中低温热源热泵蒸汽机组问世

文/李东周

中低温热源热泵蒸汽机组问世

文/李东周

“为行业献出最后一分余热”或许不再是口号，而是化工生产领域的现实。笔者从中科院广州能源研究所了解到，国内首台120kW中低温热源高温热泵蒸汽机组已由该所与烟台欧森纳地源空调股份有限公司联合研制成功。这一成果为我国工业领域能源高效利用及节能减排提供了新思路。

业界专家认为，该技术填补了国内制取100℃以上高温蒸汽的热泵技术空白，极大拓展了热泵技术的应用领域。从世界范围来看，该机组的制热能力、制热性能系数和蒸汽温度指标达到国际先进水平。

该技术研发带头人、广州能源研究所研究员龚宇烈表示，中低温热源热泵蒸汽机组是一种高效节能的蒸汽生产新装置，可实现对中低温余热的回收，利用40℃～70℃的工业余热资源以及地热等低品位热源，在降低余热排放温度的同时生产100℃以上的高温蒸汽。据了解，化工、皮革制品、纸浆加工、陶瓷工业、食品烟草和纤维等行业具有大量的余热资源，同时又有巨大的高温蒸汽需求，该机组有望在上述行业得到广泛应用。

龚宇烈指出，传统高温热泵存在压缩机排气温度过高、高温工况下制热性能低等不足，该机组解决了这些技术难题。广州能源所与欧森纳公司合作，在双方共建的低温热能利用技术研发中心平台进行技术攻关，研究人员主要取得两项技术突破：一是通过合理的喷液设计，采用改变螺杆压缩机的螺杆转速和调节滑阀位置等能量调节方式，使热泵蒸汽机组在实现高温蒸汽稳定输出的同时，将压缩机的电机温度控制在安全范围；二是通过经济器和过冷器的联合使用，使热泵蒸汽机组在高温工况下仍具备较高的制热功率和制热性能系数。

龚宇烈告诉笔者，目前机组的制热能力、制热性能系数和蒸汽温度已经达到设计要求，蒸汽产量正在进一步调试中，最终将实现在热源温度为60℃的条件下，机组制热能力120kW、110℃蒸汽产量120kg/h、制热性能系数3.0的目标。

据龚宇烈透露，研究人员正针对提高系统闪蒸效率和提高系统经济性方面做进一步研究，预计1～2年内可实现产业化。该技术已引起企业的广泛关注，目前研发单位与合作企业达成购买意向协议，未来几个月将逐渐向工业领域推广应用。

热泵蒸汽机是一种以产生高温蒸汽为目的的新型压缩式高温热泵装置。近年来，高温热泵技术已成为国际热泵研究的一个基本方向，热泵技术也成为从建筑应用向工业应用拓展的重要技术途径。日本超级热泵项目、国际能源署（IEA）热泵中心、国际制冷协会（IIR）热泵发展计划等研究计划中，高温热泵均是其中重点研究内容之一。