[00327008]跨临界CO2热泵机组

在我国热电厂、钢铁、油田、化工等行业，余热（废热）利用率低，循环冷却水排放热量巨大，将每年工业排放热量折合标准煤约为 70~114 万吨。如果将这些大量的低品位热源通过热媒增热或升温，用于生产、生活之中，高效、绿色环保的制冷工质就是其技术关键所在。二氧化碳作为制冷工质，对臭氧层无破坏，十分环保。在跨临界压力下，二氧化碳具有比热大，导热性好、气体密度高使设备紧凑体积小；单位容积制冷量为氟利昂的 5 倍；化学稳定性好与普通润滑剂和设备材料相兼容；属于惰性气体，不会燃烧或爆炸；价格低廉、容易获得、不需回收，因此，CO2 跨临界循环具有非常好的应用前景。

北京大学工学院研发团队在对现有 18kW 跨临界CO2 热泵系统集成优化计算的基础上，开发了 1MW跨临界 CO2 热泵系统设备，对 1MW 跨临界 CO2 热 泵系统设备进行设计计算和图纸设计、设备选型、设备系统的集成、校核计算。对供暖系统进行集成优化。开发适用于大型跨临界 CO2 热泵机组的满液式蒸发器，使用膨胀机代替膨胀阀或喷射器，回收 CO2 膨胀过程中损耗的能量与普通湿冷机组相比，跨临界 CO2 热泵机组将热量回收再利用，将冷水加热到 90℃用于集中供热，提高机组的热经济性。与热电联产机组相比，跨临界 CO2 热泵机组使汽轮机高真空运行，对电厂发电量没有影响。在对老厂改造方面较简单，只需要在电厂冷却水管路上，外接取水管路即可。因此可广泛应用于现有的电厂中，经济可行而且潜力巨大。

目前，MW 级跨临界 CO2 热泵技术相对比较成熟，实验室试验样机已经建立，并进行长时间测试与运行，现在已经开发了 10kW 和 1MW 跨临界 CO2 热泵系统设备 .