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| 火电厂循环水水源热泵机组余热利用方式与效率的分析研究 摘要 当前，燃煤发电厂仍是我国的主力发电厂，不仅需要消耗大量的化石能源，而且还要消耗大量的冷却水，其带走的汽轮机冷端的热量约占发电厂热损失的60%左右。但是由于循环水温度过低，往往被直接排放，这样不仅浪费了能源，而且污染了环境。随着热泵技术、热管技术的快速发展，低温余热的回收成为了可能，回收循环水余热成为我国发电厂节能减排的中组成。 本文首先介绍分析了全球和我国一次能源的利用情况，并对我国电厂循环水特性进行分析，利用T-S温熵图理论分析了热泵蒸发温度（循环水温度）、冷凝温度（用户回收温度）对热泵性能的影响。 其次，对水源热泵进行循环水模拟实验。在冬季工况，1）对实验进行横向分析可知，随着循环水温度的升高，热泵蒸发器的蒸发温度升高，吸热量增加，对外放热量增加，热泵COP不断增大；2）对实验进行纵向比较可知，随着循环水进出热泵温差的增大，热泵蒸发器的蒸发压力不断减小，即蒸发无温度降低，热泵的吸热量降低，热泵冷凝器的参数基本不变，热泵压缩机的耗功增大，热泵的COP不断降低。在夏季工况，利用热泵回收循环水余热加热生活用水，随着加热水箱中水温不断地升高，热泵冷凝器的冷凝温度和冷凝压力都随之不断增大，从而导致热泵压缩机耗功也不断增大，因为蒸发器的参数基本保持不变，制冷剂的冷凝压力远远高于其蒸发压力，在加热过程中节流阀部位的节流损失随着水箱中水温的升高不断增大，热泵系统的COP随着水箱中水温的升高逐渐减小。 再次，对热泵实验进行深入分析，循环水温差增大，制冷剂的蒸发压力在不断降低，冷凝器各参数不变，压缩机的出口压比增大，压缩机耗功急剧增大速率比给水泵能耗降低速率快，导致热泵系统的COP在循环水温差不断增大时，先增大后逐渐减小，在循环水温差为7℃时，热泵系统性能系数最大。所以循环水大温差运行热泵并不是温差越大越好，循环水温差在7-9℃时，热泵运行最为节能。对大温差热泵的设计研究有一定指导价值。 最后，对比利用三种不同能源加热生活用水，热泵供热水的单位燃料成本最低，相比于家用燃气热水器和电热水器，每加热1吨热水的燃料成本降低5.82元和16.29元。 |
