高濕氣體開式熱泵余熱回收技術研究.pdf

1、近年來，濕法脫硫技術作為主要的脫硫工藝，由于其反應速率快、效率高、系統(tǒng)運行穩(wěn)定等特點，在燃煤機組尾部煙氣處理系統(tǒng)中得到廣泛的應用。經(jīng)濕法脫硫系統(tǒng)之后排放的高濕煙氣，煙氣溫度在45-60℃范圍內(nèi)，相對濕度可到達90％以上，若采用一定方式對煙氣中潛熱及水分進行回收利用，可實現(xiàn)良好的節(jié)能效果。但現(xiàn)有的間接接觸式換熱設備，由于受換熱溫差小、易阻塞結(jié)垢、流動阻力大等因素限制，難以適應工程設計要求。
　　本文采用開式熱泵余熱回收技術，設計并搭

2、建了基于開式吸收式熱泵系統(tǒng)的潛熱回收實驗裝置。經(jīng)過對吸收劑物理性質(zhì)的比較，最終以CaCl2溶液為吸收溶液，以濕煙氣中的水蒸汽為天然的工作介質(zhì);吸收器采用“噴淋-填料”結(jié)合的形式，再生器采用真空蒸餾形式，能夠?qū)崿F(xiàn)較好的氣液反應及能量回收效果;系統(tǒng)設置溶液-水冷卻器、溶液熱回收器與再生蒸汽冷凝器，分別對溶液及蒸汽進行冷卻、預熱及冷凝換熱。
　　本文對確定的各變量參數(shù)進行了實驗研究，以分析各參數(shù)對吸收、再生效果的影響。實驗結(jié)果表明:在一

3、定范圍內(nèi)提高液氣比、降低溶液入口溫度、提高溶液濃度可以強化吸收效果，而降低再生壓力及濃度、提高再生溫度能夠改善再生效果;同時，根據(jù)本實驗數(shù)據(jù)給出相應參數(shù)推薦范圍。
　　根據(jù)整體實驗運行參數(shù)，對系統(tǒng)進行熱力學評價。在實驗工況下，系統(tǒng)性能系數(shù)COP最高可達到1.72。冷卻水由23.1℃提高至44℃，有較好的熱量回收效果。根據(jù)結(jié)果分析，溶液-水冷卻器是系統(tǒng)中主要的能量利用裝置，其換熱量占系統(tǒng)制熱量的50％左右;再生壓力與再生熱量兩種條件

4、共同作用下的再生效果，比單一條件下的再生效果有明顯的提升。
　　最后，采用Aspen Plus對整個流程進行模擬。各設備進行校核結(jié)果與實驗結(jié)果較吻合，其次利用軟件內(nèi)數(shù)據(jù)擬合工具，對偏離實驗結(jié)果的參數(shù)進行修正。工藝流程利用設計規(guī)定及靈敏度分析模塊，測試內(nèi)部運行參數(shù)的變化對系統(tǒng)性能的影響。文中選取冷卻水參數(shù)、吸收溶液參數(shù)及再生參數(shù)進行靈敏度分析，根據(jù)出口設計要求對以上選取參數(shù)進行模擬，得出吸收式熱泵系統(tǒng)性能及各設備熱負荷的變化趨勢。模