[01518656]典型能量系统热泵节能的理论、关键技术及应用

本项目属于节能技术、建筑与过程工业装备以及过程系统集成交叉领域。 热泵节能技术是一种典型能量系统节能减排的关键技术，涉及过程能量系统综合集成理论以及不同类型热泵的设计理论与关键技术。本项目针对酒精生产过程、非稳态太阳源热能利用、工业余热回收等典型能量过程的热泵节能技术进行了十余年的系统研究，主要内容为： 开展了热泵理论与应用研究，对于酒精生产过程系统，基于物质和能量平衡以及过程能量集成理论，对二次蒸汽再利用潜力及热泵使用方式提出了可行的分析方法，研究了蒸汽热泵压缩机运行的控制模式；在建筑节能领域，提出了太阳源热泵中央热水系统的模块化集成设计的概念及相关技术；提出了变温热源低品位工业余热高效分级热泵循环热回收方法；提出了多效蒸发系统蒸汽喷射式热泵的工程设计理论与方法。 提出并解决了能量过程热泵节能及能量稳定供给的系列关键技术，并用于工业生产和产品开发，包括：发明了燃料乙醇热泵恒沸精馏等过程节能工艺，正常运行状态下达到公用加热工程和冷却工程以及工艺排放均为零的技术目标；针对高温热源的储存发明了压缩冷凝机组冷凝排热的相变蓄热热回收利用技术；针对太阳源热泵热水系统提出了系统集成设计技术与智能控制技术，实现了10℃以上任何气候条件下的全天候高效即时供热；针对工业生产及生活过程的低品位余热，解决了高能量回收率和回收效率条件下分级热泵设计技术。 发表相关论文36篇，SCI/EI/ISTP收录20篇次，出版专著（手册）3本（部），已授权发明专利5项，已授权实用新型专利7项，正在公示发明专利5项。利用上述成果，设计了年产5万吨热泵恒沸精馏生产燃料乙醇工业装置，在国内首次实现了热泵恒沸精馏技术的工业试验；与设计单位合作，对3个酒精生产过程系统进行能量集成与热泵节能实现系列改造设计、节能降耗；与有关企业合作，所开发的太阳源热泵中央热水系统综合能效比高达8～12，远高于其他类似用途产品。技术成果累计新增产值13.3亿元，新增利税超过3亿元。