城市污水热泵工程实际运行工况特性分析(2)

间接式系统。

直接式系统对水源水的水质有较高的要求，或者说对蒸发器、冷凝器适应较差水质的能力有较高的要求。水质方面，一般限定为用于城市污水站中的二级出

水、江河湖水、海水、地下水、部分工企业废水等，这

类水源水中仅含有少量粒径在ｌｍｍ以下的固体悬浮物，水质相对洁净。蒸发器或冷凝器则须有可靠的防堵、防污染与腐蚀能力。

间接式系统使用水源水换热器替代蒸发器或冷凝器取热（冷），因此对水源水水质的处理要求大为降低。工程实践已经证明，即使是水质极差，完全不加处理的城市原生污水，只要使用合适的防阻技术，整个系统即可保证长期连续安全运行。

针对污水热泵新近开发的污水热泵机组，其蒸发器和冷凝器采用特殊材料，如使用合金钢材质，诸如镍、铜合金，钛合金等，主动增强机组对水质的适应性，同时又可以减少中间水换热的热效率损失。基于同样的原因，换热表面不可采用波纹，内肋等加强换热，相应地这蝗都将提高合金钢用量，增加制造成本。

—＇

Ｊ直接换热式机组运行工况分析

本工程中采用的污水是污水处理厂的二级污水，其夏季水温为２ｌ～２５℃，比外界气温要低１０Ｖ，而冬季出水水温基本为１４～１８．５℃，高于周围环境温度２０℃。直接换热污水热泵系统流程如图ｌ所示。

图１直接换热污水热泵系统流程图

本测试工程中所选用的污水热泵系统为清华同方生产的ＨＧＨＰ高温型水源热泵机组，系统形式为直接利用方式，即二级出水直接进入水源热泵机组的蒸发器而不经过中间换热器。该系统的设备及其参数如下。

高温型水源热泵（ＨＧＨＰ２２０）：制热量为２１８ｋＷ，

万方数据

制冷剂为Ｒ１３４ａ，压缩机３台，功率为５３ｋＷ；根据冷凝器回水温度控制热泵机组的启停；共２台（１＃机组和２＃机组）。

热水循环泵：流量为２１．６ｔ／ｈ，扬程为２６ｍ，功率为３ｋＷ，共２台。

污水潜水泵：流量为１００ｔ／ｈ（供１＃机组６０ｔ／ｈ，供２＃机组４０ｔ／ｈ），扬程为２２ｍ，功率为ｌｌｋＷ。

补水泵：流量为４．４ｔ／ｈ，扬程３３ｍ，功率为２．２ｋＷ。通过测试热泵系统２台机组的蒸发器和冷凝器的

进出口水温，以及整个系统（包括水泵）的用电量，根

据冷凝器进出口水温温差，可以计算出热泵系统的在一个测试时段内的供热量，对比系统相应时段内的用电

量，则可以得出该时段内系统的平均供热系数（ＥＥＲ）。

本系统的ＥＥＲ为：冷凝器的制热量／系统的耗电功率。在ｌ＃机组单独运行的情况下，系统在额定工况下的ＥＥＲ＝２１８／（５３＋３

Ｘ

２＋１１＋２．２）＝３．０２｛在２

台机组同时运行的情况下，系统在额定工况下的ＥＥＲ＝

２１８

Ｘ

２／（５３×２＋３×２＋ｌ１＋２．２）＝３．４８。

从图２可以看出，绝大部分的数据点的实际ＥＥＲ在３～６之间，但数据点的分布比较分散。出现这种情

况的原因主要在于２＃机组并不是经常开机运行，导致

可供分析的数据点较少，同时采到的数据误差较大。另外２＃机组的运行受到ｌ＃机组冷凝器出水温度的控制，其运行状态受到ｌ＃机组制约。

测试点

图２两台机组同时运行系统实际ＥＥＲ

４间接换热式机组运行工况分析

本测试工程为间接利用污水系统，即二级出水先

２００８年第１Ｉ期 ５７