溴化鋰吸收式熱泵系統(tǒng)回收糖廠循環(huán)水余熱運行參數(shù)優(yōu)化及經濟性分析.pdf

1、糖廠生產過程中會產生大量的低溫余熱，特別是蒸發(fā)工段末效汁汽和煮糖汁汽冷凝后的循環(huán)水蘊含巨大的余熱能量。這部分低溫余熱能量品位比較低，在實際生產中很難得到回收利用。這些循環(huán)水被帶到冷卻塔通過與空氣接觸換熱，把攜帶的余熱直接散發(fā)到大氣環(huán)境中，使局部生態(tài)環(huán)境遭受熱污染，同時也引起冷卻塔部分汽水隨著余熱熱量散熱而損失，造成水資源浪費。若能將糖廠這部分循環(huán)冷卻水余熱回收利用起來，將會給糖廠帶來客觀的經濟效益、環(huán)境效益。
　　吸收式熱泵是一種

2、利用少量的高品位熱能，回收低溫廢熱制取中溫熱能的循環(huán)系統(tǒng)?，F(xiàn)已被廣泛應用于釀造、紡織、木材、食品加工、石油化工、海水淡化、熱電廠以及冶金等工業(yè)領域。使用吸收式熱泵回收糖廠循環(huán)水余熱，對提高糖廠能源利用率有著廣闊的應用前景。2013/2014榨季廣西來賓永鑫糖業(yè)有限公司開展了利用溴化鋰吸收式熱泵回收糖廠循環(huán)水余熱的項目，該項目是國內首例吸收式熱泵在甘蔗糖廠中的應用。本課題依托該項目，對溴化鋰吸收式熱泵機組應用于甘蔗糖廠循環(huán)水余熱回收過程的

3、運行參數(shù)進行優(yōu)化，分析混合汁熱泵供熱方式和傳統(tǒng)供熱方式的(炯)效率并探討吸收式熱泵機組應用于甘蔗糖廠的經濟性。
　　首先，根據熱力學原理，建立吸收式熱泵機組能量平衡的控制方程，確定優(yōu)化參數(shù)，構造溴化鋰吸收式熱泵機組運行參數(shù)優(yōu)化模型。采用最速下降法用MATLAB軟件求解該模型，尋找熱泵系統(tǒng)性能（COP值）最優(yōu)時的運行參數(shù)，最后考察優(yōu)化后熱泵主要運行參數(shù)對其性能的影響。模型求解結果表明，在熱泵內部系統(tǒng)完全無損熱交換條件下，加熱蒸汽流量

4、可降為3.012t/h，熱泵系統(tǒng)的供熱熱水出口溫度最高可達72.74℃，這時熱泵COP值為最優(yōu)，達到2.784。在熱泵內部系統(tǒng)散熱損失在6％條件下，加熱蒸汽流量可降為3.378t/h，熱泵系統(tǒng)的供熱熱水出口溫度最高可達72.61℃，這時熱泵COP值為最優(yōu)，達到2.453。結合以上優(yōu)化結果，表明采用熱泵系統(tǒng)回收糖廠循環(huán)水余熱仍有有較大的節(jié)能空間，為該糖廠指明節(jié)能改進的方向，同時為糖廠新建和技改提供一種節(jié)能減排的有效手段和理論指導。

5、　　其次，對永鑫糖業(yè)有限公司的吸收式熱泵余熱回收系統(tǒng)以及混合汁二級加熱器進行(炯)分析，建立相關(炯)模型，計算了熱泵系統(tǒng)優(yōu)化前后的(炯)效率;比較了該公司混合汁加熱采用熱泵或汁汽兩種供熱方式的(炯)效率大小。結果表明，吸收式熱泵余熱回收系統(tǒng)運行優(yōu)化前后(炯)效率分別為54.68％、89.6％，達到優(yōu)化條件后提高了約35個百分點。在實際運行工況下，混合汁二級加熱采用汁汽供熱方式(炯)效率只有48.38％，而采用熱泵供熱方式后(炯)效率能

6、達到83.39％，比采用汁汽供熱方式提高約35個百分點，故糖廠混合汁二級加熱采用熱泵供熱方式能較好的實現(xiàn)能量梯級利用。
　　最后，利用動態(tài)投資回收期法評價了2014/2015榨季永鑫糖業(yè)有限公司采用溴化鋰吸收式熱泵回收糖廠循環(huán)冷卻水余熱的經濟性。結果表明，該公司熱泵投資項目動態(tài)投資回收期（10.29年）＜設備使用壽命（20年），即第10年即能盈利。且該套吸收式熱泵余熱回收系統(tǒng)整個榨季可節(jié)約蔗渣量4879.55t，折合成提高了0.6