直燃增热型吸收式热泵供热系统性能分析

【摘要】：以高温热水作为驱动热源的增热型吸收式热泵目前在部分城市集中供热系统中得到了应用。但是该种供热系统的经济性、供热系统的影响因素以及运行方案的优化等相关研究目前较少。本文以济南市集中供热系统为例,对采用城市集中供热管网加增热型吸收式热泵系统进行了研究,主要研究内容如下:以采用增热型吸收式热泵的济南某热力站为研究对象,首先计算和分析了该热力站的冬季采暖热负荷变化情况,给出了热负荷延续图和整个采暖季热负荷动态分布规律。根据当地室外气象参数及实际供暖负荷与设计负荷的比值对供热系统运行划分区间,将运行期划分为初期、中期和末期三个区间。通过测试和调研得到热力站采暖季的运行数据,分析得到了该热力站冬季供热期间热网参数的变化规律以及热泵机组能效比的变化规律。通过引入供能系数来表征热力站应用增热型吸收式热泵的系统整体能效。在初、中、末三个运行期内,将常规板式换热器与吸收式热泵应用与供热的供能系数进行对比,证明增热型吸收式热泵应用于热力站可以增大换热效率和供热量,提高供热系统整体能效。利用Aspen plus模拟软件对吸收式热泵的供热系统进行建模。通过模拟计算,得到了增热型吸收式热泵机组的性能系数变化曲线,并分析了不同影响因素对机组性能的影响。为热力站实际运行调配方案提供理论指导。根据初、中、末三个不同运行期,分别给出了该类热力站的不同运行模式,即根据供暖热负荷的变化可以在板式换热器和吸收式热泵之间实现多种切换的控制模式,即在供暖初期和末期,只启动板式换热设备,由一次管网提供热量;在供暖中期,当实际热负荷达到设计热负荷的设定值时,切换到混合模式,即由一次管网和吸收式热泵共同承担供暖热负荷。在供暖运行中期室外温度最低,热负荷最高的峰值时期,可以启动直燃驱动进行调峰。该热力站与全部采用一次管网供热的常规热力站比较,结果表明,采用吸收式热泵机组与换热机组共同运行的热力站,其经济性和环保效益显著,在经济和环保方面具有推广意义。