【正文】 .. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 吸收式熱泵的循環(huán)計(jì)算及分析 ........................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 工作原理及循環(huán) ............................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 狀態(tài)參數(shù)點(diǎn)確定 ............................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 循環(huán)計(jì)算 ........................................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 四章 應(yīng)用實(shí)例分析 ................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 概述 ........................................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 經(jīng)濟(jì)性分析 ............................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） IV 本章小結(jié) ................................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第五章 結(jié)論與展望 ....................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 參 考 文 獻(xiàn) ................................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 附 錄 計(jì)算用表 ................................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 附 錄 論文中使用的主要符號的意義和單位 ................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 附 錄 英文翻譯 ................................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 附 錄 英文原文 ................................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 致 謝 ......................................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 基于汽輪機(jī)排 汽 的第二類吸收式熱泵的設(shè)計(jì) 5 第一章 緒論 前言 高度的電氣化帶動了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會的進(jìn)步。電力工業(yè)是現(xiàn)代化國家的基本工業(yè)之一，一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要指標(biāo)之一是電力生產(chǎn)量。在建國以后的這些年里 ，我國電力工業(yè)有了飛速的發(fā)展，特別是在改革開放以后，有了更有效的發(fā)展，但隨著世界范圍內(nèi)對節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境越來越重視， 如何合理，高效地利用能源已成為關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵問題。所以，節(jié)能工作是能源技術(shù)與能源科學(xué)中一項(xiàng)非常重要的研究課題， 熱泵以其吸收環(huán)境熱能或回收低溫廢熱來高效制取高溫?zé)崮艿耐怀鰞?yōu)勢，正在得到充分的發(fā)展。 熱泵是一種制熱裝置，該裝置以消耗少量電能為代價(jià)，能將大量無用的低溫?zé)崮茏優(yōu)橛杏玫母邷責(zé)崮?。熱泵制取的有用熱能，總是大于所消耗的電能或燃料能，而用燃燒加熱，電加熱等裝置制熱時(shí)，所獲得的熱能一 般小于所消耗的電能或燃料的燃燒能，這是熱泵與普通加熱裝置的根本區(qū)別，也是熱泵制熱最突出的優(yōu)點(diǎn)。 凝汽器是電廠汽輪機(jī)裝置的重要組成部分，其作用是在汽輪機(jī)的排汽口建立并保持規(guī)定的真空值，凝汽器真空的高低對電站的熱經(jīng)濟(jì)性影響很大。所以 ，提高被壓，使排汽溫度升高，同時(shí)會 降低火電廠熱效益， 但 通過熱泵裝置的轉(zhuǎn)換， 制取更多地高溫?zé)嵩矗?來提高火電廠的經(jīng)濟(jì)效益 。 這不僅僅是 降低本身發(fā)電成本的需要 ,更是影響全國一次能源生產(chǎn)運(yùn)輸和節(jié)約的大事。所以加強(qiáng)熱泵在小型機(jī)組中的改造和應(yīng)用有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 熱泵 的發(fā)展?fàn)顩r 熱泵作為一 種高效節(jié)能與余熱利用技術(shù)在日、美、歐等國家已得到了廣泛的應(yīng)用發(fā)建，并取得了令人矚目的效果。我國自五十年代就由天津大學(xué)等單位開始了熱泵研究工作，但一直發(fā)展緩慢。直到八十年代初，國民經(jīng)濟(jì)行 f 較大的發(fā)展，制冷空調(diào)工業(yè)發(fā)展很快，隨著城市開放政策和消費(fèi)水平的提高，空調(diào)機(jī)及電加熱產(chǎn)品不同程度地進(jìn)入了工業(yè)和家庭，能源供應(yīng)緊張問題突出，節(jié)能及有效利用能源的工作已刻不容緩。為了利用熱泵技術(shù)回收大量工業(yè)余熱，熱泵在各個(gè)領(lǐng)域的研究逐步形成熱潮 。 熱泵發(fā)展到今天，制熱溫度（供給用戶的熱能溫度）低于 50℃的熱泵已較成熟，且由于部件和 工質(zhì)基本與制冷設(shè)備通用，應(yīng)用也最廣泛。制冷溫度在 50～ 100℃之間的熱泵，其工業(yè)化應(yīng)用的領(lǐng)域正在逐步拓展，相關(guān)部件及工質(zhì)體系也正在完善。制熱溫度大于 100℃的熱泵，其大規(guī)模應(yīng)用還有較多技術(shù)問題需解決，應(yīng)用領(lǐng)域也有待開拓。 只要是需要熱能的場合，就有熱泵的應(yīng)用機(jī)會，所以熱泵的發(fā)展空間是無限的回顧熱泵的發(fā)展歷史，熱泵發(fā)展的速度主要取決于以下幾個(gè)因素。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 1）能源因素 包括能源的價(jià)格（電能、煤、油、然氣等的價(jià)格）和能源的豐富性。當(dāng)不同能源間比價(jià)合理或能源緊張時(shí)，熱泵就具有較好的發(fā)展環(huán)境。 2）環(huán)境因素 當(dāng)出于環(huán)境 保護(hù)的考慮，對其它制熱方式（如燃煤制取熱能 ） 有嚴(yán)格的限制時(shí)，熱泵就具有更大的應(yīng)用空間。 3）技術(shù)因素 包括通過熱泵循環(huán)、部件、工質(zhì)的改進(jìn)提高熱泵的效率，利用材料技術(shù)簡化熱泵結(jié)構(gòu)、降低熱泵造價(jià)，利用測控技術(shù)提高熱泵的可靠性和操作維護(hù)的簡易性等，可使熱泵比其它簡單加熱方式具有更強(qiáng)的綜合競爭優(yōu)勢。 4）低溫?zé)嵩? 熱泵與其它簡單加熱方法的不同點(diǎn)之一是必須要有低溫?zé)嵩?，且低溫?zé)嵩吹臏囟仍礁?，對提高熱泵的性能和?yīng)用優(yōu)勢越有利，有時(shí)能否有適合的低溫?zé)嵩瓷踔潦菦Q定熱泵應(yīng)用的關(guān)鍵因素，因此，利用相關(guān)領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，拓展熱 泵的低溫?zé)嵩?，也是促進(jìn)熱泵應(yīng)用和發(fā)展是重要因素。 5）應(yīng)用領(lǐng)域開展 目前熱泵已應(yīng)用于供暖、制取熱水、干燥（木材、食品、紙張、棉、毛、谷物、茶葉等）、濃縮（牛奶等）、娛樂健身（人工冰場、游泳池的同時(shí)供冷與供熱等）、種植、養(yǎng)殖、人工溫室等領(lǐng)域。進(jìn)一步了解不同產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的熱需求，并將熱泵和工藝用熱有機(jī)結(jié)合，可為熱泵拓展更多的應(yīng)用領(lǐng)域。 本文的主要內(nèi)容 通過對電廠排氣壓力是提高。使排氣溫度提高。使循環(huán)冷卻水出口溫度提高。利用高溫冷卻水做第二類熱泵的熱源。 然后 比較熱泵生產(chǎn)的熱量與提高背壓所犧牲的熱量， 最 后經(jīng)過 多組的數(shù)據(jù)計(jì)算比較和分析選一個(gè)最為合理的背壓。 第一章是本文的緒論部分，主要介紹了該課題的背景和意義，以及國內(nèi)外機(jī)組在線監(jiān)測系統(tǒng)模型的發(fā)展。 第二章主要 是對熱泵進(jìn)行深一步的了解， （特點(diǎn)、性能指標(biāo)、分類）。 第三章 主要是完成基于凝汽器排汽的第二類吸收式熱泵的計(jì)算，包括汽輪機(jī)變工況熱力計(jì)算及第二類吸收式熱泵熱循環(huán)計(jì)算。還包括 目標(biāo)值的確定問題。 及 重點(diǎn)研究 通過排汽壓力 的改變時(shí)與熱泵側(cè)結(jié)合全廠經(jīng)濟(jì)效益的優(yōu)化。 第四章利用研究確定的性能計(jì)算模型，應(yīng)用于電廠實(shí)際生產(chǎn)過程，并確定目標(biāo)值和 最優(yōu)排汽壓力 ，方便電廠人員 將熱 泵與凝汽器相結(jié)合。 第五章是全文的結(jié)論與展望，對本文的主要內(nèi)容進(jìn)行回顧和總結(jié)，并指出今后進(jìn)一步工作和研究的方向。 基于汽輪機(jī)排 汽 的第二類吸收式熱泵的設(shè)計(jì) 7 第二章 吸收式 熱泵基礎(chǔ)知識 熱泵含義及特點(diǎn) 熱泵是一種制熱裝置，該裝置以犧牲少量電能或燃料能為代價(jià)，能將大量無用的低溫?zé)崮茏優(yōu)橛杏玫母邷責(zé)崮?，如同“泵送”熱能的“泵”一樣。如圖 1 所示。 如圖 1 所示，水泵是消耗少量電能或燃料能 W，將大量水從低位處泵送到所需的高位初。熱泵也是消耗少量電能或燃料能 W，將環(huán)境中蘊(yùn)含的惡大量免費(fèi)熱能或生產(chǎn)過程中的無用低溫廢熱 Q2，變?yōu)闈M足用戶要求的高溫?zé)崮?Q1。 根據(jù)熱力學(xué)第一定律， Q Q2 和 W 之間的關(guān)系式。 Q1=Q2+W 式中 Q1———— 熱泵提供給熱用戶的有用熱量， kW； Q2———— 熱泵從低溫?zé)嵩粗形〉拿赓M(fèi)熱能（環(huán)境廢熱或工業(yè)廢熱 ） , kW； W———— 熱泵工作時(shí)消耗的燃料能或電能 , kW； 由上式 可見， Ql w ，即熱泵制取的有用熱能，總是大于所消耗的電能或燃料能，而用燃燒加熱、電加熱等裝置制熱時(shí)，所獲得的熱能一般小于所消耗的電能或燃料的燃燒能，這是熱泵與普通加熱裝置的根本區(qū)別，也是熱泵制熱最突出的優(yōu)點(diǎn)。 從圖 1還可看出，熱泵在向高溫需熱處供熱的同時(shí)，也在從低溫?zé)嵩次鼰幔ㄖ评洌? , 因此，熱泵兼有制冷制熱的雙重功能，但熱泵與制冷設(shè)備又有明顯的不同，主要體現(xiàn)在以下幾方面。 （ 1） 目的不同熱泵的目的是供熱，制冷設(shè)備的目的是供冷，不同的目的影響機(jī)組結(jié)構(gòu)和流程的設(shè)計(jì)。如內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的熱泵，需盡量回收尾氣余熱和氣缸冷卻熱，與熱泵制取的熱量一起供給用戶；而內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的制冷設(shè)備則只需考慮制冷效果。 （ 2） 工作溫度區(qū)間不同熱泵工作溫度的下限一般是環(huán)境溫度，上限則根據(jù)用戶需求而定，可高于 100 ℃ ；制冷設(shè)備工作溫度的上限一般是環(huán)境溫度，下限則根據(jù)用戶需要而定（如食品冷凍溫度為一 30 ℃ ），其示意如圖 2 所示。 （ 3） 對部件和工質(zhì)的要求不同由于熱泵與制冷設(shè)備的工作溫度不同，其工作壓力、各部件材料與結(jié)構(gòu)、對工質(zhì)特性的要求也不同。 （ 4)應(yīng)用領(lǐng)域不同制冷設(shè)備用于低溫儲藏或加工的場合，熱泵則用于需要供熱的場合。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 圖 1 熱泵和水泵的工作過程類比圖 圖 2 熱泵與制冷設(shè)備的工作溫度示意 熱泵性能指標(biāo) 2 . 2 . 1 熱泵的制熱系數(shù) 熱泵最主要的性能指標(biāo)是制熱系數(shù)，可用符號 COPH 表示。 制熱系數(shù)的一般定義為 （公式 1） 由 上 式可知，制熱系數(shù) COPH 為無因次量，表示用戶消耗單位電能或燃料能所獲得的有用熱能。 2 . 2. 2 熱泵與其他制熱裝置制熱效率的比較 與鍋爐、電加熱器等制熱裝置相比，熱泵的突出特點(diǎn)是消耗少量電能或燃料能，即可獲得大量的所需熱能，這一特點(diǎn)可通過裝置的能流圖和制熱系數(shù)得到明確的體現(xiàn)。 （ 1） 熱泵的能流圖和制熱系數(shù)熱泵的簡化能流圖如圖 3 所示（圖中取熱泵的制熱 系數(shù)為 4，即輸人 1 份電能或燃料能，可從環(huán)境或廢熱中吸取 3 份熱能，總計(jì)供給用戶 4 份熱能）。 由圖 圖 3 和式（ 1）可知熱泵的