文献综述(或调研报告):
随着能源的紧缺和环境污染问题的日益突出,具有节能、环保、集中高效等特点的分布式能源系统成为当前能源发展受到广泛关注的新方向。分布式能源系统可采用冷热电联供的方式,实现能源的阶梯利用其中溴化锂吸收式制冷机组是其重要的热力设备,承担着高效制冷制的任务。溴化锂水溶液本身无臭、无毒,满足蒙特利尔协议和京都协议中规定的环境标准。溴化锂吸收式制冷机利用热能为动力,能源利用范围广,不但可以利用地势热能(余热、废热、排热),节约能耗,还比利用电能为动力的压缩式制冷机节约电耗。其制冷系数较大、效率较高,真空状态运行安全性较高,且其技术比较成熟,可以方便地与热电联产技术结合,现在运行的热电冷联产机组大部分采用了这一技术。
溴化锂吸收式制冷机组是一个相对复杂的系统,其内部有很多不同的变量,不同结构和运行参数对整个循环过程都会带来很大影响,为优化问题带来了很多考虑角度和空间。
张俊礼[2]等以425kW溴化锂双效吸收式制冷机组为例,进行了静态设计和动态数值模拟研究,提出了基于设备3E变工况模型的双效溴化锂制冷系统集成特性建模方法,建立了能同时反映系统能耗、经济和污染物排放的变工况特性的系统配置优化模型。他从结构形式和负荷匹配两个层面提出了适用的预定筛选策略以及等微增运行优化方法,提高了可行方案质量,使得优化问题求解更为便捷。
李聪聪[3]等通过理论计算与实验相结合的方法,对双效溴化锂吸收式热泵热回收系统的重要设备——水-水换热器进行优化设计。他给出了换热器全寿命周期费用的计算方法,并利用遗传算法,通过比较多种尺寸换热器初投资与运行费用之和,选择了总费用最小的换热器方案。
邱中举[4]等在对国内外吸收式热泵应用和发展进行详细分析的基础上,提出了采用第一类双效溴化锂吸收式热泵系统来回收电厂冷凝水余热,设计了一台第一类双效溴化锂吸收式热泵机组,搭建了相应的实验系统。通过计算和理论分析得到溴化锂吸收式热泵系统性能系数的变化趋势。
朱璇[5]等通过对蒸汽双效型溴化锂吸收式冷水机组数学建模,描述了冷水机组特性参数(制冷量、机组输入功率机组运行能效比)与外在参数(冷冻水出口温度、冷却水入口温度)间的非线性函数关系。通过模拟机组随各个外在参数的变化情况,得出溴化锂吸收式制冷机随冷冻水出口温度上升而上升,随冷却水进口温度上升而下降的变化规律。据此,可以得出提高冷水机组乃至整个集中式能源站的工作性能的途径。
聂骏[6]等针对机组工艺设计复杂的问题开发了烟气驱动的废热溴化锂制冷机的系统设计和变工况性能模拟软件,软件分为6大模块:工质热物性模块、溴化锂废热发生器设计模块、单/双效废热溴化锂制冷机系统设计模块、单/双效废热溴化锂制冷机变工况性能模拟模块、各状态点热力参数模块和热力学分析模块。这套软件使得烟气驱动的废热溴化锂制冷机的系统设计更为方便和准确,针对不同的工况,可以利用软件进行多参数的设计比较,根据不同的设计要求,选择不同的设计方案。
杨筱静[7]等对蒸汽型双效溴化锂吸收式热泵机组内主要换热设备进行热力和传热分析,建立了吸收式热泵机组各种工况数学模型,采用基于内部映射牛顿法的子空间置信域法进行约束非线性最小求解。接着运用所得数学模型,对不同运行模式下机组制冷工况部分负荷性能进行了模拟分析,最后通过分析机组内主要换热设备的设计传热温差对机组总传热面积和机组性能的影响,以全生命周期成本和均值全年费用为优化目标函数,对机组进行了热经济性优化分析。
Sergio F. Mussatia[8] 等采用了一种非线性数学规划方法,通过将年总成本降至最小,得到了具有串联流的双效溴化锂吸收式制冷系统的最佳结构。他们的方案取消了传统结构中的低温溶液热交换器,是一种新的工艺结构,该新结构可得到更大范围的冷却能力和冷却水温度。
