[01552853]水源型螺杆高温热泵机组研制及应用

本项目属于国家重点支持的新能源及节能技术领域，学科分类为动力与电气工程学科制冷与低温工程。本项目基于我国工业生产中加热需求量大，能耗消耗量大，同时又存在大量的生产污水余热资源没有得到回收利用的实际状况。本项目就是开发水源型螺杆高温热泵机组，对工业生产中的外输污水余热资源进行有效利用，替代加热炉，对工业产品进行加热，加热温度可以达到90℃，适合于石油生产、印染、纺织、电镀、洗涤、化工等需要高温热水加热的场所，达到节能减排、低碳生产的目的。国内对于高温水源热泵的研究主要集中在开发混合工质，以适应现有的常规热泵机组达到高温加热的目的，热水加热温度一般不高于75℃，对高温热泵机组系统的研究还很少。本装置研究填补了国内空白。本项目针对高温热泵机组进行研究，开发出高温热泵机组并进行推广应用。针对高温热泵机组在高蒸发温度、高冷凝温度工况下运行的特点，本项目进行了如下工作：筛选了合适的环保工质作为冷媒、对高温热泵设备的构成部件和系统进行全新的设计、研发了压缩机电机喷液冷却技术、封闭容积腔雾化喷油控制排气温度技术和轴承喷油保护技术、研制了润滑油回油关键部件、设计了润滑油热回收技术。开发出的高温热泵机组经国家压缩机制冷设备质量监督检验中心现场测试，加热温度稳定运行在90℃，其能效比达到了4.78。高温热泵技术指标：热水出水温度≥85℃，标准工况下热效率≥4.0，加热功率≥1750kW，输入功率≦400kW，其他电气安全要求如泄漏电流、电气强度、绝缘电阻等项目，符合GB/T 18430.1-2007和GB/T 25861-2010。本项目成果应用在辽河油田曙五联等三个联合站的污水余热回收示范项目中，该项目使用高温热泵机组吸收外输污水中的废热应用于原油生产，热水制取温度达到95℃，替代原有的燃油加热炉对原油进行加热。机组运行过程无污染物排放，机组全自动运行。与燃油加热炉相比，已经投入运行的水源型螺杆高温热泵机组每年可以节省运行费用1992万元，节省原油6000吨，节省标煤4800吨，减少二氧化碳排放12000吨。该项目符合国家产业及能源政策，为原油工业的污水余热回收利用提供了的设备支撑。该项目研究成果还可以应用于化工、印染、洗涤、纺织等行业，应用前景广阔。本项目已授权已授权发明专利1项、已授权实用新型1项。发表论文SCI3篇，中文核心期刊论文3篇。山东省科技厅组织专家鉴定认为，本项目“研发的水源型螺杆高温热泵机组为国内首创，技术达到同类产品的国际先进水平”。