地热能、余热能与热泵技术

地热能、余热能与热泵技术
丛编项： 21世纪可持续能源丛书
出版时间： 2014
内容简介
　　作者结合多年从事热泵技术实践的经验，对热泵技术所利用的主要能源、原理与设计以及应用进行了介绍。并特别针对热泵技术在应用中容易出现的问题进行了分析和阐述。本书试图用比较浅显的语言较全面地介绍各种热泵技术的应用方式及各种低品位能源的利用方法，希望不仅能为相关专业的技术人员提供参考，而且能为非专业人员提供一些借鉴和帮助。本书主要分三部分，第一部分介绍能源。主要包括能源的品位以及地热能与余热能的介绍；第二部分介绍热泵技术。主要包括压缩式热泵、吸收式热泵、吸附式热泵以及引射式热泵等的相关知识；第三部分介绍技术应用。主要有地源热泵技术与浅层地热能利用（包括地下水源热泵、土壤源热泵及地表水源热泵）、污水源热泵技术与生活余热利用、吸收式热泵与工业余热利用以及电厂凝汽余热回收与热电联产综合技术等。

第1章能源和能源的品位1
1．1能量和能源的分类1
1．1．1能量的类型1
1．1．2能源的种类2
1．2能源的利用3
1．2．1加热的设备3
1．2．2利用热能做功的设备5
1．2．3设备效率和能量平衡分析9
1．3能源的品位10
1．3．1热能做功的能力11
1．3．2、及可逆与不可逆过程13
1．3．3能量贬值原理14
1．4评价能源利用合理性的方法15
1．4．1和效率16
1．4．2能级和能级分析17
1．4．3能质系数及计算方法17
1．4．4能源综合利用系数20
1．5能源的梯级利用21
1．5．1热电联产21
1．5．2余热余压发电22
1．5．3天然气热电冷三联供(分布式能源)23
1．5．4能源互联网23
第2章地热能24
2．1地热能的来源24
2．1．1深部地热能的来源24
2．1．2浅层地热能的来源26
2．2浅层地热能的特点与意义28
2．2．1浅层地热能的优势28
2．2．2浅层地热能的不足29
2．2．3开发利用浅层地热能的意义29
2．3浅层地热能的存在形式30
2．3．1地下水30
2．3．2地下土壤35
2．3．3地表水40
2．4深部地热能的特点与应用42
2．4．1深部地热能的特点与意义42
2．4．2深部地热能的存在形式42
2．4．3世界地热资源分布43
2．4．4我国地热资源概况44
2．4．5深部地热能的利用45
2．4．6应用中需解决的问题48
第3章余热能50
3．1工业余热介绍50
3．1．1我国工业能源消耗的状况50
3．1．2工业余热资源的重要性51
3．1．3工业余热资源的分类52
3．1．4工业余热资源的特点53
3．1．5工业余热资源的用途54
3．2工业余热利用技术55
3．2．1热交换技术55
3．2．2热功转换技术59
3．2．3热泵技术63
3．2．4工业余热利用技术小结64
3．3生活余热的资源及应用65
3．3．1城市污水的温度65
3．3．2城市污水的资源量66
3．3．3城市污水的特点66
3．3．4城市污水的类型66
第4章热泵技术68
4．1热泵技术介绍68
4．1．1热泵的概念68
4．1．2热泵的分类69
4．1．3热泵技术的应用72
4．1．4热泵技术的发展72
4．2压缩式热泵技术73
4．2．1压缩式热泵技术的原理73
4．2．2压缩机的选择与节能86
4．2．3热交换器的选择101
4．2．4节流装置的选择与节能106
4．2．5热泵工质(制冷剂)111
4．2．6实用热泵装置介绍122
4．3第一类吸收式热泵124
4．3．1吸收式热泵的原理124
4．3．2吸收式热泵的热量交换127
4．3．3吸收式热泵的工质对128
4．3．4吸收式热泵的特点128
4．3．5溴化锂双效吸收式热泵129
4．3．6吸收式热泵强化传热传质的方法132
4．3．7运行中提高溴化锂吸收式热泵性能的途径135
4．3．8溴化锂吸收式热泵的结晶分析及控制对策138
4．4第二类吸收式热泵141
4．4．1第二类吸收式热泵的基本原理141
4．4．2第二类吸收式热泵热力分析142
4．4．3两级第二类吸收式热泵142
4．4．4带喷射器的第二类吸收式热泵143
4．4．5一类热泵与二类热泵串联的联合循环145
4．5吸附式热泵技术147
4．5．1吸附式热泵的原理147
4．5．2吸附式热泵的特点149
4．5．3吸附式热泵的循环系统150
4．5．4吸附式热泵的工质对151
4．6引射式热泵技术152
4．6．1引射式热泵的流程和原理152
4．6．2引射式热泵的用途及特点153
4．6．3引射式热泵的性能分析154
4．6．4引射式热泵变工况性能分析156
4．6．5新型引射式热泵159
4．6．6引射式热泵的应用162
第5章地源热泵技术与浅层地热能的利用167
5．1地源热泵技术介绍167
5．1．1地源热泵技术的主要优势167
5．1．2地源热泵技术的系统组成169
5．1．3地源热泵的类型169
5．1．4地源热泵节能性分析172
5．2地下水源热泵176
5．2．1地下水源热泵系统的组成176
5．2．2地下水换热系统设计的步骤177
5．2．3地下水总需求量的确定179
5．2．4地下水资源勘察180
5．2．5地下水井的设计与施工181
5．2．6地下水回灌技术188
5．2．7热泵系统的设计要点193
5．2．8需要注意的主要问题195
5．2．9地下水源热泵的典型工程案例197
5．3土壤源热泵211
5．3．1土壤源热泵系统组成211
5．3．2换热管的埋设方式213
5．3．3影响垂直埋管换热性能的主要因素220
5．3．4垂直埋管换热器设计步骤与要点230
5．3．5资源勘察及热物性测试232
5．3．6换热管长度计算233
5．3．7地埋管换热系统的管网设计及应注意的问题234
5．3．8地下热平衡问题236
5．3．9钻孔与回填技术238
5．3．10需要注意的主要问题239
5．3．11土壤源热泵的工程实例分析240
5．4地表水源热泵系统244
5．4．1地表水换热系统的形式244
5．4．2地表水换热系统设计的步骤和要点247
5．4．3地表水资源勘察247
5．4．4闭式系统盘管换热器的设计248
5．4．5江河水的取水249
5．4．6海水的取水253
5．4．7地表水水质的影响254
5．4．8地表水源热泵的工程案例259
第6章污水源热泵技术与生活余热的利用271
6．1污水源热泵技术介绍271
6．1．1污水源热泵的优越性271
6．1．2污水源热泵的局限性272
6．2污水源热泵应用的关键问题与技术272
6．2．1污杂物问题273
6．2．2污垢问题274
6．2．3腐蚀问题277
6．3污水源热泵系统设计277
6．3．1污水源热泵系统形式的确定277
6．3．2污水源热泵系统应注意的问题279
6．4影响污水源热泵性能的因素280
6．4．1污水温度对系统性能的影响280
6．4．2污垢热阻对系统性能的影响281
6．5工程实例分析281
6．5．1污水直接利用工程案例――成远大厦污水源热泵工程281
6．5．2污水间接利用工程案例――沈阳阳光100国际新城污水源
热泵工程282
第7章吸收式热泵与中低温工业余热的利用287
7．1第一类吸收式热泵与低温余热的利用288
7．1．1影响余热回收效率的几个因素288
7．1．2经济性评价293
7．1．3应用实例293
7．2第二类吸收式热泵与中温余热的利用298
7．2．1在石化领域中的应用298
7．2．2在冶金行业中的应用300
7．2．3在酒精蒸馏中的应用300
第8章电厂凝汽余热回收与热电联产综合技术
介绍3028．1电厂余热资源状况302
8．1．1全国火力发电能力及其能耗现状302
8．1．2电厂余热量分析303
8．2热电联产304
8．2．1热电联产的发展概况304
8．2．2常规热电联产系统的介绍305
8．2．3大型供热机组的抽汽原理306
8．2．4抽汽安全性分析308
8．2．5最小凝汽量和最大抽凝比310
8．2．6传统热电联产在发展中遇到的问题314
8．2．7解决热电联产发展中遇到问题的途径315
8．3回收利用凝汽余热的方法316
8．3．1低真空运行技术316
8．3．2压缩式热泵技术319
8．3．3吸收式热泵技术320
8．4降低热网回水温度的方法321
8．4．1混水换热的方式321
8．4．2利用压缩式热泵降低热网回水温度324
8．4．3吸收式换热大温差供热技术324
8．5基于吸收式换热的热电联产集中供热系统326
8．5．1基于吸收式换热系统的介绍327
8．5．2Co-ah系统利用凝汽余热的不同目标329
8．5．3Co-ah系统凝汽余热对机组发电的影响331
8．6零能源损耗率的燃气-蒸汽联合循环热电冷三联供技术332
8．6．1技术背景332
8．6．2新技术介绍332
8．7电厂余热回收供热技术应用实例简介334
8．7．1赤峰示范项目334
8．7．2北京石景山热电厂(湿冷机组)338
8．7．3大同第一热电厂(空冷机组)339
第9章燃气冷热电三联供系统341
9．1采用冷热电三联供的意义342
9．2燃气冷热电三联供的使用条件343
9．3燃气冷热电三联供的系统组成及系统形式344
9．4燃气冷热电联供系统的基本原则与设备选型350
9．4．1燃气冷热电联供系统的基本原则350
9．4．2燃气冷热电联供系统的设备选型351
9．5燃气冷热电联供系统的评价354
9．5．1燃气冷热电联供系统的节能率354
9．5．2年平均能源综合利用效率及年平均余热利用率356
9．6工程的施工与验收357
9．7工程案例357
9．7．1北京中关村国际商城357
9．7．2长沙黄花国际机场359
9．7．3广州珠江啤酒厂360
附录地源热泵行业发展的政策背景362
参考文献364