孙 健， 马世财， 霍 成， 韩林俊， 戈志华， 周少祥， 杨勇平

(1.华北电力大学 能源动力与机械工程学院，北京 102206； 2.无锡同方人工环境有限公司，江苏 无锡 214101)

0 引 言

近年来，随着“煤改气”等清洁供暖项目的推进，天然气的消耗量急剧增加，而我国天然气的储量远小于煤炭，且能源使用成本较高。天然气燃烧产生含有较多水蒸气的烟气，烟气余热中水蒸气包含热量较高且大都未被利用。如果将这部分热量回收，不仅能从外观上实现“消白”的目的，更能大大提高天然气的利用效率。天然气烟气中水蒸气冷凝温度一般在55 ℃左右，当用于集中供热时往往需要较高的制热温度，因此该背景下采用电动热泵回收天然气余热会出现“大温升”和“高冷凝”的特点[1]，同时该工况下烟气侧和热水侧的进出口温差较大，而采用非共沸工质的温度滑移特性可显著降低蒸发和冷凝换热过程的不可以损失而提高热泵性能[2]。

国内外学者针对高温热泵的循环工质性能研究开展了相关研究工作。Yoshida 等对4种纯工质和混合工质进行了理论分析和实验研究，发现 R22/R142b 的混合工质具有较高的热容量，可用作高温热泵的循环工质[3]。庄绪成等利用螺杆式高温热泵实验台,以混合工质 R134a/R245fa (质量比3∶7)和纯工质R245fa为研究对象,实验研究分析了两种工质在高温工况下的循环性能[4]。刘瑶瑶等[5]介绍了自然工质、氯氟烃(CFCs)、氢氯氟烃(HCFCs)、氢氟烃(HFCs)、氢氟烯烃(HFOs)、氢氯氟烯烃(HCFOs)、氢氟醚(HFEs)及混合工质中适用于高温热泵的工质。西安交通大学的研究中，使 R245fa 分别与 R134a、R152a、RC270 三种工质混合，发现在相同工况下，R245fa/RC270(0.88/0.12)时 COP 最高为 5.15[6]。……