王如竹教授：低品位余热回收热泵技术

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来源：热泵在线

编辑：暖通风向标

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一：热泵发展背景

1、 工业余热量大面广 - 低品位余能利用现状

根据 2015 年国家统计年鉴，工业能源消费量相当于 29.1 亿吨标准煤，低品位余能占总能源消费的 14.2% 。

工业余热目前采集设备已经非常成熟，但是余热转换方式与设备开发并不全面，需要实现系统化，网络化。

2、工业余热中热泵的应用

3、工业热泵应用实例

食品行业

电厂及相关行业

加工制造等其他行业

二：工业热泵应用的总结与建议

总结

建议

热泵应用应当根据实际需求进行热量的统筹，充分考虑能量的数量及品位，可根据火用成本方法进行合理规划。

机械压缩式热泵：

余热品位较低 (<80 ℃ ) 且无廉价高温热源 (>100 ℃ )

通常制热温度较低 (<90 ℃ )

溴化锂-水吸收式热泵：

余热品位较高或有廉价高温热源 (>95 ℃ )

低温热源高于 0 ℃

制热需求量大 (102-104kW)

氨水吸收式热泵：

余热品位较高或有廉价高温热源 (>100 ℃ )

取热热源温度低于 0 ℃，冷热均有需求的场合（食品行业），氨水吸收式热泵较合适

供热温度较高（变温器）时，可采用氨水第二类吸收式热泵

当低温热源温度较高时，采用干式蒸发器，可避免精馏过程，简化系统。

吸附式热泵：

余热品位较高或有廉价高温热源 (70-200 ℃ )

应用场合有振动、颠簸等恶劣情况，吸附式热泵可应用

取热热源温度低于 0 ℃，冷热均有需求的场合（食品行业），可采用氨为工质

供热温度较高（变温器）时，可采用沸石分子筛 - 水和金属盐 - 氨工质对

驱动热源温度较低（ 70-90 ℃），采用硅胶 - 水工质对

三：十三五重点研发计划进展

1、研究课题 - 压缩式热泵

2、研究课题 - 吸收式热泵

3、研究课题 - 化学热泵

4、研究课题 - 余能网络化利用

某电站余热利用供暖 - 吸收式热泵

总供热量 290MW ，余热回收量 125MW 其中单台热泵测量结果：热水进出口温升 35 度 , 供热量 63.57MW,COP=1.77

某钢企余热供暖改造-压缩式热泵

热泵制热量 9MW,30 度温升 , 现场测试 COP 达 6.13

某石油化工企业余热网络优化和利用-吸收式制冷

经优化后得到额外可用热量 Qh=8020kW ；

预估冷量 Qe=8020kW × 0.7= 5614kW ；

投资回收期 <2 年。

某钢有限公司化学热泵

余热回收量： 300kW, 容量： 50kW 级