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科技成果简介:第二类吸收式热泵余热回收技术
2015-05-14 09:51 李春野 

一、项目简介

第二类吸收式热泵以废热来驱动系统,通过吸收过程放出的潜热使其中一部分低品位热能的温位提高,送至用户使用,而另一部分转换成更低的温位排放到环境中,整个过程中无任何污染排放。由于不需要耗费高温热源便可回收工业废热,在很多行业的节能工作中占据很大的优势。从长远的角度来看,第二类吸收式热泵作为节能的一个主要措施有广阔的应用前景。根据利用余热的温度范围,吸收式热泵分为低温吸收式热泵和高温吸收式热泵。低温吸收式热泵,目前,主要应用的第二类吸收式热泵装置仅以中低温位废热来驱动系统。高温吸收式热变换器的基本原理与低温吸收式热变换器相同,但是其高压区和低压区都是工作在正压环境下,工质对再循环过程中的控制比低温吸收式热变换器困难。同时,由于系统操作温度高,对设备的耐腐蚀性要求极高。

本团队在研发了低温吸收式热泵并得到成功地工业应用的基础上,研发了一种抗腐蚀性复合SiO2膜技术解决了高温吸收式热变换器的主要技术难点,开发出了高温吸收式热泵,并成功研制了一台5kW负荷的试验样机,各项性能均达到设计要求,输出可用热高于200℃,通过科技部组织的专家验收,扩大了吸收式热泵的适用范围。如果将其与低温吸收式热变换器联合使用,可实现能量的梯级利用,从而实现能量的最大利用率,潜在的经济效益巨大。

关键技术:

基于界面效应改善液膜流动原理,研发了异形强化管强化溴化锂垂直管外降膜吸收性能。利用在线成膜工艺,在系统运行时自动生成耐腐蚀硅膜,解决了高温溴化锂溶液腐蚀问题。此外,研究了涂层分布管表面强化传热传质技术。

二、应用范围

适用于石化企业、钢铁企业、造纸企业、食品企业等废热比较集中的行业,可获得巨大的经济效益。

三、知识产权情况

已获得多项表面制备、强化传热技术和设备的专利。相关专利:ZL200610155919.3CN201010180710.9CN201110095461.8。“利用吸收式热泵回收合成橡胶凝聚余热工业技术”,中国石油和化学工业科学技术奖(2003);“中国石油化工集团公司科技进步奖,(2001

四、规模与投资

本团队和燕山石油化工公司研究院、燕化公司橡胶厂合作,于1999年在燕化公司SBS凝聚工段建成了5MW AHT工业装置。这是国内第一台AHT工业化装置,每吨产品降低蒸汽消耗1吨以上,节约近50%的循环水量,年回收热能价值约300万元,2.5年收回全部投资。2002年和2007年在燕化公司合成橡胶厂顺丁橡胶凝聚工段建成了两套7MWAHT工业装置。2004年在上海高桥石化公司化工事业部合成橡胶装置上成功建成两套6MW的吸收式热泵。

根据设备规模和当地物资价格水平等因素确定具体投资成本,投资回收期在2-2.5年。

五、提供技术的程度和合作方式

本团队成功地研制出了第二类吸收式热泵,技术成熟度高,成功地和多个单位进行了合作,收到了良好经济效益和社会效益。愿与有兴趣并对余热回收技术有需求的单位合作进一步研发。

本团队可提供成套的技术工艺包,主体设备的设计及开试车等现场指导工作,对有需求的单位可进行技术转让等合作。

六、配图:

说明: 说明: C:\Documents and Settings\Administrator\Application Data\Tencent\Users\179447806\QQ\WinTemp\RichOle\FJG74ASC0$A%]W45_AIGF61.jpg 说明: 说明: 热泵装置1.jpg 说明: 说明: C:\Documents and Settings\Administrator\Application Data\Tencent\Users\179447806\QQ\WinTemp\RichOle\)S1MVE6IS5(SZIJ1WKA~C8K.jpg

1 北京燕山石化SBS凝聚工段与顺丁橡胶工段及上海高桥石化吸收式热变换器

七、产业化程度

本团队在北京燕山石化公司和上海高桥石化公司已累计完成了5MW级工业化装置,稳定运行已接近10年,证明了该热泵技术成熟,达到了工业化推广的水平。

典型用户: 北京燕山石化公司、上海高桥石化公司

1、建设规模:北京燕山石化公司SBS凝聚工段2000年建成一套5MW装置。回收凝聚段产生的废热,经过吸收热热变换器,将90-100℃的废热源温度提高超过25℃,投资额610万元,建设期6个月,年节能经济效益345.8万元,投资回收期2年。

2、建设规模:北京燕山石化公司顺丁橡胶工段2002年、2007年共建成两套7MW装置。回收工段产生的废热,经过吸收热热变换器,将90-100℃的废热源温度提高超过25℃,投资额1450万元,建设期6个月,年节能经济效益700万元,投资回收期2年。

3、建设规模:上海高桥石化公司2004年建成两套7MW。回收工段产生的废热,经过吸收热热变换器,将90-100℃的废热源温度提高超过25℃,投资额1500万元,建设期6个月,年节能经济效益800万元,投资回收期1.88年。

 

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