利用低品位热的冷冻站节能技术研究

论文摘要

能源紧缺是当今世界各国面临的共同问题,我国正处在高速经济发展过程中,充分发挥能源的利用效率十分必要,针对不同用能对象的特点,开展各种节能技术的研究、采取有效的节能措施具有重要的意义。本文研究一种利用低品位废热节省制冷机消耗的高品位电能的技术。针对某化工厂的生产过程有大量低温废热产生,同时生产工艺又有冷冻需求的实际情况,提出一种采用废热驱动制冷机组与常规电动压缩式冷冻机组构成复叠式制冷系统的节能方案,即,在气温相对较高的季节里,利用余热废热制冷机组制取冷水,作为冷却水供给压缩式制冷机组,以提高电动制冷机的效率,节省制冷机组的电能消耗。通过建立冷冻机和冷却塔模型,结合化工厂所在地气象参数,对常规制冷系统和复叠式制冷系统的全年电耗进行了仿真计算与分析;此外,对节能方案的投资回报期、对应节电量的温室气体减排量、标煤减少量也进行了适度的分析。结果表明,对现场的一台冷量为1213 kW,假定冷媒出口温度为-6.5℃的机组,复叠式系统的高温段（废热制冷段）制取15℃的冷水,在4月1日至10月30日之间,复叠式制冷系统比现有的常规制冷系统节电27万度以上,节电比例达22%;对应的CO2排放减少129.3吨/年、标煤使用量减少60.7吨标准煤/年;如果采用余热溴化锂机组作为复叠式系统的高温段,投资成本回收期为9年;复叠式制冷系统节电能力随工艺冷媒温度的升高而增大,现场机组的冷媒出口温度实际为0℃,前述节电等效应量是保守的计算结果;全年气温高的季节越长的地区,复叠式系统的节能减排能力越明显。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题研究的背景
• 1.2 课题研究的主要内容与方法
• 2 利用余热的复叠式制冷系统
• 2.1 复叠式制冷系统方案
• 2.2 复叠式系统运行方式
• 2.3 与常规制冷系统相比复叠制冷系统定性优势
• 2.4 小结
• 3 建模与系统仿真
• 3.1 仿真研究的一般性特点
• 3.2 常规与复叠式制冷系统的仿真
• 3.3 冷却塔模型
• 3.4 冷冻机组模型
• 3.5 系统仿真编程
• 3.6 小结
• 4 系统仿真结果与分析
• 4.1 常规与复叠式制冷系统的功耗
• 4.2 复叠式制冷系统节电量和节电比例
• 4.3 复叠式制冷系统的电费节省量
• 4.4 小结
• 5 复叠式制冷方案的简略技术经济与环境分析
• 5.1 经济效益和预期投资回收年限
• 2 减排量分析'>5.2 温室气体CO₂减排量分析
• 5.3 小结
• 6 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 进一步的工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录Ⅰ
• 附录Ⅱ