统的高背压机组乏汽利用率可提高约20%,全厂节煤9.2g/(kW·h);而当机组乏汽量不足时,新系统仍可通过适当降低机组背压而提高发电效率。研究成果可用于指导耦合喷射器供热系统设计及运行优化。

摘要：工业生产中存在大量的70~80℃的余热未被回收利用,如果利用热泵将这部分余热转化为高品质工业蒸汽则可大大降低工业能耗和污染物排放。本文研究一种回收废水余热制取蒸汽的高温热泵系统,在蒸发器侧水进出口温度80/70℃和冷凝器侧水进出口温度90/120℃设计工况下,针对该换热过程"大温差"和"高冷凝"的换热特点分析对比不同非共沸工质的循环性能。首先对比了多种二元混合工质的循环性能,得到性能较为优良的混合工质R124/R141b(0.45/0.55).为保证压缩机安全运行添加第三元组分以降低排气温度和压力,结果表明:三元工质R365mfc/R124/R141b(0.55/0.405/0.045)综合性能较佳,其COP达到4.9,并且单位容积制热量为4110 kJ/m^3,同时排气温度125℃和冷凝压力为1595 kPa,综合性能优越并满足压缩机安全运行要求。

摘要：大型纯凝汽轮机供热改造过程中,由于中压缸级数相对于设计的供热机组少,导致中低压缸联通管打孔抽汽压力远远高于所需求的供热压力,造成可用能的节流损失。该文针对此问题提出了解决措施,即增加背压机,将较高压力的抽汽先做功发电后再进行供热。分别针对单机型和双机型大型纯凝汽轮机的供热改造建立了理论分析模型,结合实际300 MW机组的案例分析发现,采用增加背压机做功的模式,对单机型改造,可以在不影响供热效果的前提下,回收供热抽汽的动力,同时由于不与另外机组耦合,设备结构简单,运行控制简便;对双机型改造,设备连接虽相对复杂,但采用热网加热器的串联模式,能量的梯级利用更加合理,保证供热的条件下,回收了更多的供热抽汽动力。结果表明,新型的供热改造模式可以收到较好的综合经济效益。