重慶污水源熱泵系統(tǒng)的可行性分析與防垢、防腐蝕換熱方案探討.pdf

1、能源危機(jī)和環(huán)境污染的加劇嚴(yán)重制約了社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，可再生的清潔能源的開(kāi)發(fā)與利用將成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重點(diǎn)。中國(guó)能源利用的結(jié)構(gòu)正在發(fā)生轉(zhuǎn)變。從原有的煤、石油取暖過(guò)渡到天然氣與電等清潔能源。替代能源雖然可以解決大部分大氣污染的問(wèn)題，但天然氣和石油等均屬不可再生能源?？沙掷m(xù)發(fā)展要求進(jìn)一步提高社會(huì)能源利用效率和大量使用可再生能源。 城市生活污水是當(dāng)前尚未大規(guī)模開(kāi)發(fā)和利用的可再生能源，利用熱泵來(lái)回收其中的熱能作為建筑物供暖與空調(diào)系

2、統(tǒng)的冷熱源己成為目前城市生活污水資源化和建筑新能源開(kāi)發(fā)的前沿課題。此項(xiàng)研究對(duì)于重慶至上海沿江流域及三峽庫(kù)區(qū)解決冬季供暖問(wèn)題具有重大實(shí)用意義，本研究依托了重慶市2006年自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(CSTC2006BB7134)“城市污水熱能綜合利用研究”進(jìn)行。 由于城市污水具有水量大且穩(wěn)定，水溫冬暖夏涼，分布廣等特點(diǎn)，污水源熱泵具有獨(dú)特的發(fā)展優(yōu)勢(shì)。本文針對(duì)重慶城區(qū)的污水資源現(xiàn)狀和水溫測(cè)試結(jié)果，對(duì)應(yīng)用污水源熱泵系統(tǒng)進(jìn)行可行性分析，對(duì)應(yīng)

3、用效果進(jìn)行了預(yù)測(cè)，并根據(jù)重慶城區(qū)的地形等實(shí)際情況，分類提出不同污水的應(yīng)用方案，并針對(duì)當(dāng)前使用污水源熱泵系統(tǒng)存在的堵塞、結(jié)垢、腐蝕技術(shù)難題結(jié)合目前已有的研究成果和工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行討論，分析了塑料換熱器的特點(diǎn)和可行性，提出排水管道水氣換熱和曝氣池曝氣提熱兩種空氣載冷(熱)技術(shù)方案，針對(duì)排水管道水氣換熱方案推導(dǎo)了排水管道中水氣換熱的焓差公式，并在重慶王家坡地區(qū)測(cè)試排水管道的水氣換熱結(jié)果，證明了下水道水氣換熱的可行性。針對(duì)曝氣提熱(冷)量方案分

4、析了空氣在曝氣池中的傳質(zhì)過(guò)程，對(duì)伴隨傳質(zhì)過(guò)程的傳熱過(guò)程進(jìn)行了理論說(shuō)明，結(jié)合在重慶市市政污水處理站曝氣池現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了定量分析計(jì)算，以期為開(kāi)發(fā)新型塑料換熱器和水氣換熱技術(shù)、較好地解決當(dāng)前污水源熱泵換熱器存在的技術(shù)障礙提供依據(jù)和參考。 本文得到下列結(jié)論： 1、在重慶應(yīng)用污水源熱泵潛力很大，節(jié)能和環(huán)保價(jià)值明顯； 2、為解決污水源熱泵系統(tǒng)的防垢、防腐蝕難題，采用塑料換熱器、利用排水管道換熱和曝氣換熱可行且成本較低，