工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書2023-202308-中國節(jié)能協(xié)會熱泵專業(yè)委員會

工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書 (2023)2023年8月工程研究所公司艾默生環(huán)境優(yōu)化技術(shù)(蘇州)有限公司有限公司霍尼韋爾(中國)有限公司江森自控日立萬寶壓縮機(廣州)有限公司德國國際合作機構(gòu)(GIZ)限公司公司限公司司有限公司限公司限公司易快普(蘇州)熱能環(huán)保設(shè)備有限公司限公司工程系源研究院、劉華、郝志、尹玉霞、李凡、孫小亮、郜學(xué)、胡仕平、王水、許海生1序言2020年9月22日第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論中，中國國家主席習(xí)近平做出中國在2030年前碳達(dá)峰(二氧化碳排放達(dá)到峰值)、2060年碳中和(溫室氣體凈零排放)的莊嚴(yán)承諾。實現(xiàn)碳中和、重構(gòu)人與自然和諧關(guān)系的重任需要全世界各國精誠合作，在構(gòu)建人類命運共同體的過程目前，工業(yè)用熱消費占全國熱力消費總量的比重超過60%，是我國熱力消費的主要領(lǐng)域。我國工業(yè)消耗的能源有一半以上以廢氣和廢水的形式轉(zhuǎn)化為余熱，其中只有30%被重新利用，這是能源利用效率低下的原因之一；而熱泵可以通過對工藝過程中的廢熱進(jìn)行回收再利用，從而大大節(jié)省能源消耗和相關(guān)的二氧化碳排放。隨著非化石能源發(fā)電所占份額的不斷增加，利用電力驅(qū)動工業(yè)熱泵的價值在于其通過使用低碳電力減少供熱碳排放的能力，和通過提供大規(guī)模靈活性支持電力脫碳工作的潛力，以及降低平衡電力系統(tǒng)和在用戶端消耗熱能的成本。因此，隨著可再工業(yè)熱泵在眾多工業(yè)用熱部門如農(nóng)副食品加工、食品制造、酒、飲料和精制茶、紡織、木材中國節(jié)能協(xié)會熱泵專業(yè)委員會、上海交通大學(xué)制冷與低溫工程研究所、上海諾通新能源科技有限公司，以及本白皮書的參編單位等，這些年為推動工業(yè)熱泵的政策制定、示范應(yīng)用、技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)品進(jìn)步等做了很多工作。在本白皮書中詳細(xì)介紹了工業(yè)熱泵的供熱和減碳潛力，分析了其投資價值和面臨的主要障礙。相信白皮書的發(fā)布，將為制定相關(guān)政策激勵提供有價值的參考，為2摘要我國作為當(dāng)今世界最大的制造業(yè)國家，工業(yè)能耗約占社會總能耗的2/3，實現(xiàn)碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵之一在于有效控制工業(yè)碳排放。熱泵是將環(huán)境熱能和工業(yè)余熱回收并用于熱能生產(chǎn)的裝置，通白皮書從碳中和背景、工業(yè)熱泵技術(shù)發(fā)展、工業(yè)熱泵經(jīng)濟性分析、工業(yè)熱泵市場潛力與節(jié)能減碳效益、工業(yè)熱泵應(yīng)用典型案例和企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀等角度，全面探討了工業(yè)熱泵對于工業(yè)用熱節(jié)白皮書探討了工業(yè)熱泵的關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展：其中系統(tǒng)循環(huán)理論已較為成熟，熱泵壓縮機技術(shù)在大流量、大壓比及高溫升領(lǐng)域不斷取得突破，基于自然工質(zhì)的低GWP工質(zhì)技術(shù)也取得長足進(jìn)步；工業(yè)熱泵在眾多用熱工業(yè)部門如農(nóng)副食品加工、食品制造、酒、飲料和精制茶、紡織、木材加工、造紙、石油與煤炭、設(shè)備制造和汽車制造等，都具有廣泛的應(yīng)用前景。白皮書在對工業(yè)冷卻水、廢熱水及乏汽這三類典型的工業(yè)余熱采用工業(yè)熱泵進(jìn)行回收，制備熱水、熱風(fēng)或蒸汽，并對標(biāo)電鍋爐或燃?xì)忮仩t進(jìn)行了經(jīng)濟性分析，結(jié)果表明采用乏汽源熱泵替代電鍋爐的投資回收期均C以下的熱匯溫度，基于COP平均值3.275，工業(yè)熱泵每年可節(jié)能51.121億GJ，在非化石能源發(fā)電量分別白皮書還根據(jù)國內(nèi)外工業(yè)熱泵企業(yè)的調(diào)研，給出了國內(nèi)外典型應(yīng)用案例，內(nèi)容涵蓋了主要的最后，白皮書對工業(yè)熱泵推廣應(yīng)用的主要障礙進(jìn)行了總結(jié)，包括技術(shù)(供熱行業(yè)的密集電氣化帶來的電網(wǎng)限制)、經(jīng)濟(高投資和安裝成本)、監(jiān)管(缺乏標(biāo)準(zhǔn)和強制性政策)，政策(國內(nèi)經(jīng)濟形勢及國際大環(huán)境的不確定性)，以及公眾接受問題(工業(yè)熱泵的普及程度不足)。為推進(jìn)工業(yè)熱泵的發(fā)345工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書自工業(yè)革命以來，地球的自然平衡受到前所未有的沖擊。碳循環(huán)體系首當(dāng)其沖，碳源和碳匯平衡被打破，大氣層中的碳不斷累積，引發(fā)了世界對全球變暖、海平面上升等后果的思考。面對日益嚴(yán)峻的氣候危機挑戰(zhàn)，早在2014年11月12日，中美雙方在共同發(fā)表《中美氣候變化聯(lián)合聲明》中便提出了中國2030年左右二氧化碳排放達(dá)到峰值且爭取盡早達(dá)峰的計劃；2015年11月30日，中國政府向聯(lián)合國提交《強化應(yīng)對氣候變化行動——中國國家自主貢獻(xiàn)》報告，正式確定一般性辯論中，中國國家主席習(xí)近平做出中國在2030年前碳達(dá)峰(二氧化碳排放達(dá)到峰值)、2060年碳中和(溫室氣體凈零排放)的莊嚴(yán)承諾，并在氣候雄心峰會上進(jìn)一步宣布，到2030年，中國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放將比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消費比重將達(dá)到25%左右，森林蓄積量將比2005年增加60億立方米，風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機容量將達(dá)到12億千瓦以上。實現(xiàn)碳中和、重構(gòu)人與自然和諧關(guān)系的重任需要全世界各國精誠合作，在構(gòu)建人類命運共同體的過程中，中國在全球氣候治理中承擔(dān)重大責(zé)任，展現(xiàn)非凡勇氣，為世界共同迎戰(zhàn)隨著發(fā)展中國家勞動力廉價優(yōu)勢的顯現(xiàn)，傳統(tǒng)工業(yè)化國家大多已完成其工業(yè)生產(chǎn)向發(fā)展中國家的轉(zhuǎn)移，工業(yè)能耗比重隨之大幅降低，而新興工業(yè)化國家的工業(yè)能耗占比則顯著增加。中國作國家，根據(jù)國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)，工業(yè)能耗約占社會總能耗的2/3。目前，工業(yè)用熱消費是我國熱力消費的主要領(lǐng)域。與居民采暖市場明顯的季節(jié)性不同，工業(yè)用熱需求呈現(xiàn)為連續(xù)性特征，且對蒸汽參數(shù)要求較高，蒸汽需求量更大。近年來，隨著我國工業(yè)在工業(yè)過程中，盡管不斷引入節(jié)能措施，大量余熱在生產(chǎn)過程中仍以氣、液、固形式排放造成散失。在我國，大量的工業(yè)能耗以各種形式的余熱被直接排放，而這種浪費的能量可以在同一工業(yè)場地內(nèi)用作熱源。熱泵是將環(huán)境熱能和工業(yè)余熱回收并用于熱能生產(chǎn)的裝置，通過這種裝熱泵(HeatPump)是一種在電能或熱能等驅(qū)動下，將低溫?zé)嵩吹臒崮苻D(zhuǎn)移到高溫?zé)嵩吹墓?jié)能裝置，從而為住宅、商業(yè)和工農(nóng)業(yè)等提供供熱服務(wù)。工業(yè)熱泵是指中、高功率范圍內(nèi)的熱泵，主6工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書要可用于工業(yè)過程中的熱回收和熱升級，也可用于工業(yè)、商業(yè)和多戶住宅建筑中的供暖、制冷和空調(diào)，以及區(qū)域供暖。工業(yè)熱泵作為一種主動熱回收裝置，可將工業(yè)過程中的廢熱溫度提高到更高的溫度，以用于同一過程或其他相鄰過程的熱需求。因此，當(dāng)傳統(tǒng)的被動熱回收不可行時，可為了推動碳中和的實現(xiàn)，需要“五碳并舉”。第一，資源增效減碳：達(dá)到同樣的經(jīng)濟目標(biāo)，并將能源需求降到最低。第二，能源結(jié)構(gòu)降碳：大幅提升非化石能源比例。第三，地質(zhì)空間存碳：通過碳捕集利用和封存來減排部分二氧化碳。第四，生態(tài)系統(tǒng)固碳：通過各種生態(tài)建設(shè)手段，鞏固和增加二氧化碳的碳匯能力。第五，市場機制融碳：碳市場會通過市場機制來推動各類技術(shù)更合理有效地應(yīng)用。其中，“能源結(jié)構(gòu)降碳”是減碳幅度最大的一個方面，大力促進(jìn)風(fēng)光等可再生能根據(jù)《網(wǎng)易研究局碳中和報告》，2020年全年中國共排放103.76億噸二氧化碳，其中工業(yè)排放占比近50%，排放量達(dá)到了51.63億噸，因此實現(xiàn)碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵在于有效控制工業(yè)碳排放。我國工業(yè)消耗的能源有一半以上以廢氣和廢水的形式轉(zhuǎn)化為余熱，其中只有30%被重新利用，這是能源利用效率低下的原因之一；而熱泵可以通過對工藝過程中的廢熱進(jìn)行再利用，從而大大節(jié)省能源消耗和相關(guān)的二氧化碳排放。隨著可再生能源發(fā)電所占份額的不斷增加，利用電力驅(qū)動的工業(yè)熱泵是實現(xiàn)更可持續(xù)產(chǎn)業(yè)的有力選擇。更具體地說，熱泵的實施既可以顯著提高能源工業(yè)熱泵的價值在于其通過使用低碳電力減少供暖碳排放的能力，和通過提供大規(guī)模靈活性支持電力脫碳工作的潛力，以及降低平衡電力系統(tǒng)和在用戶端消耗熱能的成本。因此，隨著可再熱泵技術(shù)憑借高效節(jié)能、環(huán)保安全等優(yōu)勢，受到多地政府的支持與推廣，在供暖、生活、熱。7工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書時間部門支持熱泵的政策規(guī)定京市人民政府辦公廳《關(guān)于推進(jìn)北京城市副中心高質(zhì)量發(fā)施方案》湖北省人民政府辦公廳《湖北省城鄉(xiāng)人居環(huán)境建設(shè)“十四五”甘肅省人民政府辦公廳《甘肅省“十四五”生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》人民政府《北京市“十四五”時期生態(tài)環(huán)境保護(hù)人民政府辦公廳《遼寧省“十四五”生態(tài)經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃市人民政府辦公廳《天津市生態(tài)環(huán)境保護(hù)“十四五”規(guī)重慶市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)委員會《重慶市綠色建筑“十四五”規(guī)劃》上海市機關(guān)事務(wù)管理局《上海市公共機構(gòu)綠色低碳循環(huán)發(fā)方案》新疆維吾爾自治區(qū)黨委新疆維吾爾自治區(qū)人民政府《新疆生態(tài)環(huán)境保護(hù)“十四五”規(guī)劃》《內(nèi)蒙古自治區(qū)“十四五”節(jié)能規(guī)劃》和信息化部委境部《工業(yè)領(lǐng)域碳達(dá)峰實施方案》人民政府《北京市碳達(dá)峰實施方案》江西省工業(yè)和信息化廳江西省發(fā)展和改革委員會西省生態(tài)環(huán)境廳《江西省工業(yè)領(lǐng)域碳達(dá)峰實施方案》市工業(yè)和信息化局展改革委態(tài)環(huán)境局《天津市工業(yè)領(lǐng)域碳達(dá)峰實施方案》上海市經(jīng)濟和信息化委員會上海市發(fā)展和改革委員會上海市科學(xué)技術(shù)委員會海市生態(tài)環(huán)境局《上海市工業(yè)領(lǐng)域碳達(dá)峰實施方案》《國管局關(guān)于2023年公共機構(gòu)能源資源節(jié)約和生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作安排的通知》8工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書廳員會領(lǐng)域及重點行業(yè)碳達(dá)峰廳員會實施方案》息化廳革委境廳實施方案》工作方案》區(qū)工業(yè)領(lǐng)域碳達(dá)峰實施國家支持熱泵的政策規(guī)定徑之一求。。使效率更高的熱泵；貼(90%的設(shè)備都改為釆用熱泵)。力稅(39%)激勵熱泵和集中供暖。額略有不同。9工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書設(shè)備有相應(yīng)補貼；率；?從2013年起禁止在新建筑中使用燃油鍋爐，從2016年起禁止在現(xiàn)有建筑中新鍋爐。0,000歐元的零利率貸款；求，新建獨戶住宅不能使用電阻類采暖設(shè)備。達(dá)到最助。Ecobonus熱泵費用，單戶建?在至少五年房齡的現(xiàn)有建筑中安裝熱泵，根據(jù)舊供暖的類型，可以獲得35%到。歐元，非住宅建筑中每棟建筑每平方米凈工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書統(tǒng)計年鑒[M].北京：中國統(tǒng)計出版社,2022.eatPumpsPartRSwedenIEAHeatPumpCentre014.JetalTenmegawattscalevaporcompressionheatpumpforlowtemperaturewasteheatrecoveryOnsiteapplicationresearchJEnergy238:121699.heatandpowerdecarbonisationintheUKandbeyond:Reviewandperspectives[J].RenewableandEnergyReviewsasteheatrecoveryindistrictheatingsystemsJEnergy5.:3611-3624.sivereviewonadvancesandapplicationsofindustrialheatpumpsbasedonthepracticesinChinaJAppliedEnergy78:800-825.AnestimationoftheEuropeanindustrialheatpumpmarketpotentialJRenewableandSustainableEnergyReviews021,139:110545.R].網(wǎng)易公司,2021.工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書熱泵技術(shù)與發(fā)展工業(yè)熱泵系統(tǒng)類型1工業(yè)熱泵的分類工業(yè)熱泵是一種極具吸引力的工業(yè)用能量轉(zhuǎn)換技術(shù)。根據(jù)應(yīng)用要求，使用各種熱源，不同工質(zhì)和熱泵的輸出溫度也不同。在本白皮書中，根據(jù)工業(yè)應(yīng)用的溫度要求和熱泵的進(jìn)一步發(fā)展，將熱泵分為四種不同的類型：低溫?zé)岜?、中溫?zé)岜?、高溫?zé)岜煤统邷責(zé)岜?，如圖2-1所示。在該分類方案中，不同類型的熱泵嚴(yán)格按照供熱溫度(Tout)定義。當(dāng)供熱溫度大于160°C時，可直接產(chǎn)生飽和溫度為160°C的高壓水蒸汽，用于正常的工業(yè)蒸汽工藝，因此這種新的分類方案將160°C的溫?zé)岜煤统邷責(zé)岜弥g的邊界。水的正常沸點100°C定義為中溫?zé)岜煤透邷責(zé)?工業(yè)熱泵的系統(tǒng)循環(huán)作為最常規(guī)的熱泵循環(huán)，蒸氣壓縮熱泵系統(tǒng)基于逆卡諾循環(huán)，并通過理想等熵壓縮和等焓膨脹進(jìn)行了改進(jìn)。最常見的配置是單級循環(huán)，包括原始的單級、帶有蒸氣噴射或噴射器以改善循環(huán)性能的單級循環(huán)，以及配有經(jīng)濟器和內(nèi)部熱交換器的單級循環(huán)。多級系統(tǒng)采用多個壓縮級數(shù)，以犧牲機械能消耗為代價，實現(xiàn)更高的輸出溫度。復(fù)疊式熱泵系統(tǒng)將兩種或更多工作流體的循環(huán)耦合起來，以實現(xiàn)更大的溫升?；旌蠠岜孟到y(tǒng)將蒸氣壓縮熱泵與吸收、吸附、太陽能或化學(xué)熱泵系余熱回收熱泵系統(tǒng)的典型配置包括單級、多級、復(fù)疊熱泵和并聯(lián)熱泵。在這些基本配置的基礎(chǔ)上，增加了一些有效的改進(jìn)，如過冷器、中間熱交換器、噴射器等，以進(jìn)一步提高系統(tǒng)效率或降低排氣溫度。單級熱泵是基本配置，具有連接、運行和維護(hù)簡單的優(yōu)點。然而，由于壓縮比較低，溫升受到限制。同時，當(dāng)用于大規(guī)模供熱場合時，組件需要定制。帶過冷器的單級熱泵可以增加供熱能力，改善系統(tǒng)性能。安裝在蒸發(fā)器后的中間熱交換器通過吸收冷凝器后過冷液體的熱工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書量，在蒸氣進(jìn)入壓縮機之前對其進(jìn)行預(yù)熱來提高排氣溫度，進(jìn)一步擴大熱泵的應(yīng)用范圍。熱泵中增加的噴射器可以通過高壓蒸氣驅(qū)動，將低壓蒸氣提升到中壓，降低壓縮機的功耗，節(jié)省投資。多級壓縮式熱泵可以大大提高溫升，適用于熱源和熱匯溫差較大的場合。中間冷卻和蒸氣噴射在降低排氣溫度方面表現(xiàn)良好，不僅確保了壓縮機的安全運行，還降低了壓縮機的功耗。通過組合使用不同工質(zhì)的兩個熱泵系統(tǒng)，復(fù)疊熱泵也可以實現(xiàn)更高的溫升，其系統(tǒng)性能受工質(zhì)匹配和中間2.1.2.1熱水(熱風(fēng))制備在加熱、洗滌、消毒和干燥等過程中需要大量熱水或熱風(fēng)，其通常由鍋爐、燃燒器或電加熱熱水或熱風(fēng)也可以通過熱泵來制備，根據(jù)溫升不同，制備過程可以采用單級壓縮或復(fù)疊壓縮等系統(tǒng)循環(huán)方式，在一些熱源溫度較低的場合也可以采用跨臨界(CO2)循環(huán)。工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書亞臨界熱泵循環(huán)的溫度上限由工質(zhì)的臨界溫度決定。必須保持與所需冷凝溫度之間約10-15K的溫差，以確保亞臨界熱泵運行。冷凝溫度越接近臨界點，冷凝焓和COP(性能系數(shù))越小?？缗R界或超臨界熱泵循環(huán)適用于二氧化碳。在跨臨界循環(huán)過程中，傳遞到匯的熱量是敏感的，并且需要較大的溫度滑動，這適用于熱水(熱風(fēng))加熱?？缗R界循環(huán)的流程圖可參考單級壓縮循環(huán)。.2.2蒸汽制備水蒸氣具有高熱容量和傳熱性能，是一種應(yīng)用廣泛的熱載體。與其他加熱流體(如熱水和空氣)相比，蒸汽具有更高的比能量，系統(tǒng)可以采用更合理的流速和管道直徑。此外，在冷凝過程燥和蒸餾在100-125°C的溫度范圍內(nèi)有熱需求。這個溫度區(qū)間正好是微壓蒸汽熱泵機組的適用范圍。在低溫余熱回收領(lǐng)域，微壓蒸汽熱泵機組可回收余熱，來生產(chǎn)微壓蒸汽。本報告將制備120°C以下飽和水蒸汽的熱泵機組稱為微根據(jù)溫升不同，微壓蒸汽的制備可以采用單級壓縮與復(fù)疊壓縮等配合閃蒸罐的循環(huán)方式，這與圖2-5。工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書當(dāng)熱匯溫度>120°C，大部分低GWP工質(zhì)脫離亞臨界狀態(tài)，少數(shù)能使用的工質(zhì)(如R1336mzz(z)與R1234zd(E))由于冷凝溫度接近臨界溫度，冷凝焓和COP較低。在微壓蒸汽熱泵機組的基礎(chǔ)上增，可直接對閃蒸罐出口的微壓蒸汽進(jìn)行增壓，達(dá)到最大200°C的蒸汽使用溫度。本C200°C的溫度區(qū)間內(nèi)，低壓蒸汽熱泵機組進(jìn)一步提升了高溫?zé)岜玫氖褂梅秶?，可以。低壓蒸汽的制備可視溫升的不同，可以采用單級壓縮與復(fù)疊壓縮等配合閃蒸罐的循環(huán)方式，圖2-6與2-7。3工業(yè)熱泵系統(tǒng)循環(huán)的發(fā)展溫度低于100°C的首選供熱技術(shù)，目前該技術(shù)已十分成熟。對于供應(yīng)溫度在100°C和200°C之間的技術(shù)，當(dāng)前處于開發(fā)和示范應(yīng)用階段，而提供更高熱匯溫度的熱泵技術(shù)需要進(jìn)一步研究。示范項目應(yīng)旨在打破應(yīng)用障礙，解決大型熱泵系統(tǒng)升級和廣泛使用的問題。額外的研發(fā)活動應(yīng)側(cè)重于性能改進(jìn)，并制定向完全可再生的熱系統(tǒng)(包括熱泵)過渡的能源戰(zhàn)工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書2.1.3.1跨臨界CO2熱泵CO0MPa的高壓往復(fù)壓縮機，CO2熱泵成功用于民用熱水制備，并進(jìn)一步拓展到工業(yè)領(lǐng)域的熱風(fēng)制備，最高熱水及熱風(fēng)的溫度可達(dá)120°C。德國將工藝離心機技術(shù)引入跨臨界CO2循環(huán)系統(tǒng)，從而實現(xiàn)了大規(guī)模冷熱電由于工藝用往復(fù)壓縮機的運行壓力不低于30MPa，而工藝用離心壓縮機的運行壓力也不低于20MPa，因此壓縮機不會成為制約CO2熱泵的瓶頸。技術(shù)難題可能在于CO2熱泵用于工業(yè)領(lǐng)域的系3.2帶儲能功能的高溫?zé)岜秒S著可再生電力的發(fā)展，電力波動將大大增加。儲能系統(tǒng)可以吸收或釋放電力，被認(rèn)為是消除電力波動、提高間歇性電力并網(wǎng)能力的有效技術(shù)。熱泵與熱能存儲相結(jié)合，提供了全系統(tǒng)的靈活性服務(wù)，如負(fù)荷轉(zhuǎn)移、調(diào)峰和需求側(cè)管理，從而確保在非高峰時段提高多余可再生能源的利用率。熱泵提供了利用熱能存儲系統(tǒng)轉(zhuǎn)移電力負(fù)荷的潛力，并可用于需求側(cè)管理策略。它們可以提更重要的是，熱泵與熱能存儲相結(jié)合，可以在一定程度上實現(xiàn)大型熱泵機組的連續(xù)運行，避免了頻繁啟停機導(dǎo)致的壓縮機可靠性問題。而儲能功能甚至可以替代熱泵機組的調(diào)頻，實現(xiàn)熱泵工業(yè)熱泵用壓縮機在蒸氣壓縮式熱泵系統(tǒng)中，各種類型的熱泵壓縮機是決定系統(tǒng)供熱能力的關(guān)鍵部件，對系統(tǒng)的運行性能、噪聲、振動、維護(hù)和使用壽命等有著直接的影響。相比較民用熱泵，工業(yè)熱泵的熱源溫度與供熱溫度范圍寬廣，熱泵系統(tǒng)所采用的工質(zhì)物性也存在很大的差異，這就決定了采用不1工業(yè)熱泵用壓縮機的應(yīng)用現(xiàn)狀.1往復(fù)壓縮機往復(fù)壓縮機作為應(yīng)用最廣泛的一種壓縮機，盡管市場份額已經(jīng)被其它形式的壓縮機逐漸壓縮，但在小制熱量的應(yīng)用場合仍然占有一席之地，并在小型高溫?zé)岜弥腥〉昧思夹g(shù)與市場的突破。Viking與AVLSchrick聯(lián)合開發(fā)的HeatBooster工業(yè)熱泵，其核心設(shè)備是一臺往復(fù)式熱泵壓縮C0000小時。工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書.1.2渦旋壓縮機渦旋壓縮機由于具有動力平衡性好、壓力波動小以及振動和噪聲小等優(yōu)點，在熱泵應(yīng)用場合中相比較往復(fù)式壓縮機更具有優(yōu)勢。利用渦旋式熱泵壓縮機在空氣源熱泵中制備80°C熱水的穩(wěn)定場景中得到了驗證，并且得到了商業(yè)化。達(dá)到120°C熱匯溫度的渦旋熱泵壓縮機EmersonAlterECO項目中設(shè)計了一臺能夠在140°C冷凝溫度和200kW熱輸出下運行的高溫?zé)岜茫瑹岜糜蓛膳_功率分別為75kW的并聯(lián)渦旋壓縮機運行，并經(jīng)的試驗來驗證了其可靠性。英華特針對高溫烘干應(yīng)用開發(fā)了15-25HP的渦旋熱泵壓縮1.3滾動轉(zhuǎn)子壓縮機滾動轉(zhuǎn)子壓縮機依靠氣缸中偏心圓筒形轉(zhuǎn)子的滾動減小內(nèi)部容積，實現(xiàn)對氣體的有效壓縮，具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、易損件少、可靠性高等優(yōu)點，主要用于空調(diào)/熱泵、輕商冷凍冷藏等領(lǐng)在熱泵領(lǐng)域，滾動轉(zhuǎn)子壓縮機主要用于CO2工質(zhì)，采用雙級壓縮的方式來實現(xiàn)效率高、振動低和噪聲小。大金工業(yè)有限公司從2002年開始開發(fā)用于CO2熱泵熱水器和汽車空調(diào)的高性能和高2.1.4羅茨壓縮機羅茨壓縮機作為最早問世的旋轉(zhuǎn)壓縮機，19世紀(jì)中葉就開始在市場上獲得應(yīng)用，由于結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低，逐漸在蒸汽壓縮領(lǐng)域獲得應(yīng)用。由于羅茨蒸汽壓縮機齒型為直齒設(shè)計，沒有扭轉(zhuǎn)角，因此沒有內(nèi)壓縮過程，效率隨著壓比上升急劇下降，主要用于中小流量、溫升10~15°C的MVR裝置，在一些溫升超過15°C的場合，也有雙級羅茨蒸汽壓縮機的應(yīng)用。隨著國家對節(jié)能的日益重視，羅茨壓縮機在空氣動力行業(yè)逐漸被螺桿壓縮機與離心壓縮機所替代，在蒸汽壓縮行業(yè)也呈現(xiàn)這樣的趨勢。為了提高羅茨蒸汽壓縮機的效率，國外制造商(如凱撒)開始往高速方向發(fā)氣噪聲的控制。.1.5單螺桿壓縮機單螺桿壓縮機除了具有回轉(zhuǎn)壓縮機的結(jié)構(gòu)簡單、體積小和無氣閥組件等特點外，還因為兩個工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書不同于雙螺桿壓縮機，單螺桿壓縮機不存在同步齒輪結(jié)構(gòu)，因此轉(zhuǎn)子與星輪需要良好的潤滑適能制造的高溫?zé)岜貌捎昧藛温輻U壓縮機，熱匯溫度為95-130°C。廢熱來自溫度為35-55°C (一級經(jīng)濟器循環(huán))或8-25°C(兩級復(fù)疊循環(huán))的熱源。單機供熱能力為170-750kW，通過多臺StarRefrigeration的熱泵(Neatpump)可以產(chǎn)生高達(dá)90°C的熱水，加熱能力從380-2600kW。采Vilter技術(shù)(VSSH系列)可承受高達(dá)76bar的壓力。在50/90°C時，.1.6雙螺桿壓縮機雙螺桿壓縮機由于尺寸小、重量輕和易維護(hù)，在諸多工業(yè)領(lǐng)域?qū)Υ笮屯鶑?fù)壓縮機和小型離心壓縮機形成了全面挑戰(zhàn)，尤其在制冷、空調(diào)及熱泵應(yīng)用場合，還具有部分負(fù)荷下的良好性能。Ochsner制造的工業(yè)熱泵，熱匯溫度可以實現(xiàn)130°C，制熱量可以達(dá)到750kW。在空氣源熱泵中，由于環(huán)境溫度隨著季節(jié)變換及日夜更替波動較大，空氣側(cè)低溫級循環(huán)的壓比會在2~10之間波動，為熱泵壓縮機帶來巨大的挑戰(zhàn)，要求熱泵壓縮機在寬壓比變動范圍內(nèi)仍然能維持高效。而雙螺桿壓縮機由于帶有內(nèi)容積比調(diào)節(jié)機構(gòu)，可以根據(jù)實際的運行壓比調(diào)節(jié)排氣孔雙螺桿蒸汽壓縮機介入高溫(排氣溫度達(dá)到200°C或更高)領(lǐng)域，主要沿用無油雙螺桿氣體壓縮機路線，結(jié)構(gòu)上將以滑動軸承、多道充氣碳環(huán)密封(或干氣密封)來應(yīng)對高溫工況下的技術(shù)挑2.1.7離心壓縮機離心壓縮機結(jié)構(gòu)簡單，運動零件少，且制造精度要求低，具有制造成本低和可靠性高的優(yōu)點。雖然離心壓縮機在部分負(fù)荷下具有喘振風(fēng)險，但在一些工作壓力變化范圍狹小的場合(如水源熱泵)、制熱量較大(>1MW)的應(yīng)用場合中，仍將具有無可比擬的系統(tǒng)總效率與極有競爭力臺并聯(lián)的Unitop50FY。上海交通大學(xué)與格力空調(diào)聯(lián)合開發(fā)的基于離心壓縮機的10MW級水源熱泵，在30~40°C熱源溫度與60~70°C熱水溫工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書離心蒸汽壓縮機由于容積流量大，可靠性高，動力平衡性好，是目前蒸汽壓縮領(lǐng)域的主要應(yīng)用機型，目前單級壓縮最大溫升可達(dá)20~25°C，雙級壓縮最大溫升可達(dá)40~45°C，而且離心蒸汽壓縮機的結(jié)構(gòu)不受排氣溫度與排氣壓力限制，因此可以用在羅茨蒸汽壓縮機與螺桿蒸汽壓縮機所不能勝任的高溫工況(可達(dá)250°C或更高)。離心蒸汽壓縮機的發(fā)展趨勢是小型化與多級化，以延伸到更小氣量與更大溫升的蒸汽壓縮工況。從結(jié)構(gòu)上而言，高速電機直驅(qū)將是未來的主要發(fā)展方向，驅(qū)動電機采用磁懸浮軸承或氣懸浮2工業(yè)熱泵用壓縮機的發(fā)展.1大容量半封閉高溫?zé)岜脡嚎s機采用封閉式的結(jié)構(gòu)，把電動機和壓縮機連成一整體，裝在同一機體內(nèi)共用一根主軸，因而可以取消開啟式壓縮機中的軸封裝置，避免了由此產(chǎn)生或多或少泄漏的可能性。半封閉壓縮機用于目前小型半封閉高溫壓縮機如往復(fù)式壓縮機與渦旋式壓縮機不存在潤滑油管理問題，當(dāng)高溫壓縮機往大型化發(fā)展，螺桿式壓縮機必然要面臨潤滑油管理問題，因為工作副和油必須在高溫下兼容，并且必須考慮回油的熱回收，由于高排放溫度和油的熱穩(wěn)定性，傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)受到限制。一種有效的解決方案是采用多級磁懸浮離心壓縮機，由于磁懸浮離心壓縮機純無油運行，不存在潤滑油管理問題，在壓縮機熱力學(xué)方面顯然不存在溫度限制。但另一個困難在于高溫工況下(如蒸發(fā)溫度>60°C，冷凝溫度>100°C)，半封閉電機散熱問題，這需要平衡兩個方面：電機冷卻造成.2.2高溫蒸汽壓縮機溫?zé)岜玫臒釁R溫度推向了155°C。當(dāng)高溫?zé)岜脽釁R溫度的目標(biāo)值是175°C或更高時，采用R718(水)成為目前的最佳選擇，這就要求開發(fā)高溫蒸汽壓縮機來適應(yīng)該要求。綜合考慮壓縮機的運行原理、結(jié)構(gòu)特點與操作特性，雙螺桿蒸汽壓縮機與離心蒸汽壓縮機成為高溫蒸汽壓縮機的兩個選雙螺桿蒸汽壓縮機由于允許注水，采用單級壓縮可以達(dá)到較大的溫升(>60°C)，由于是容積式壓縮，采用剛性軸設(shè)計，適應(yīng)變工況能力強，變轉(zhuǎn)速范圍寬廣。但缺點是在高溫工況下水蒸汽經(jīng)過轉(zhuǎn)子的間隙產(chǎn)生較大的泄漏損失，導(dǎo)致效率偏低。同時高壓水蒸汽要求復(fù)雜的軸封結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)側(cè)污染潤滑油，由于其雙軸結(jié)構(gòu)配備4套軸封，必然增大了雙螺桿蒸汽壓縮工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書機的制造成本?？尚械慕鉀Q方案是提高雙螺桿壓縮機的運行轉(zhuǎn)速來減少壓縮機尺寸，提高壓縮機效率，這可以通過采用高速永磁電機直驅(qū)來實現(xiàn)。雙螺桿蒸汽壓縮機在高速、高溫下的可靠性問與雙螺桿蒸汽壓縮機相比，離心蒸汽壓縮機的特點是結(jié)構(gòu)簡單，流量大，單軸設(shè)計時造價低。缺點是離心蒸汽壓縮機作為速度式壓縮機，適應(yīng)變工況能力差，變轉(zhuǎn)速范圍狹窄。同時為了壓縮溫升一般不超過18~22°C，導(dǎo)致大溫差工況下需要采用兩級或多級壓縮。據(jù)調(diào)研，國內(nèi)市場上已有用于MVC裝置的兩級和三級離心蒸汽壓縮機，溫升分別達(dá)到35和50°C，可以預(yù)見的是，多級壓縮不應(yīng)該成為離心蒸汽壓縮機應(yīng)用于高溫?zé)岜玫募夹g(shù)障礙。困難在于，在MVC多級離心蒸汽壓縮機技術(shù)引入高溫?zé)岜玫倪^程中，如何使制造成本在工業(yè)熱泵用工質(zhì)高溫循環(huán)工質(zhì)是壓縮式高溫?zé)岜玫摹把骸保魵鈮嚎s循環(huán)的關(guān)鍵工況點的設(shè)計與熱泵工質(zhì)的選型直接相關(guān)，而壓縮機的選型與設(shè)計也需要首先確定熱泵工質(zhì)。熱泵工質(zhì)往往從制冷劑中選取，而制冷劑到目前為止已經(jīng)經(jīng)歷了近200年的發(fā)展，在過去的200年中，由于需求的不同，對制在高溫?zé)岜孟到y(tǒng)中，對工質(zhì)的選型要求大多也符合對制冷系統(tǒng)中制冷劑的要求。但是，熱泵工質(zhì)的壓力溫度工作范圍往往更高，對熱泵工質(zhì)的熱物理性質(zhì)要求更好。同時在余熱回收中的熱泵系統(tǒng)與制冷系統(tǒng)相比，往往具有更高的容量，因而對工質(zhì)的環(huán)保特性和經(jīng)濟性要求相應(yīng)也會更同時工質(zhì)與潤滑油混合后的熱穩(wěn)定性也是系統(tǒng)設(shè)計中需要重點考慮的因素。工質(zhì)與潤滑油混合物的性質(zhì)將進(jìn)一步限制壓縮機的排氣溫度，過高的溫度有可能引起潤滑油和系統(tǒng)其他部件材料的化學(xué)分解或焦化。此外，熱泵工質(zhì)需要具有與金屬材料或其他化學(xué)材料良好的相容性，避免在.3.1目前工質(zhì)的成熟應(yīng)用1.1R134a工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書東京電力公司研制了以R134a為工質(zhì)的離心式高溫?zé)岜?，制?30℃的高溫高壓水及高溫空，節(jié)省了27%一次能源消耗量，降低CO2排放量達(dá)44%。瑞士Friotherm公司開發(fā)了工質(zhì)為R134a，最高冷凝溫度為90°C，制熱量范圍為2MW到20MW.2R245faR245fa是工業(yè)高溫?zé)岜弥惺褂玫闹饕べ|(zhì)，臨界溫度為154°C，對蒸氣壓縮式熱泵而言，當(dāng)冷GWP，很可能在未來幾年被淘汰(或降低)。日本神戶制鋼所研制的系列蒸汽高溫?zé)岜?，采用高壓縮比高溫適用的兩級螺桿式壓縮機，工質(zhì)采用高溫工質(zhì)R245fa，熱功率380~660kW，冷凝溫度可達(dá)120°C，COP達(dá)到3.2，可對工廠內(nèi)的2未來工質(zhì)的發(fā)展工質(zhì)的選擇在蒸汽壓縮熱泵中起著關(guān)鍵作用。工質(zhì)的特性不僅決定了蒸汽壓縮熱泵的性能，還對環(huán)境有較大影響。目前，工質(zhì)選擇原則優(yōu)先考慮其全球變暖潛能(GWP)和臭氧消耗潛能(ODP)，首選ODP值為零和GWP小于150的工質(zhì)。基于這些要求，純低GWP(GWP<150)工質(zhì)，如天然工質(zhì)、碳?xì)浠衔?HCs)、低GWP氫氟碳化合物(HFC)、新型氫氟碳化合物(HFO)和氫氯氟烴(HCFOs)，被建議在蒸汽壓縮熱泵中推廣使用。根據(jù)工業(yè)用熱需求和各種蒸汽壓縮熱泵選項提供C。HFO氯氟烯烴(HCFOs)被認(rèn)為是有望取代HFC的第四代低GWP工質(zhì)。在高溫?zé)岜煤陀袡C朗肯循環(huán)(ORC)應(yīng)用中，HFC-245fa的主要替代品是HFO-1366mzz(Z)、.1HFOs工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書R1336mmz(Z)具有相對較低的臨界壓力(29bar)，臨界溫度為171.3℃，該工質(zhì)的安全分類為和有機朗肯循環(huán)等應(yīng)用，以替代R245fa。其同分異構(gòu)體R1336mzz(E)的GWP約為18，臨界溫度為7.7°C。R1234ze(E)的臨界壓力為36.3Bar，臨界溫度為109.4°C，該工質(zhì)的安全分類為A2L，大氣壽命C~95°C溫度區(qū)間，相比于R134a，R1234ze(E)和R515B的能效優(yōu)勢非常顯著，更好的適用于各種熱.2HCFOsHCFOs質(zhì)包括R1233zd(E)與R1224yd(Z)。幾乎為0且大氣壽命短(6天)，GWP為1，臨界溫度為166.5°C，臨界壓力為36.2bar，安全分類為A1。盡管R1233zd(E)在高溫?zé)岜脩?yīng)用中的實驗案例比較少，但是其在有機朗肯循環(huán)(ORC)和離心冷水機組等應(yīng)用領(lǐng)域大量應(yīng)用，基于其在高溫應(yīng)用中具有優(yōu)異的傳熱性能和顯著的能效優(yōu)勢，因此適用于余熱回收工業(yè)熱泵、有機朗肯循環(huán)和離心冷水機組等應(yīng)用領(lǐng)域，以取代R245fa。根據(jù)VHC是唯一標(biāo)準(zhǔn)時，它是熱匯出口溫度低于140°C的首選流體)，同時COP也很好，因此它可能是C圍。HCFO工質(zhì)R1224yd(Z)是一種A1安全等級的工質(zhì)，主要用于透平式制冷機和余熱回收熱泵。由于ODP(大氣壽命為21天)幾乎為0，GWP值低于1，R1244yd(Z)對環(huán)境的影響很小。其物理性質(zhì)與R245fa和R1233zd(E)非常接近。此外，它還與最常用的金屬、塑料和彈性體具有良好的相容E.2.3天然工質(zhì)RRR氫化合物等。工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書R水蒸氣作為工質(zhì)的缺點是其高比容、所需的高壓比，以及由此產(chǎn)生的壓縮機出口溫度高。已經(jīng)證明，這些技術(shù)挑戰(zhàn)可以通過專門開發(fā)的壓縮機來克服，尤其是帶有級間冷卻器的多級渦輪壓縮機。在當(dāng)今世界，COP高的制冷系統(tǒng)是主要目標(biāo)，但它并不是決定使用哪種工質(zhì)的唯一因素。ODP和GWP等環(huán)境參數(shù)正變得越來越嚴(yán)格。此外，還大量考慮了工質(zhì)的經(jīng)濟成本和安全性能。就R44)二氧化碳熱泵通常采用較小的尺寸。它們也在更大范圍內(nèi)被商業(yè)化。盡管低臨界溫度為31°C，高臨界壓力為73.6bar，二氧化碳熱泵在跨臨界循環(huán)中也能達(dá)到90至120°C的熱匯溫度。如果熱匯的入口溫度不遠(yuǎn)高于臨界溫度，二氧化碳作為高溫?zé)岜昧黧w是可行的。氣體冷卻器中的高天然工質(zhì)CO2是第一代工質(zhì)之一。在制冷與熱泵領(lǐng)域，相比NH3更安全。同時由于其高流體密度和高工作壓力，可以使用更小型的熱泵系統(tǒng)。其單位體積制冷量是CFC、HCFC、HFC和HC工質(zhì)的3-10倍，在制冷循環(huán)中顯示出巨大優(yōu)勢。對于制熱，跨臨界循環(huán)是使用最廣泛的CO2熱泵配與高壓有關(guān)，導(dǎo)致更高的壓差。此外，巨大的壓差導(dǎo)致膨脹過程中不可逆節(jié)流損失高，導(dǎo)致COPR氨是一種實踐良好的工質(zhì)，具有優(yōu)異的熱力學(xué)和傳輸性能，已廣泛應(yīng)用于加熱和冷卻系統(tǒng)。在美國，超過95%的工業(yè)制冷使用氨氣，而且氨氣在歐洲也占有很高的市場份額。盡管氨在一定濃度下有毒，但它有明顯的刺鼻氣味，泄漏時很容易察覺。由于氨(B2L)的毒性，必須采取某些安工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書由于氨具有較高的體積加熱能力，因此在大規(guī)模需求中具有競爭優(yōu)勢。因此，體積小的壓縮機足以滿足相同的供熱能力。同時，與其他工質(zhì)相比，氨的成本更低。氨高溫?zé)岜玫妮敵鰷囟仁芨邏禾匦缘南拗?，例如?7.5°C下的飽和壓力為60bar。大多數(shù)氨高溫?zé)岜玫墓?yīng)溫度限制在C氨壓縮機在更高排氣溫度(約110°C)下的壓力增加到76bar成為可物碳?xì)浠衔镎⊥?R600)和戊烷(R601)是ODP為零且GWP極低的工質(zhì)。它們相對便宜，在38.0bar和33.7bar時的臨界溫度分別為152°C和196.6°C。R600被認(rèn)為是供熱溫度為120°C的高溫?zé)岜谜羝l(fā)生器的合適介質(zhì)，該溫度可通過成熟壓縮機技術(shù)來實現(xiàn)。另一方面，由于易燃性高(A3)，必須采取特殊的安全措施，因此HCs一般被建議用于充灌量小的小型系統(tǒng)。根據(jù)EN378，實HCs量限制為150g，在受監(jiān)督商業(yè)系統(tǒng)可達(dá)到2.5kg。它乙醇是一種在130°C到150°C冷凝溫度和80K升程的單級循環(huán)中COP最高的工作流體。體積熱容量(VHC)是所有分析流體中最小的，這使得壓縮機尺寸顯著增大，因此意味著部件的采購成本在假設(shè)提升溫度為80K的情況下，對于所有考慮的蒸發(fā)溫度值，乙醇具有最少的火用損。乙醇是唯一一種性能系數(shù)隨冷凝溫度增加而增加的流體。高臨界溫度和飽和曲線的形狀允許該流體CCOP3工質(zhì)的參考替代路線對于未來可用的替代工質(zhì)應(yīng)當(dāng)在綜合考慮工質(zhì)本身的性質(zhì)、熱泵系統(tǒng)的節(jié)能性、環(huán)保性、安全性、經(jīng)濟性等各方面的性質(zhì)下做出選擇。從目前的技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r看，國際上在各個產(chǎn)品領(lǐng)域采GWP全球范圍內(nèi)的應(yīng)用推廣將是必然的常規(guī)工質(zhì)GWPHFOsHCFOs低溫?zé)岜肦134aR1234ze(E)/R290/R717/R744中溫?zé)岜肦134aR1234ze(E)R1224yd(Z)R290/R600/R717/R744高溫?zé)岜肦245faR1336mzz(Z)R1233zd(E)/R1224yd(Z)R600/R744超高溫?zé)岜?//R601/R718/Ethanol工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書工業(yè)熱泵用其他設(shè)備4.1換熱器換熱器又稱熱交換器，是工業(yè)熱泵中必不可少的部分。熱泵設(shè)備的換熱器有蒸發(fā)器、冷凝器、蒸發(fā)-冷凝器、中間冷卻器、回?zé)崞鞯?，其中蒸發(fā)器和冷凝器的換熱效率對熱泵設(shè)備的性能有決定性的影響，故本白皮書僅討論蒸發(fā)器、冷凝器兩種換熱器。換熱器使熱量由溫度較高的流體傳遞給溫度較低的流體，熱泵設(shè)備中蒸發(fā)器、冷凝器的熱量傳遞方向不同：工質(zhì)在蒸發(fā)器中汽根據(jù)換熱介質(zhì)不同，工業(yè)熱泵的換熱器的形式有所區(qū)別，主要可分為風(fēng)冷式換熱器、水冷式換熱器和蒸發(fā)式換熱器。風(fēng)冷式換熱器的主要代表是翅片管式換熱器。水冷式換熱器的主要代表翅片管式換熱器的基本傳熱元件為翅片管，由基管和翅片組合而成。翅片主要作用為增加換熱面積，往往盤繞在盤管表面，通常呈U型以適配殼體。同時，為加快空氣流經(jīng)蒸發(fā)器，提高換熱效率，換熱器往往配有外機風(fēng)扇。翅片管式換熱器具有結(jié)構(gòu)簡單、改造靈活、易于加工、適應(yīng)能力強等優(yōu)點，是應(yīng)用最廣泛的換熱器之一。為了降低能耗與提高換熱性能，目前翅片管式換熱器技術(shù)在朝著開發(fā)管翅材料、優(yōu)化加工工藝、設(shè)計新型流程結(jié)構(gòu)等方面發(fā)展，旨在提高換熱效管殼式換熱器由殼體、傳熱管束、管板、折流板(擋板)和管箱等部件組成。殼體多為圓筒形，內(nèi)部裝有管束，管束兩端固定在管板上。進(jìn)行換熱的冷熱兩種流體，一種在管內(nèi)流動，稱為管程流體；另一種在管外流動，稱為殼程流體。為提高管外流體的傳熱分系數(shù)，通常在殼體內(nèi)安裝若干擋板。該換熱器結(jié)構(gòu)簡單、造價低、流通截面較寬、易于清洗水垢；但傳熱系數(shù)低、占地板式換熱器由許多金屬板片貫疊連接而成，片與片之間采用焊接密封，形成傳熱板兩側(cè)的冷、熱流體通道，在流動過程中通過板壁進(jìn)行熱交換。兩種流體在流道內(nèi)呈逆流式換熱態(tài)勢，加之板片表面制成瘤形、波紋形、人字形等等各種形狀有利于破壞流體的層流膜層，在低速下產(chǎn)生旋渦，形成旺盛素流強化了傳熱作用。板片的各種形狀造就了板片間的許多支撐點，使得可以承受3MPa左右壓力的換熱器板片厚度可減少到0.5mm左右(其板距一般為2~5mm)，使其在相同負(fù)荷管式的1/2~1/5，所需的工質(zhì)充注量僅為其1/7。在相同負(fù)荷同樣水速的條件下，傳熱系數(shù)為殼管式傳熱系數(shù)的2~5倍。板式換熱器具有體積小、重量輕、傳熱效率高、可靠性好、工藝過程簡單、適合于批量生產(chǎn)的優(yōu)點，但也工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書套管式換熱器的核心部分是由兩種不同直徑的直管套在一起組成的同心套管。換熱時一種流體走內(nèi)管，另一種流體走環(huán)隙，內(nèi)管的壁面為傳熱面。每一段套管稱為一程，程數(shù)可根據(jù)傳熱面積要求而增減。套管式換熱器的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、耐高壓、傳熱面積可根據(jù)需要增減。其缺點是.4.2水泵水泵是整個工業(yè)熱泵循環(huán)系統(tǒng)的動力輸配裝置，無論在空氣源、地源、水源還是余熱源熱泵中，對系統(tǒng)的能耗、制熱效果和用戶舒適性都起到影響作用。在工業(yè)熱泵應(yīng)用中，水泵主要分為屏蔽泵是一種無密封泵，泵和驅(qū)動電機都被密封在一個被泵送介質(zhì)充滿的壓力容器內(nèi)，此壓力容器只有靜密封，并由一個電線組來提供旋轉(zhuǎn)磁場并驅(qū)動轉(zhuǎn)子。屏蔽泵具有結(jié)構(gòu)緊湊，振動與噪聲較小，泵效率高，無泄漏的特點。屏蔽泵由于的定子與轉(zhuǎn)子間隙很小，所以要求輸送的水足系統(tǒng)必須有防凍措施，以保證低溫環(huán)境下水泵里的水不會發(fā)生凍結(jié)現(xiàn)象從而影響水泵的啟動甚至離心泵的基本構(gòu)造包括葉輪、泵體、泵軸、電機、軸承、密封環(huán)與填料函等。離心泵在泵殼和吸水管內(nèi)充滿水后啟動，電機通過泵軸帶動葉輪和水做高速旋轉(zhuǎn)運動，水發(fā)生離心運動，被甩向葉輪外緣，經(jīng)蝸形泵殼的流道流入水泵的壓水管路。離心泵的優(yōu)點包括結(jié)構(gòu)簡單緊湊、可高速2.4.3閥件。截止閥，也叫截門，是使用最廣泛的一種閥門之一。截止閥閉合時依靠閥杠壓力，使閥瓣密封面與閥座密封面緊密貼合，阻止介質(zhì)流通。它在開閉過程中密封面之間摩擦力小，比較耐用，電子膨脹閥是一種可按預(yù)設(shè)程序調(diào)節(jié)進(jìn)入裝置的工質(zhì)流量的節(jié)流元件。它由步進(jìn)電機、閥芯、閥體、進(jìn)出液管等主要部件組成，通過電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動，使閥芯下端的錐體部分在閥孔中工況范圍較寬的場合，傳統(tǒng)的節(jié)流元件(如毛細(xì)管、熱力膨脹閥等)已不能滿足舒適性及節(jié)能方工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書strialexcessheatPotentialsforenergyrecoveryandCOemissionreductionJEnergyConversionandManagement2014,77:369-379.ratureheatpumpsMarketoverviewstateofthendapplicationpotentialsJEnergyeatPumpsPartRSwedenIEAHeatPumpCentre014.AetalAdvancedhightemperatureheatpumpconfiguraerantsforindustrialwasteheatrecoveryAcomprehensivestudyJEnergyConversionandManagement229:113752.ogyhIEAHeatPumpConferencemperatureheatpumpsenewableandSustainableEnergyReviewsalevaporcompressionheatpumpforlowtemperaturewasteheatrecoveryOnsiteapplicationresearchJEnergy238:121699.eatPumpsPartRSwedenIEAHeatPumpCentre014.isofsteamgenerationmethodsEnergylTheoreticalanalysisofsuitablefluidsforhightemperaCheatdeliveryJInternationalJournalofRefrigerationTHeatPumpsIntegratingtechnologiestodecarboniseheatingandcoolingMsinsteamproductioninhightemperatureheatpumpsystemwithlargetemperaturedifferenceJInternationonM第3版.北京：機械工業(yè)出版社,2018.論、設(shè)計及應(yīng)用[M].北京：機械工業(yè)出版社,2000.M].第2版.北京：機械工業(yè)出版社,1989.iAZhlsdorfBElmegaardBetalDesignofcentrifugalcompressorsforheatpumpsystems工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書alheatpumpwithindustrialwasteheatrecoveryfordistrictheating[J].AppliedThermalEngineering,2017,125:359-365.skiMNarevskiVNThermalcharacteristicsofhightemperatureRheatpumpswithturbocompressorthermalvaporrecompressionJAppliedThermalEngineering5-365.udyofawaterinjectedtwinscrewwatervaporcompressor[J].InternationalJournalofRefrigeration,2017,83:75-87.sapplicationsJRenewableandJRenewableandSustainableEnergyReviews:110571.watersourceheatpumpJAppliedThermalEngineeringsmentoflowGWPrefrigerantR3zd(E)appliedinhightemperatureheatpumpsystem[J].InternationalJournalofRefrigeration,2021,131:897-908.tudyofwaterasarefrigerantwithsomecurrentrefrigerantsJInternationalJournalofEnergyResearch29(11):947-959.nceoftheveryhightemperatureheatpumpwithlowGWPworkingfluidsJEnergy182:460-470.工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書性分析工業(yè)熱泵在眾多用熱工業(yè)部門如農(nóng)副食品加工、食品制造、酒、飲料和精制茶、紡織、木材加工、造紙、石油與煤炭、設(shè)備制造和汽車制造等，都具有廣泛的應(yīng)用前景。使用工業(yè)熱泵需要較大的初投資。為此，白皮書分別對使用化工工業(yè)冷卻水源、廢熱水源、乏汽源的工業(yè)熱泵進(jìn)行初步的經(jīng)濟性分析。分析按照制備熱水(熱風(fēng))和蒸汽兩種情況，并和電鍋爐及燃?xì)忮仩t進(jìn)行投資回收期的對比分析。需要說明的是，能源價格和熱泵系統(tǒng)初投資，都在動態(tài)變化中；本章的熱泵在進(jìn)行經(jīng)濟性評估時，設(shè)定工業(yè)電價為0.8元/度，工業(yè)燃?xì)鈨r格3.8元/m3，熱泵年運行時間為類型單位售價(元/kW)單級熱泵單級熱泵+閃蒸復(fù)疊熱泵+閃蒸單級熱泵+閃蒸+單級蒸汽壓縮2200單級熱泵+閃蒸+雙級蒸汽壓縮2800復(fù)疊熱泵+閃蒸+單級蒸汽壓縮2700復(fù)疊熱泵+閃蒸+雙級蒸汽壓縮0單級蒸汽壓縮雙級蒸汽壓縮價。工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書燃?xì)忮仩t與工業(yè)熱泵安裝與服務(wù)價格項目安裝系數(shù)人工費(萬元/年)維保費用(%)55燃?xì)忮仩t25工業(yè)熱泵2水源熱泵之九十以上。工業(yè)冷卻水的供水溫度一般為30~32°C，回水溫CC熱泵的熱源。(熱風(fēng))制備熱水(熱風(fēng))的性能與經(jīng)濟性見表3-3。水源熱水(熱風(fēng))熱泵性能與經(jīng)濟性分析表供熱溫度(°C)COP投資回收期(年)循環(huán)類型對標(biāo)電鍋爐對標(biāo)燃?xì)忮仩t5.280.370.98單級熱泵4.040.400.443.340.732.78復(fù)疊熱泵2.940.773.532.590.845.882.260.94/蒸汽制備蒸汽的性能與經(jīng)濟性見表3-4。工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書水源蒸汽熱泵性能與經(jīng)濟性分析表////復(fù)疊熱泵+閃蒸+///////注：冷卻水供水溫度30°C，回水溫度40°C，蒸發(fā)側(cè)與冷凝側(cè)傳熱溫差5°C，熱泵壓縮機絕熱效率80%，低溫?zé)岜脡嚎s機工質(zhì)采用R134a，高溫?zé)岜脡嚎s機工質(zhì)采用R245fa，級間蒸發(fā)溫度55°C，循環(huán)泵揚程3m，循環(huán)泵絕熱效率70%，蒸汽壓縮機絕熱效率69%，低壓級蒸汽壓縮機入口C汽壓縮機入口溫度140°C。(1)制備熱水(熱風(fēng))：對標(biāo)電鍋爐，所有投資回收期均小于1年，具有極高的投資價值；對標(biāo)燃(2)制備蒸汽：對標(biāo)電鍋爐，所有投資回收期均小于3.2年，具有一定投資價值；對標(biāo)燃?xì)忮仧岜脧U熱水主要指工業(yè)排出的用于冷卻的廢水，主要來自發(fā)電站、鋼鐵廠、焦化廠等。為了避免廢熱水直接排向環(huán)境造成熱污染，往往需要采用冷卻塔對其進(jìn)行冷卻，一方面增大了處理成本，另一方面浪費了大量余熱。如果能采用工業(yè)熱泵對這一部分廢水進(jìn)行回收，將有很好的社會價值(熱風(fēng))熱水(熱風(fēng))的性能與經(jīng)濟性見表3-5。工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書熱水(熱風(fēng))熱泵性能與經(jīng)濟性分析表度(°C)期(年)型標(biāo)電鍋爐標(biāo)燃?xì)忮仩t50蒸汽蒸汽的性能與經(jīng)濟性見表3-6。蒸汽熱泵性能與經(jīng)濟性分析表度(°C)期(年)型標(biāo)電鍋爐標(biāo)燃?xì)忮仩t+閃蒸782665.38單級熱泵+閃蒸+汽壓縮4832/泵+閃蒸+蒸汽壓縮08///0/注：廢熱水冷卻后溫度50°C，蒸發(fā)側(cè)與冷凝側(cè)傳熱溫差5°C，熱泵壓縮機絕熱效率80%，工質(zhì)采用R245fa，循環(huán)泵揚程3m，循環(huán)泵絕熱效率70%，蒸汽壓縮機絕熱效率69%，低壓級蒸汽壓縮°C，高壓級蒸汽壓縮機入口溫度140°C。(1)制備熱水(熱風(fēng))：對標(biāo)電鍋爐，所有投資回收期均小于1年，具有極高的投資價值；對標(biāo)燃爐，所有投資回收期均小于2年，具有極高的投資價值；對標(biāo)燃?xì)忮伖I(yè)熱泵發(fā)展白皮書熱泵用汽管道或者設(shè)備末端的低壓蒸汽因為自身溫度、壓力無法滿足生產(chǎn)工藝需求，往往直接向環(huán)境排放，造成能量損失，如果采用蒸汽壓縮機對這部分乏汽增壓后再利用，將給企業(yè)節(jié)省大量度80°C汽熱泵性能與經(jīng)濟性分析表(進(jìn)汽溫度80°C)C爐810縮868657/度90°C汽熱泵性能與經(jīng)濟性分析表(進(jìn)汽溫度90°C)爐40843.52520工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書度100°C汽熱泵性能與經(jīng)濟性分析表(進(jìn)汽溫度100°C)供熱溫度(°C)COP投資回收期(年)循環(huán)類型對標(biāo)電鍋爐對標(biāo)燃?xì)忮仩t13.030.320.69單級蒸汽壓縮8.760.330.746.630.340.805.360.350.874.520.360.953.940.632.32雙級蒸汽壓縮3.490.652.750.673.362002.870.694.29供熱溫度(°C)COP投資回收期(年)循環(huán)類型對標(biāo)電鍋爐對標(biāo)燃?xì)忮仩t13.370.320.68單級蒸汽壓縮8.990.330.736.810.340.795.50.350.854.630.360.924.000.672.28雙級蒸汽壓縮3.540.702.692000.743.26工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書度120°C供熱溫度(°C)COP投資回收期(年)循環(huán)類型對標(biāo)電鍋爐對標(biāo)燃?xì)忮仩t3.710.320.68單級蒸汽壓縮9.220.330.736.980.340.785.640.350.844.750.360.904.050.62雙級蒸汽壓縮2003.590.64溫度130°CC供熱溫度(°C)COP投資回收期(年)循環(huán)類型對標(biāo)電鍋爐對標(biāo)燃?xì)忮仩t4.050.320.67單級蒸汽壓縮9.440.330.720.340.775.770.350.824.860.350.882004.200.360.95度140°CC供熱溫度(°C)COP投資回收期(年)循環(huán)類型對標(biāo)電鍋爐對標(biāo)燃?xì)忮仩t4.370.320.67單級蒸汽壓縮9.660.320.717.310.330.765.900.340.812004.960.350.7工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書度150°CC供熱溫度(°C)COP投資回收期(年)循環(huán)類型對標(biāo)電鍋爐對標(biāo)燃?xì)忮仩t4.690.320.69單級蒸汽壓縮9.870.320.747.460.330.802006.020.340.87度160°CC供熱溫度(°C)COP投資回收期(年)循環(huán)類型對標(biāo)電鍋爐對標(biāo)燃?xì)忮仩t5.000.310.66單級蒸汽壓縮0.070.320.702007.610.330.74溫度170°CC供熱溫度(°C)COP投資回收期(年)循環(huán)類型對標(biāo)電鍋爐對標(biāo)燃?xì)忮仩t5.300.310.66單級蒸汽壓縮2000.270.320.70效率69%。(1)對標(biāo)電鍋爐：在乏汽溫度>80°C，熱匯溫度低于200°C的情境下，投資回收期均可小于1(2)對標(biāo)燃?xì)忮仩t：在乏汽溫度>80°C，溫差小于60°C的情境下，投資回收期小于1年，具有極高的投資價值；當(dāng)溫差大于60°C、小于90°C的的情境下，投資回收期小于3年，具有一定投資價工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書[1]ArpagausC,BlessF,UhlmannM,SchiffmannJ,BertschS.S,2018.Hightemperatureheatpumps:Marketoverview,stateoftheart,researchstatus,refrigerants,andapplicationpotentials.Energy152,calHigh-TemperatureheatpumpusinglowGWPRefrigerants:Atheoreticalevaluation.EnergyConver-sionandManagement.canalysisofhightemperatureheatpumpswithlow-globalwarmingpotentialrefrigerantsforupgradingwasteheatupto150°C.EnergyConversionandManagement8.heatpumps:Applications,performance,economicfeasibilityandindustrialintegration.RenewableandSustainableEnergyReviews219.ingdomainsofindustrialheatpumps:Part1-Singlestagevapourcompressionheatpumps.Internationaljournalofrefrigeration,55,168-182.工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書業(yè)熱泵市場潛力與節(jié)能減碳效益.1市場潛力工業(yè)熱泵通常需要較大的投資，從投資者角度出發(fā)，希望將這項技術(shù)首先推廣到回收期最短的行業(yè)。因此，不管是投資者還是制造商，主要關(guān)注的是熱量需求最高的工業(yè)部門和用途。通過評估每個工業(yè)部門的熱量需求和應(yīng)用過程的溫度水平，可以估計熱泵在工業(yè)過程中的理論應(yīng)用潛序號工業(yè)部門能源消耗(百萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤)能源消耗1農(nóng)副食品加工412612.0772食品制造20425.9773酒、飲料和精制茶3.7554紡織739821.6545木材加工3.0326造紙38477石油與煤炭3257295.3388化工53272155.9279醫(yī)藥制造21796.378化學(xué)纖維制造24167.072橡膠和塑料制造486814.249非金屬礦物制品3334497.598黑色金屬冶煉65387191.388有色金屬冶煉2443671.524金屬制品6552通用設(shè)備制造362710.616專用設(shè)備制造5.514汽車制造366310.722其它42.509合計253932785.768工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書目前中國沒有系統(tǒng)地梳理不同工業(yè)行業(yè)的用熱需求，現(xiàn)有的終端用熱數(shù)據(jù)統(tǒng)計也沒有按溫度進(jìn)行拆分，因此中國工業(yè)部門的用熱溫度分布要大量參考?xì)W洲與美國的調(diào)研數(shù)據(jù)，盡管這些調(diào)研是針對特定地理區(qū)域得出的，但大多數(shù)數(shù)據(jù)被認(rèn)為代表了世界各地相應(yīng)的工業(yè)子部門。歐洲典型能源總消耗的比例見表4-2。用熱工業(yè)部門的用熱需求比例熱需求比例(%)鋼鐵與有色金屬26.711.267.947.637.569.54465.94.41142.982.712.7945.00革2.4600.91505541.47根據(jù)表4-2的用熱需求比例，中國的典型用熱工業(yè)部門的用熱需求見圖4-1。其中“農(nóng)副食品加工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書分的用熱比例(%)見表4-3。用熱工業(yè)部門的按溫度水平劃分的用熱比例(%)<80°C>200°C93.584.545.54.573.5色金屬9.53.56.500食品與煙草37.54.58.5083.562.55.57280.54.558.524.5003.52.58.5參考表4-3的歐洲用熱需求比例，表4-4與圖4-2給出了中國19個典型用熱工業(yè)部門分溫度區(qū)間的用熱需求估計。可以看到，大量的用熱需求集中在>200°C，合計達(dá)到280.7億GJ/年，而這些用9個典型用熱工業(yè)部門按溫度水平劃分的用熱需求(億GJ)序號工業(yè)部門<80°C150~200°C>200°C1農(nóng)副食品加工2.5790.9972.4070.3090.5852食品制造1.2760.4930.2893酒、飲料和精制茶0.8020.3100.7480.0964紡織5.8771.3691.9720.0000.0005木材加工0.4380.0386造紙1.4500.6592.5050.8577石油與煤炭6.9432.2223.0552.49940.8258化工11.3553.6344.9964.08866.7709醫(yī)藥制造0.4640.2042.731化學(xué)纖維制造0.5150.2273.028橡膠和塑料制造1.0380.3320.4570.374非金屬礦物制品3.5290.0007.3300.00043.435黑色金屬冶煉8.6431.4413.3611.441有色金屬冶煉3.4100.5381.2560.538金屬制品5.9350.0000.6590.2881.360通用設(shè)備制造3.2850.0000.3650.753專用設(shè)備制造1.7060.0000.0830.391汽車制造3.8840.0720.2170.0720.579其它12.8690.6172.2040.4411.498合計75.66914.97931.60313.534280.723工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書考慮到鋼鐵、有色金屬與非金屬工業(yè)大量的低溫供熱需求可由高溫余熱直接通過簡單的熱交屬部門的工業(yè)熱泵占供熱需求比重預(yù)估為0；門的工業(yè)熱泵占供熱需求比重預(yù)估為0.1；化工、醫(yī)藥制造、化纖、橡膠部門的工業(yè)熱泵占供熱需求比重預(yù)估為0.2；業(yè)熱泵占供熱需求比重預(yù)估為0.8。9個典型用熱工業(yè)部門按溫度水平劃分的熱泵供熱潛力(億GJ)序號工業(yè)部門<80°C50~200°C計1農(nóng)副食品加工2.0630.7980.2485.0342食品制造0.3950.9532.4913酒、飲料和精制茶0.6410.2480.5990.07744.7020.0007.3755木材加工0.3500.9520.0846造紙0.8960.5272.0044.5887石油與煤炭0.4440.6110.5002.9448工2.2710.7270.9990.8184.8159藥制造0.0930.0300.0410.033化學(xué)纖維制造0.0330.0450.0370.218橡膠和塑料制造0.2080.0660.0910.0750.440非金屬礦物制品0.3530.0000.7330.000黑色金屬冶煉0.0000.0000.0000.0000.000有色金屬冶煉0.0000.0000.0000.0000.000金屬制品4.7480.0000.5280.2315.506通用設(shè)備制造2.6280.0000.2923.048專用設(shè)備制造0.0000.066汽車制造0.0580.0583.397它0.4940.353計36.2336.4994.85658.683工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書節(jié)能減碳潛力分析個典型用熱工業(yè)部門的節(jié)能減碳潛力分析表，減碳量考慮了非化石工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書9個典型用熱工業(yè)部門節(jié)能減碳潛力分析序號工業(yè)部門年節(jié)能量年減碳量(億噸CO2)34%50%70%1農(nóng)副食品加工4.3850.2800.3450.4262食品制造0.2113酒、飲料和精制茶1.3630.0874紡織6.4250.4100.5050.6245木材加工1.3010.0836造紙3.9970.2550.3140.3887石油與煤炭2.5650.2020.2498化工0.2680.3300.4079醫(yī)藥制造0.0110.0130.017化學(xué)纖維制造0.0120.0150.018橡膠和塑料制造0.3830.0240.0300.037非金屬礦物制品0.9460.0600.0740.092黑色金屬冶煉0.0000.0000.0000.000有色金屬冶煉0.0000.0000.0000.000金屬制品4.7960.3060.3770.466通用設(shè)備制造2.6550.2090.258專用設(shè)備制造1.3790.088汽車制造2.9590.2330.287其它1.2410.7170.8841.092合計3.2614.0184.965工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書.3市場障礙e工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書業(yè)熱泵市場應(yīng)用與典型案例熱泵是一種將外部熱源的能量轉(zhuǎn)換為有用熱量的電氣設(shè)備，可用于各種工業(yè)部門的供熱電氣用低溫余熱，提供給蒸發(fā)器側(cè)并實現(xiàn)能量循環(huán)流動時，在工業(yè)部門的使用受到青睞。這降低了溫通過提供能源或利用廢物流作為能源，熱泵技術(shù)可支持的典型工業(yè)包括造紙、食品飲料、化業(yè)農(nóng)副產(chǎn)品根據(jù)加工工藝的不同，可以采用熱水或熱風(fēng)作為熱源，適用于工業(yè)熱泵的溫度多在、。135°C，持溫數(shù)秒后再閃蒸迅速冷卻并移除與牛奶混合的蒸汽冷凝水。不但實現(xiàn)了給乳品滅食品根據(jù)加工工藝的不同，可以采用熱水或低壓蒸汽作為熱源，適用于工業(yè)熱泵的溫度多在工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書制茶制造業(yè)汽殺菌等。啤酒廠的生產(chǎn)線有3個工藝環(huán)節(jié)，分別為糖化、煮沸和發(fā)酵?，F(xiàn)有的工藝流程是將煮沸鍋碳酸飲料在灌裝工藝中，白砂糖需要與水預(yù)先進(jìn)行溶化，再經(jīng)過85°C持續(xù)5min的巴氏殺菌處45°C，夏季甚至達(dá)到55°C，需要使用冷卻塔冷工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書程中排出高溫廢氣。在印染的不同階段，廢水在不同的溫度水平下排放，可達(dá)到的最高溫度為木材加工，以木材為原料，主要用機械或化學(xué)方法進(jìn)行的加工，其產(chǎn)品仍保持木材的基本特C業(yè)主要為廢紙、淀粉、煤電能源等行業(yè)，下游主要涉及電子、家電、食品、醫(yī)藥、日化、家居等領(lǐng)C效率，能達(dá)不到蒸煮溫度和淀粉煮不熟。因此造紙工業(yè)一般采用140~180°C的飽和蒸汽用于其各種流造紙及紙制品制造業(yè)根據(jù)工藝的不同，一般采用蒸汽作為熱源，適用于工業(yè)熱泵的溫度多在工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書學(xué)制品制造業(yè)、汽車制造業(yè)根據(jù)工藝的不同，可以采用熱水或蒸汽作為熱源，適用于工業(yè)熱泵的溫度多在它工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書例國內(nèi)典型案例表5-1國內(nèi)典型案例(一)目行業(yè)漁業(yè)實施方中廣電器/金利新能源制熱量12×217kW熱匯介質(zhì)熱水熱匯溫度40°C遼河油田空氣源熱泵高溫機組管輸加熱應(yīng)用項目行業(yè)石油和天然氣實施方沈陽群賀新能源制熱量43.2kW熱匯介質(zhì)熱水熱匯溫度75°C西北某油田石油加熱節(jié)能減碳改造項目行業(yè)石油和天然氣實施方海爾智慧樓宇制熱量20kW熱匯介質(zhì)熱水熱匯溫度70°C大慶油田新中一污水站-電動離心壓縮式熱泵機組行業(yè)石油和天然氣實施方格力電器制熱量3×4.8MW熱匯介質(zhì)熱水熱匯溫度75°C目行業(yè)石油和天然氣實施方京科華制熱量35kW熱匯介質(zhì)熱水熱匯溫度80°C工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書表5-2國內(nèi)典型案例(二)案例信息工藝流程現(xiàn)場圖片中石油稠油加熱項目行業(yè)石油和天然氣實施方英華特/蘇凈制熱量400kW熱匯介質(zhì)熱風(fēng)熱匯溫度75°C300噸/天糧食熱泵干燥塔行業(yè)農(nóng)副產(chǎn)品加工實施方中科院理化所制熱量650kW熱匯介質(zhì)熱風(fēng)熱匯溫度70°C80℃熱水項目行業(yè)農(nóng)副產(chǎn)品加工實施方雪人股份制熱量380kW熱匯介質(zhì)熱水熱匯溫度80°C宏濟堂酒坊高溫空氣源熱泵蒸汽供應(yīng)項目行業(yè)酒、飲料和精制茶實施方上海諾通新能源制熱量216kW熱匯介質(zhì)蒸汽熱匯溫度20°C啤酒廠冷熱兩用熱泵節(jié)能改造項目行業(yè)酒、飲料和精制茶實施方柯茂&維爾利制熱量4200/1350kW熱匯介質(zhì)熱水熱匯溫度95/75°C工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書表5-3國內(nèi)典型案例(三)案例信息工藝流程現(xiàn)場圖片高效分體式煙葉熱泵烘干機在河南煙草烤房中的應(yīng)用行業(yè)煙草制品實施方艾默生/青島海信日立制熱量未提供熱匯介質(zhì)熱風(fēng)熱匯溫度75°C襄城熱泵烤煙項目行業(yè)煙草制品實施方麥克維爾制熱量40kW熱匯介質(zhì)熱風(fēng)熱匯溫度未提供四川省涼山彝族自治州會東縣煙葉烤房舊改項目行業(yè)煙草制品實施方格力電器制熱量3×40kW熱匯介質(zhì)熱風(fēng)熱匯溫度75°C安徽黃山膠囊能源站改造項目行業(yè)醫(yī)藥制造實施方正剛新能源制熱量2100kW熱匯介質(zhì)熱水熱匯溫度85°C亳州中藥材熱泵標(biāo)準(zhǔn)化烘干工廠項目行業(yè)醫(yī)藥制造實施方中科院理化所制熱量2×28HP熱匯介質(zhì)熱風(fēng)熱匯溫度70°C工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書表5-4國內(nèi)典型案例(四)案例信息工藝流程現(xiàn)場圖片閃蒸干燥尾氣閉路循環(huán)改造示范項目行業(yè)醫(yī)藥制造實施方中科院理化所制熱量4×12HP熱匯介質(zhì)熱風(fēng)熱匯溫度70°C山東昌邑石化有限公司集中供暖項目行業(yè)化工實施方美的集團(tuán)制熱量6×5333kW熱匯介質(zhì)熱水熱匯溫度60°C項目行業(yè)化工實施方東方電機制熱量900kW熱匯介質(zhì)蒸汽熱匯溫度150°C寧波電鍍蒸汽替代項目行業(yè)裝備制造實施方上海諾通新能源制熱量480kW熱匯介質(zhì)蒸汽熱匯溫度20℃蘇州工廠磷化線廢熱回收節(jié)能改造項目行業(yè)裝備制造實施方艾默生/科立德冷鏈制熱量2×56kW熱匯介質(zhì)熱水熱匯溫度120°C工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書表5-5國內(nèi)典型案例(五)案例信息工藝流程現(xiàn)場圖片高溫?zé)崴畤娡抗に図椖啃袠I(yè)裝備制造實施方麥克維爾制熱量未知熱匯介質(zhì)熱水熱匯溫度80°C丹佛斯清洗池高溫加熱、烘干項目行業(yè)裝備制造實施方四季通制熱量32kW熱匯介質(zhì)熱風(fēng)熱匯溫度90°C無錫振華冷熱聯(lián)供項目行業(yè)裝備制造實施方蘇凈安發(fā)制熱量3×20HP熱匯介質(zhì)熱水熱匯溫度90°C高溫?zé)岜迷谵D(zhuǎn)輪除濕機應(yīng)用的節(jié)能項目行業(yè)新能源實施方瀚潤特環(huán)保制熱量64kW熱匯介質(zhì)未提供熱匯溫度120°C贛鋒鋰業(yè)實驗室熱源改造項目行業(yè)新能源實施方麥克維爾制熱量18kW熱匯介質(zhì)熱水熱匯溫度70°C工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書表5-6國內(nèi)典型案例(六)案例信息工藝流程現(xiàn)場圖片廣州市大觀凈水廠高溫水源熱泵用于污泥干化供熱項目行業(yè)新能源實施方碧淶節(jié)能制熱量400kW熱匯介質(zhì)熱風(fēng)熱匯溫度寧德時代涂布機烘干熱風(fēng)熱能循環(huán)應(yīng)用項目行業(yè)環(huán)境治理實施方復(fù)潔環(huán)保制熱量3×1176kW熱匯介質(zhì)熱水熱匯溫度85°C揚州領(lǐng)煌工廠余熱回收熱泵蒸汽項目行業(yè)環(huán)境治理實施方易快普制熱量2860kW熱匯介質(zhì)蒸汽熱匯溫度廣石化油泥干化項目行業(yè)化工實施方英華特制熱量2200kW熱匯介質(zhì)熱水熱匯溫度83°C張家口中央廚房食材配送和餐飲服務(wù)項目行業(yè)餐飲業(yè)實施方神舟制冷制熱量303.6kW熱匯介質(zhì)熱水熱匯溫度75°C工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書表5-7國內(nèi)典型案例(七)案例信息工藝流程現(xiàn)場圖片北京大興機場煙氣余熱利用項目行業(yè)其它實施方美的集團(tuán)制熱量37.3MW(合計)熱匯介質(zhì)熱水熱匯溫度50°C高溫?zé)崴饫|制造工藝項目行業(yè)其它實施方麥克維爾制熱量熱匯介質(zhì)熱水熱匯溫度70°C熱泵型高溫?zé)崴?yīng)系統(tǒng)行業(yè)其它實施方易快普制熱量470kW熱匯介質(zhì)熱水熱匯溫度80°C湖南益陽南洋高科技產(chǎn)業(yè)園廢水余熱回收項目行業(yè)其它實施方碧淶節(jié)能制熱量869kW熱匯介質(zhì)蒸汽熱匯溫度C工業(yè)熱泵發(fā)展白皮書國外典型案例表5-8國外典型案例(一)農(nóng)副產(chǎn)品農(nóng)副產(chǎn)品廠Olion廠Kronoterm量量2000kW介質(zhì)介質(zhì)溫度°C溫度食品加工食品加工廠IT廠Viessmann量400kW