补燃型溴化锂吸收式换热机组供热性能研究

发布时间：2020-03-24 08:15

【摘要】：在集中供热系统中应用吸收式换热技术,能够大幅降低一次网回水温度,提高供热管网的供热能力。然而,随着供热需求的不断增加,常规的单段式吸收式换热机组因受溶液自身温度、浓度及放气范围的限制,将不能满足热用户的供热量需求。为了进一步解决热网供热能力不足的问题,本文提出一种串联补燃型溴化锂吸收式换热机组,该机组在常规单段吸收式换热机组的基础上,增设了一个直燃型吸收式热泵,实现了更低的一次网回水温度,进一步提高了供热管网的输热能力。本文首先从补燃型吸收式换热机组的系统结构分析出发,根据二次水循环的不同配置,构建了8种机组形式,通过对其可行性与合理性的分析,选取了吸收器A_1-吸收器A_2-冷凝器C_1-冷凝器C_2串联的二次水连接方式作为本课题的研究对象。通过分析补燃型吸收式换热机组的热力循环过程及传热过程,建立了机组的数学模型,并针对补燃型发生器的炉膛和对流换热面建立了传热计算模型。基于补燃型吸收式换热机组的热力计算模型,在考虑技术可行最小传热端差的条件下,确定了机组最大供热能力的求解方法,定量分析了机组内各个换热器换热量的分配规律,提出了相比传统水-水板式换热器供热量的扩大系数,对比分析了单段吸收式换热机组与补燃型吸收式换热机组的最大供热能力,前者的扩大系数基本维持在1.5左右,后者扩大系数的变化范围约为1.8~3.3。基于整个机组的数学模型,提出了一种针对补燃型吸收式换热机组的优化设计方法和流程,以机组的总成本为目标函数,根据机组的技术性与经济性条件确定了优化的约束条件,以遗传算法作为优化算法。将上述优化设计方法应用于实际工程,得出了机组的最优单位换热量成本为45.295元/kW。最后对补燃型吸收式换热机组进行了运行模拟的研究,通过计算定量地分析了在满足供热需求的前提下,一次水进口温度和流量在不同负荷条件下对机组运行特性的影响,结果表明在所有负荷条件下,一次水进口温度对一次水出口温度影响更显著,而一次水流量对机组燃气消耗量的影响更显著。本课题的研究成果可为补燃型吸收式换热机组的优化研究提供理论参考,通过变工况运行特性的分析,为机组在实际运行中的运行调试提供参考。
【图文】：

系统结构图,换热机组,补燃,系统结构图

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文对于本课题所要研究系统结构的筛选，由于机组系统结构数目繁多，单个系的结构也较为复杂，综合上述分析，同时结合机组的高低位热源条件、机组构成复杂程度，同时综合考虑机组内部各关键部件之间位置热力参数的耦合关系以机组系统结构的合理性和可行性等因素，本课题首先选取一种串联补燃型溴化吸收式换热机组，即二次水的连接形式为吸收器 A1-吸收器 A2-冷凝器 C1-冷凝C2串联和水-水板式换热器 X 并联的系统结构作为研究对象，其系统结构的工作理如图 2-1 所示。二次水出口一次水入口烟气出口tyo

热面积,分配比例,机组

- 48 -图 4-2 机组内传热面积分配比例图 4-3 机组内各换热器单位换热量成本图 4-2 和图 4-3 分析了补燃型吸收式换热机组内板式换热器、热水型热泵和直燃型热泵传热面积占机组总传热面积的比例及其单位换热量成本。结果表明，直燃型热泵传热面积最大为 327.2m2，占机组总传热面积的 44%。热水型热泵单位换热量成本最大为 101.09 元/kW。图 4-4 和图 4-5 充分显示了补燃型吸收式换热机组的优化过程。其中，图 4-4表示只进行一次遗传计算的结果，种群个体数目取为 50，，遗传代数取 20。图 4-5表示了采用相同的种群个体数目和遗传代数，进行 6 次遗传计算的结果，且每隔 3次随机生成一次初始种群
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU995

【参考文献】