CN102954616B - 一种乏汽直接吸收式溴化锂热泵系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种乏汽直接吸收式溴化锂热泵系统，包括外接有低温乏汽管路的吸收器，吸收器的液体出口经稀溶液管路与内设有冷凝器的发生器连通后，再通过浓溶液管路与吸收器的液体入口相连；所述的发生器连接有加热管路，加热管路经发生器与驱动蒸汽疏水管路输出；所述的吸收器连接有热网管路，热网管路依次经吸收器和发生器内冷凝器的换热管后输出，冷凝器的液体出口与输出乏汽疏水的蒸汽凝结水管路相连通。本发明取消了乏汽与循环水换热及循环水在热泵中的蒸发器放热两个环节，使热泵系统大为简化、降低了系统投资，同时节约了循环水的泵功、减少了运行成本；而且，由于省略了两个中间换热过程，系统不可逆损失减少，系统性能大为提高。

Description

一种乏汽直接吸收式溴化锂热泵系统
技术领域
本发明涉及一种溴化锂吸收式热泵系统，具体涉及一种乏汽直接吸收式溴化锂热泵系统。
背景技术
低温乏汽是能源、动力、冶金及石化等行业常见的余热资源，如何高效回收利用这些余热对提高能源利用效率、减少环境污染具有重要的现实意义。溴化锂吸收式热泵通过消耗高品位热能回收低品位余热以满足用户要求，从而实现节能减排。
现有溴化锂吸收式热泵系统在回收低温乏汽余热时采用间接利用的方案，乏汽热量先传给循环水，热泵再以循环水作为低温热源。该方案增加了系统投资及运行成本，并使低温热源的品质降低，影响系统的性能。
发明内容
本发明提出一种系统投资及运行成本低、系统性能好的乏汽直接吸收式溴化锂热泵系统。
为了达到上述技术目的，本发明采用的技术方案是：包括外接有低温乏汽管路的吸收器，吸收器的液体出口经稀溶液管路与内设有冷凝器的发生器连通，发生器的液体出口经浓溶液管路与吸收器的液体入口相连；所述的发生器连接有驱动蒸汽管路，驱动蒸汽管路经发生器后外接驱动蒸汽疏水管路；热网管路依次穿过吸收器和冷凝器换热后输出，冷凝器的液体出口与输出乏汽疏水的蒸汽凝结水管路相连通。
所述的吸收器的气体出口与设置有真空泵的不凝结气体管路相连通。
所述的吸收器和发生器之间的稀溶液管路和浓溶液管路上设置有溶液热交换器。
所述的吸收器的液体出口处设置有溶液泵。
所述的发生器内设置有分离并回收蒸汽中的液滴的除液器。
所述的蒸汽凝结水管路上设置有除盐器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明将低温乏汽管路中的低温乏汽通入吸收器，在吸收器中被浓溴化锂溶液直接吸收，吸收过程产生的热量被通过吸收器的热网管路的热网水吸收，热网水被加热；浓溴化锂溶液吸收低温乏汽后变为稀溴化锂溶液，然后经过稀溶液管路进入发生器，在驱动蒸汽加热管路的加热下，稀溴化锂溶液释放出蒸汽，蒸汽在冷凝器中被热网管路中的热网水冷却凝结，热网水吸热后从冷凝器出来向外供热，冷凝器冷凝出的凝结水通过蒸汽凝结水管路向外供出乏汽疏水；此时，稀溴化锂溶液由于蒸发部分水分，变为浓溴化锂溶液，这些浓溴化锂溶液经浓溶液管路返回吸收器，形成热泵循环。
本发明的热泵循环中低温乏汽直接被吸收器内的浓溴化锂浓溶液吸收，取消乏汽与循环水换热，同时在整个热泵循环中取消了循环水在热泵中的蒸发器放热。本发明取消了这两个环节，使本发明的热泵系统大为简化、降低了系统投资，节约了循环水的泵功、减少了运行成本；而且，由于省略了两个中间换热过程，系统不可逆损失减少，，系统性能大为提高。
附图说明
图1为本发明乏汽直接吸收式溴化锂热泵系统的原理图。
其中：1、吸收器，2、发生器，3、冷凝器，4、溶液热交换器，5、溶液泵，6、除盐器，7、真空泵，8、除液器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步的详细说明。
参见图1，本发明包括外接有低温乏汽管路的吸收器1，吸收器1的气体出口与设置有真空泵7的不凝结气体管路相连通，吸收器1的液体出口依次经过稀溶液管路上的溶液泵5和溶液热交换器4与内设有冷凝器3的发生器2连通；所述的发生器2连接有外接驱动蒸汽的加热管路，加热管路对发生器2内的溶液加热后输出端接驱动蒸汽疏水管路；位于发生器2内经加热管路加热后形成的浓溶液经发生器出口与溶液热交换器4的另一入口相连通，且经溶液热交换器4后通入吸收器1中，所述的吸收器1外接有热网管路，热网管路依次穿过吸收器1和发生器2内的冷凝器3后输出，冷凝器3的液体出口与输出乏汽疏水的蒸汽凝结水管路相连通，蒸汽凝结水管路上设置有除盐器6。
其中，发生器2内设置有分离并回收蒸汽中的液滴的除液器8，除液器8位于发生器2内溴化锂溶液液面与冷凝器3之间。
本发明的运行过程如下：
本发明将低温乏汽通入吸收器1，，低温乏汽在吸收器1中被质量浓度20-40％浓溴化锂溶液直接吸收，吸收过程产生的热量被穿过吸收器1的热网管路的热网水吸收，热网水被加热，低温乏汽内的不凝结气体通过吸收器1的气体出口进入不凝结气体管路；浓溴化锂溶液吸收低温乏汽后变为稀溴化锂溶液，然后从吸收器1的液体出口经过稀溶液管路上的溶液泵5加压，然后在溶液热交换器4内换热，稀溴化锂溶液被预热，并沿着稀溶液管路进入发生器2，这些被预热的稀溴化锂溶液由驱动蒸汽管路中的驱动蒸汽再次加热，稀溴化锂溶液释放出蒸汽，蒸汽中的液滴被安装在发生器2内的除液器8收集；发生器2产生的蒸汽在冷凝器3中与从吸收器1中出来的热网管路中的热网水进行热交换，已经被吸收器1加热的热网水进一步被发生器2产生的蒸汽加热，然后沿热网管路进入热网向外供热，而发生器2产生的蒸汽被热网水冷凝，通过冷凝器3的液体出口进入设有除盐器6的蒸汽凝结水管路向外供水；此时，发生器2内的稀溴化锂溶液由于蒸发了部分水分，变为浓溴化锂溶液，这些浓溴化锂溶液经溶液热交换器4与稀溶液管道中的稀溴化锂溶液进行热交换，放出热量后冷却，进入吸收器1，形成热泵循环。
由于低温乏汽内一般含有不凝结气体，在吸收器1的气体出口的不凝结气体管路上设置真空泵7，可以保证系统的真空度；为减少溴化锂溶液损失、提高发生器2产生的蒸汽的疏水的品质，在发生器2内设置除液器8，以分离并回收蒸汽中的液滴；为使发生器2产生的蒸汽的疏水的品质满足工业生产的要求，在该疏水管路设置了除盐器6。
本发明还对进入发生器2的稀溴化锂溶液提前预热，即在溶液热交换器4内与返回吸收器1的浓溴化锂溶液进行热交换，这样做有两个目的：一是使稀溴化锂溶液在进入发生器2时能够更为容易的被驱动蒸汽加热，释放出蒸汽，二是充分的利用了系统中的余热，合理利用余热，减少了运行成本。此外，本发明的热网水除了在冷凝器3中吸收蒸汽的热量外，还从吸收器1中得到浓溴化锂溶液吸收低温乏汽时所释放出的热量，合理的利用了浓溴化锂溶液吸收低温乏汽时所释放出的热量，便于热网水在冷凝器3中与蒸汽进行热交换。
所以，与常规溴化锂吸收式热泵相比，本发明的热泵循环中低温乏汽直接被吸收器内的浓溴化锂浓溶液吸收，取消乏汽与循环水换热，省去了凝汽器环节，同时在整个热泵循环中取消了循环水在热泵中的蒸发器放热。本发明取消了这两个环节，使本发明的热泵系统大为简化、降低了系统投资，同时节约了循环水的泵功、减少了运行成本；而且，由于省略了两个中间换热过程，系统不可逆损失减少，系统性能大为提高。该技术可用于能源、电力、冶金及石化等行业。
以直接空冷火电机组排汽余热回收为例，与常规方案相比，本发明无需设置凝汽器，减少了系统投资，节省了循环水泵功。由于汽轮机排汽压力比常规热泵蒸发器所产生的蒸汽压力高，因此热泵的溴化锂溶液可采用较低的浓度（质量浓度为20-40％），比常规溴化锂吸收热泵低10％，而且在驱动蒸汽压力不变的条件下，热网水出口处可达到较高的热网水出口温度（最大出口温度达到95℃），比常规溴化锂吸收热泵高10℃以上。
以湿冷火电机组排汽余热回收为例，与常规方案相比，本发明无需提高汽轮机的排汽压力，提高了火电机组的热经济性。以某300MW供热机组为例，在设计供热工况下，采用本发明系统比常规技术降低发电煤耗率3g/kWh以上。

Claims (4)

1.一种乏汽直接吸收式溴化锂热泵系统，其特征在于：包括外接有低温乏汽管路的吸收器（1），吸收器（1）的液体出口经稀溶液管路与内设有冷凝器（3）的发生器（2）连通，发生器（2）的液体出口经浓溶液管路与吸收器（1）的液体入口相连；所述的发生器（2）连接有驱动蒸汽管路，驱动蒸汽管路经发生器（2）后外接驱动蒸汽疏水管路；发生器（2）内设置有分离并回收蒸汽中的液滴的除液器（8）；热网管路依次与吸收器（1）和冷凝器（3）进行间接换热后输出，冷凝器（3）的液体出口与输出乏汽疏水的蒸汽凝结水管路相连通，蒸汽凝结水管路上设置有除盐器（6）。
2.根据权利要求1所述的一种乏汽直接吸收式溴化锂热泵系统，其特征在于：所述的吸收器（1）的气体出口与设置有真空泵（7）的不凝结气体管路相连通。
3.根据权利要求1所述的一种乏汽直接吸收式溴化锂热泵系统，其特征在于：所述的吸收器（1）和发生器（2）之间的稀溶液管路和浓溶液管路上设置有溶液热交换器（4）。
4.根据权利要求1或3所述的一种乏汽直接吸收式溴化锂热泵系统，其特征在于：所述的吸收器（1）的液体出口处设置有溶液泵（5）。
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