基于陶瓷工业烟气废热驱动的喷射制冷与增湿除湿废水淡化耦合系统性能优化研究

摘要

当前陶瓷工业废热普遍存在过剩现象，如何高效利用这些废热是陶瓷行业低碳转型发展的关键。本文设计了一种陶瓷工业烟气废热驱动的喷射制冷与增湿除湿废水淡化（ER-HDH）耦合系统，并提出三种递进式优化方案，并系统分析了优化方案下ER-HDH系统末端烟气温度、工业浓废水温度、淡水产量以及能量利用系数和烟气余热利用率变化规律，同时对比研究了三种优化方案相较于初始方案的各项性能。结果表明：制冷工质冷凝释热回收使废水末端温度升高3℃～5℃，且能量利用系数EUF可提升至少14.8%。末端烟气余热深度利用使烟气余热利用率提升8.6%～12.4%,EUF提升超42.6%，烟气排放温度低至48℃左右。工业浓废水再利用方案使末端废水喷淋温度达到74.8℃，淡水产量和EUF分别高达392.2 L·h^-1和0.88，均为所选方案最大值，但其烟气余热利用率相对于末端烟气余热深度利用方案略低。

关键词

陶瓷工业烟气废热 / 喷射制冷 / 增湿除湿 / 性能优化 / 能源利用系数

基金资助

国家自然科学基金(52566001,52306089); 江西省自然科学基金(20224BAB214055,20232BAB204055); 江西省重大科技研发专项(20214ABC28W003); 江西省赣鄱俊才支持计划-青年科技人才托举项目(2023QT13); 景德镇市社会发展项目(20224SF005-05)