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工程概况 北京某科研所燃气锅炉房内装有1台2.8 MW和1台1.4 MW的燃气热水锅炉，总供暖面积约3.5万m2，供暖形式为直供。燃气锅炉排烟温度达到130 ℃以上，采用笔者所在单位自主研发的烟气冷凝余热回收装置后排烟温度降至约65 ℃，节能率提高约3.5％，但仍有大量的显热和潜热未被回收利用。若空气过量系数按1.2计，2.8 MW燃气热水锅炉全部烟气经热泵系统将烟温由65 ℃降至30 ℃，可回收热量约340 kW，节能率达到12.7％，节能潜力巨大。笔者所在单位于2012年搭建了一套额定制热量为19 kW的烟气源热泵系统实验平台，用于研究回收部分烟气余热，从而使得烟气温度由65 ℃降至30 ℃以下。 图1 燃气锅炉烟气源热泵改造系统原理图 烟气源热泵系统测试数据分析 在2012－2014年2个供暖季，对额定制热量19 kW热泵系统的应用效果进行了跟踪实测，测试结果见表1。 表1 燃气锅炉热泵系统节能改造后部分测试数据 注：计算综合能效比时输入功率考虑热泵电耗和水泵电耗两部分。 该热泵系统能将烟气温度从65 ℃左右降至35 ℃以下，热泵的进水温度（即供暖回水温度）一般为40～45 ℃，热泵的出水温度约为50～62 ℃，提高水温约5～20 ℃，回收烟气热量约14.7～30.0 kW，平均为21.1 kW，比额定回收热量（14.5 kW）约高45％，热泵综合能效比为2.90～5.82，平均为4.23，制热量达到19.5～35.9 kW，比热泵额定制热量（19 kW）高3％～89％。 烟气源热泵系统运行参数变化曲线如图2所示。从图2可看出，热泵制热性能系数COP受烟温、水温及流量的影响，一般情况下，热泵的烟气入口温度越高，其COP越高；热泵的进水温度越高，其COP越低。 图2 2012－2013年供暖季热泵运行参数变化曲线 热泵系统的综合能效分析 在该热泵系统中安装卡姆鲁普热表和智能电表计量热泵产生的热量，水泵、风机、控制柜和电动烟阀等设备的电量，读数见表2。 表2 燃气锅炉热泵系统制热量和耗电量 摘自《暖通空调》2014年第12期《燃气锅炉烟气余热回收热泵系统应用与分析》 作者：北京金房暖通节能技术股份有限公司 穆连波 |
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