过程工程学报 ›› 2025, Vol. 25 ›› Issue (11): 1143-1155.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.225023
黄志甲*, 胡耀, 孙凤, 张样, 鲁月红, 王俊
Zhijia HUANG*, Yao HU, Feng SUN, Yang ZHANG, Yuehong LU, Jun WANG
摘要: 为降低高炉煤气碳捕集系统的再生能耗,同时合理利用冲渣水余热,本工作建立了双吸收式热泵热力学模型,研究了蒸发温度、冷凝温度、吸收蒸发温度、吸收温度对系统性能的影响。利用遗传算法进行模型优化计算,并与高炉煤气碳捕集系统进行耦合研究,分析了冲渣水温度波动对耦合系统的影响。研究结果表明,当蒸发温度为75℃时,系统COP最大值为0.3168;冷凝温度为20℃时,系统COP最大值为0.3032;吸收蒸发温度为103℃时,系统COP最大值为0.3116;吸收温度为130℃时,系统COP最大值为0.3015;优化后系统换热面积减少14.8%,面积性能比提高了16.5%。冲渣水温度从75℃升高至85℃时,热泵制热量提升18.6%,碳捕集能耗降低约10.3%;系统投资回收期为3.48年。此研究拓宽了双吸收式热泵在冶金行业的应用领域,也为双吸收式热泵优化设计提供了方法,对于推动冶金行业的节能减排和可持续发展具有重要意义。