工程熱物理所功冷聯(lián)產(chǎn)研究取得新進(jìn)展
在分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)中，動(dòng)力設(shè)備的中溫排煙余熱高效利用是實(shí)現(xiàn)能的綜合梯級(jí)利用的重要一環(huán)。余熱利用過(guò)程常常發(fā)生熱源溫度過(guò)高，即中溫利用斷層現(xiàn)象，降低了余熱的利用效率?；谡嫜h(huán)耦合的余熱功冷聯(lián)產(chǎn)技術(shù)是提高余熱梯級(jí)利用程度的新方法。中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所分布式與可再生能源實(shí)驗(yàn)室依托其承擔(dān)的“973”、支撐計(jì)劃等項(xiàng)目，以前期對(duì)動(dòng)力與制冷循環(huán)的能量耦合和優(yōu)化匹配的研究成果為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了余熱驅(qū)動(dòng)的功冷聯(lián)產(chǎn)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并開(kāi)始搭建功冷聯(lián)產(chǎn)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。具體研究進(jìn)展如下：
1.功冷聯(lián)產(chǎn)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。外熱源先進(jìn)入做功子循環(huán)的余熱鍋爐，將高溫?zé)崃坑糜诩訜岚彼旌瞎べ|(zhì)；余熱鍋爐排煙再進(jìn)入煙氣換熱器，將低溫部分的熱量用于余熱制冷工質(zhì)。通過(guò)動(dòng)力和制冷兩個(gè)子循環(huán)的耦合，實(shí)現(xiàn)對(duì)外熱源的梯級(jí)利用。做功子循環(huán)的排氣先后進(jìn)入制冷子循環(huán)的再沸器和蒸汽換熱器，將冷凝熱的中高溫部分用于制冷子循環(huán)，只有少量較低溫的冷凝熱排向環(huán)境。模擬計(jì)算結(jié)果表明，當(dāng)動(dòng)力余熱溫度為350℃，環(huán)境及冷卻水溫度為30℃，制冷溫度為-10℃時(shí)，該系統(tǒng)等效發(fā)電效率為18.6%。
2.功冷聯(lián)產(chǎn)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)。將整個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)分為幾個(gè)子系統(tǒng)分別搭建，調(diào)試合格后，進(jìn)行聯(lián)接形成功冷聯(lián)產(chǎn)的整體系統(tǒng)平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)與搭建的主要目標(biāo)是為關(guān)鍵設(shè)備性能實(shí)驗(yàn)和系統(tǒng)性能實(shí)驗(yàn)提供實(shí)驗(yàn)條件，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括3個(gè)關(guān)鍵設(shè)備實(shí)驗(yàn)臺(tái)和3個(gè)輔助實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。3個(gè)關(guān)鍵設(shè)備實(shí)驗(yàn)臺(tái)包括：混合工質(zhì)蒸汽發(fā)生子系統(tǒng)、混合工質(zhì)膨脹機(jī)子系統(tǒng)、吸收式制冷子系統(tǒng)。3個(gè)輔助實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括：高溫?zé)煔饽M實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、冷卻水實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、冷凍水實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。另外，還需配備安全防護(hù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。目前，混合工質(zhì)蒸汽發(fā)生子系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)已建設(shè)完成，其他子系統(tǒng)正在進(jìn)行部件加工和搭建工作。初步試驗(yàn)表明，蒸汽發(fā)生子系統(tǒng)可以產(chǎn)生2.0MPa、350℃的氨水混合蒸汽，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
功冷聯(lián)產(chǎn)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)作為“國(guó)家能源分布式能源技術(shù)研發(fā)中心”建設(shè)的一部分，在分布式供能與可再生能源實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的相關(guān)科技項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)研究中將發(fā)揮重要作用。
混合工質(zhì)蒸汽發(fā)生系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置
