CN108362035B - 消白烟高效直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种消白烟高效直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组系统，包括并联设置的N台直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组，其特点是：每台机组都增设烟气换热器(17)和烟气溶液换热器(26)，系统在其中一台机组上增设一套制取低温冷剂水装置，该装置包括闪蒸器(18)、采暖吸收器(19)、采暖热交换器(20)、采暖冷剂泵(21)、采暖稀溶液切换阀(22)、采暖热水切换阀(24)及相互连接的管路，制取的低温冷剂水并联进入每台机组的烟气换热器(17)内升温，出来后汇合在一起进入闪蒸器(18)内闪发降温。进入烟气溶液换热器(26)的稀溶液，在制冷工况时升温，在采暖工况时降温。本发明烟囱可采用常规材质、能有效消除白烟的同时回收烟气热量、提升系统整体能效、节能环保。

Description

消白烟高效直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组系统
技术领域
本发明涉及一种直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组。属空调设备技术领域。
背景技术
直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组是以燃气或燃油的燃烧热为热源，水为制冷剂、溴化锂水溶液为吸收剂，在真空状态下交替或者同时制取空气调节或工艺用冷水、热水的设备。因其具有平衡能源消费、环保和节电等特性，作为中央空调系统的冷热源机被广泛应用，特别是大型场所，往往需多台机组同时运行，以满足供冷或供热需求。在有2、3、4、……N台机组使用的场合，外部水系统提供一个总进、出水管路，水系统的水并联进入N 台机组，N台机组排烟为了互不影响分别设置各自独立的烟囱，将烟排出机房外大气中。目前如图1所示是普通的A、B 两台直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组系统，如图2所示是普通的A、B、C 三台直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组系统，且单台机组均由直燃高压发生器1、低压发生器9、冷凝器8、蒸发器5、吸收器4、低温溶液热交换器3、高温溶液热交换器2、采暖浓溶液切换阀10、采暖冷剂蒸汽切换阀11、溶液泵6、冷剂泵7、阀门和控制系统（图中未示出）及连接各部件的管路所构成。在制冷工况运行时，排烟温度在170℃左右；在采暖工况运行时，如采暖水出口温度在60℃时，排烟温度在155℃左右，由于天然气燃烧排烟水蒸汽含量高，冬季室外温度低，烟囱总冒着白烟，既浪费能源，又污染环境。如何找到一种在有效消除白烟的同时回收烟气热量、提升机组能效、烟囱可采用常规材质的直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组系统成为目前研究的重要课题之一。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种在有效消除白烟的同时回收烟气热量、提升机组整体能效、烟囱可采用常规材质的节能的直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组系统 。
本发明的目的是这样实现的：一种消白烟高效直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组系统，包括并联设置的N台直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组，(N为＞1的自然数)，外部水系统提供一路总冷(热)水进、出水管路和一路总冷却水进、出水管路，冷(热)水和冷却水系统的水分别并联进入N 台机组，N台机组分别设置各自独立的烟囱，系统中每台机组均包括直燃高压发生器、低压发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、低温溶液热交换器、高温溶液热交换器、溶液泵、冷剂泵，系统中每台机组都增设了烟气换热器、烟气溶液换热器及进烟气溶液换热器稀溶液管路和出烟气溶液换热器稀溶液管路；系统中只在其中一台机组上增设一套采暖工况运行时制取低温冷剂水装置，该装置包括闪蒸器、采暖吸收器、采暖热交换器、采暖冷剂泵、采暖稀溶液切换阀、采暖热水切换阀、低温冷剂水补充管路和相互连接的管路，制取的低温冷剂水并联进入每台机组的烟气换热器内回收烟气热量升温，出来后汇合在一起进入闪蒸器内闪发降温。
系统中每台机组在直燃高压发生器排烟管上先增设烟气换热器，再增设烟气溶液换热器，且每台机组新增加的进烟气溶液换热器稀溶液管路和出烟气溶液换热器稀溶液管路有三种连接方式均能实现目的：第一种，每台都是自溶液泵出口分出部分稀溶液进入烟气溶液换热器，这部分稀溶液出来后进入直燃高压发生器。
第二种，每台都是自低温溶液热交换器出口分出部分稀溶液进入烟气溶液换热器，这部分稀溶液出来后进入直燃高压发生器。
第三种，每台都是自低温溶液热交换器出来的稀溶液全部进入烟气溶液换热器，稀溶液出来后全部进入高温溶液热交换器，再进入直燃高压发生器。
本发明的有益效果是：
本发明通过上述系统及流程，制冷工况运行时，通过烟气溶液换热器用低于烟气温度的稀溶液回收烟气余热，提高系统制冷性能；采暖工况运行时，通过制取低温冷剂水装置制取出的远低于烟气饱和温度的低温冷剂水与N台高压发生器出来的烟气换热，回收烟气中的显热和部分水蒸汽的潜热，在回收烟气热量的同时烟气产生除湿效果后，再通过烟气溶液换热器用高于烟气温度的稀溶液对烟气加热，这样排放的烟气相对湿度降低且温度高于烟气露点温度，系统在提高制热性能的同时彻底消除烟囱冒白烟现象，减少热污染的同时保护了环境，由于烟气在烟囱中不会有凝液析出，烟囱的材质可采用常规材质无需特殊要求。当系统总制冷量或制热量不变情况下，燃料耗量大幅减少，运行成本降低，达到了高效节能的目的，本发明系统操作简单。
附图说明
图1为以往A、B 两台直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组系统供热流程示意图。
图2为以往A、B、C 三台直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组系统供热流程示意图。
图3本发明A、B 两台消白烟高效直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组系统供热流程示意图（第一种方式）。
图4本发明A、B 两台消白烟高效直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组系统供热流程示意图（第二种方式）。
图5本发明A、B 两台消白烟高效直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组系统供热流程示意图（第三种方式）。
图6本发明A、B 、C三台消白烟高效直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组系统供热流程示意图（第一种方式）。
图7本发明A、B 、C三台消白烟高效直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组系统供热流程示意图（第二种方式）。
图8本发明A、B 、C三台消白烟高效直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组系统供热流程示意图（第三种方式）。
附图标记：
直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组A
直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组B
直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组C
直燃高压发生器1
高温溶液热交换器2
低温溶液热交换器3
吸收器4
蒸发器5
溶液泵6
冷剂泵7
冷凝器8
低压发生器9
采暖浓溶液切换阀10
采暖冷剂蒸汽切换阀11
溶液泵出口管12
吸收器筒体底部13
蒸发器液囊14
总冷、热水进口管15
总冷、热水出口管16
烟气换热器17
闪蒸器18
采暖吸收器19
采暖热交换器20
采暖冷剂泵21
采暖稀溶液切换阀22
低温冷剂水补充管路23
采暖热水切换阀24
闪蒸器液囊25
烟气溶液换热器26
进烟气溶液换热器稀溶液管路27
出烟气溶液换热器稀溶液管路28。
具体实施方式
如图3、4、5和图6、7、8所示，本发明涉及一种消白烟高效直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组系统，它是在如图1和如图2以往直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组系统的基础上，每台机组都增设了烟气换热器17、烟气溶液换热器26、进烟气溶液换热器稀溶液管路27、出烟气溶液换热器的稀溶液管路28；系统只在其中一台机组上增设一套采暖工况运行时制取低温冷剂水装置，该装置包括闪蒸器18、采暖吸收器19、采暖热交换器20、采暖冷剂泵21、采暖稀溶液切换阀22、采暖热水切换阀24、低温冷剂水补充管路23及相互连接的管路，制取的低温冷剂水并联进入每台机组的烟气换热器17内回收烟气热量升温，出来后汇合在一起进入闪蒸器18内闪发降温。
本发明系统中每台机组在直燃高压发生器1排烟管上都是先增设烟气换热器17，再增设烟气溶液换热器26，且每台机组新增加的进烟气溶液换热器稀溶液管路27和出烟气溶液换热器稀溶液管路28有三种连接方式均能实现目的：
第一种如图3和如图6，系统中每台机组的进烟气溶液换热器稀溶液管路27设置在溶液泵6出口与烟气溶液换热器26之间，出烟气溶液换热器稀溶液管路28设置在烟气溶液换热器26与直燃高压发生器1之间，自溶液泵6出口分出部分稀溶液进入烟气溶液换热器26，这部分稀溶液出来后进入直燃高压发生器1；
第二种如图4和如图7，系统中每台机组的进烟气溶液换热器稀溶液管路27设置在低温溶液热交换器3出口与烟气溶液换热器26之间，出烟气溶液换热器稀溶液管路28设置在烟气溶液换热器26与直燃高压发生器1之间，自低温溶液热交换器3出口分出部分稀溶液进入烟气溶液换热器26，这部分稀溶液出来后进入直燃高压发生器1；
第三种如图5和如图8，系统中每台机组的进烟气溶液换热器稀溶液管路27设置在低温溶液热交换器3出口与烟气溶液换热器26之间，出烟气溶液换热器稀溶液管路28设置在烟气溶液换热器26与高温溶液热交换器2进口之间，自低温溶液热交换器3出来的稀溶液全部进入烟气溶液换热器26，出来后全部进入高温溶液热交换器2，再进入直燃高压发生器1。
在制冷工况运行时，将采暖浓溶液切换阀10、采暖冷剂蒸汽切换阀11、采暖稀溶液切换阀22、采暖热水切换阀24全部关闭，采暖冷剂泵21停止，闪蒸器18、采暖吸收器19和采暖热交换器20停止循环，以往的制冷循环流程仍正常运行，从直燃高压发生器1出来烟气先经过烟气换热器17烟气温度不变，再进入烟气溶液换热器26与低于烟气温度的稀溶液换热，烟气释放热量温度降低至100℃左右排放。与排烟温度在170℃的直燃型机组系统相比，多回收了烟气70℃温差的余热，系统制冷性能大幅提高。
在采暖工况运行时，冷剂泵7和外部系统冷却水泵停止，采暖浓溶液切换阀10和采暖冷剂蒸汽切换阀11打开，溶液泵6启动，采暖稀溶液切换阀22和采暖热水切换阀24打开，采暖冷剂泵21启动，以往的采暖循环流程仍正常运行，从直燃高压发生器1出来烟气先进入烟气换热器17与制取低温冷剂水装置制取的远低于烟气饱和温度的低温冷剂水换热，回收烟气中的显热和部分水蒸汽的潜热，在回收烟气热量的同时烟气产生除湿效果后，烟气再进入烟气溶液换热器26与高于烟气温度的稀溶液换热后排放，此时排放的烟气相对湿度降低且温度高于烟气的露点温度，系统在提高制热性能的同时彻底消除烟囱冒白烟现象，减少热污染的同时保护了环境，由于烟气在烟囱中不会有凝液析出，烟囱的材质可采用常规材质无需特殊要求。
系统中增设的采暖工况制取低温冷剂水装置是这样布置的：将闪蒸器18和采暖吸收器19设置在同一腔体内，并放置在高于蒸发器5和吸收器4部件的位置，在系统的总冷、热水进口管15上增设一路热水管路，该路热水进入采暖吸收器19换热管内，并在该热水管路上设置采暖热水切换阀24，这路热水与并联进入N台蒸发器的热水并联，出采暖吸收器19热水接入系统的总冷、热水出口管16上；在系统的其中一台直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组的溶液泵出口管12上增设一路稀溶液管路，这路稀溶液与进入该台直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组的直燃高压发生器1的稀溶液并联，该路稀溶液经采暖热交换器20降温进入采暖吸收器19喷淋，并在该稀溶液管路上设置采暖稀溶液切换阀22，采暖吸收器19内稀溶液吸收来自闪蒸器18闪蒸的低温冷剂蒸汽后变为浓度更低的稀溶液，靠高度液位压差经采暖热交换器20升温进入吸收器筒体底部13；该台直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组的蒸发器液囊14上增设一路低温冷剂水补充管路23，该路冷剂水进入闪蒸器液囊25作为低温冷剂水补水；采暖冷剂泵21将闪蒸器液囊25内低温冷剂水分别打入并联的N台机组烟气换热器17，低温冷剂水在烟气换热器17内回收烟气热量温度升高，出来后汇合在一起进入压力较低的闪蒸器18腔体内闪发为低温冷剂蒸汽，采暖吸收器19内喷淋的溶液连续吸收低温冷剂蒸汽使腔体内压力保持在一定值，汽化吸收过程不断进行，就制出低温冷剂水。
以上方案适用于蒸发器5、吸收器4可以是单段（图中所示）、也可以是二段或多段，冷却水可以是并联流程（图中所示）也可以是串联流程。

Claims (3)

1.一种消白烟高效直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组系统，包括并联设置的N台直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组，其中N为＞1的自然数，每台直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组均包括直燃高压发生器(1)、低压发生器(9)、冷凝器(8)、蒸发器(5)、吸收器(4)、低温溶液热交换器(3)、高温溶液热交换器(2)、溶液泵(6)和冷剂泵(7)，其特征在于：每台直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组都设有烟气换热器(17)、烟气溶液换热器(26)及进烟气溶液换热器稀溶液管路(27)、出烟气溶液换热器稀溶液管路(28)，且每台直燃高压发生器(1)排烟管上先设置烟气换热器(17)再设置烟气溶液换热器(26)；所述系统中只在其中一台机组上设置一套制取低温冷剂水装置，该装置包括闪蒸器(18)、采暖吸收器(19)、采暖热交换器(20)、采暖冷剂泵(21)、采暖稀溶液切换阀(22)、采暖热水切换阀(24)、低温冷剂水补充管路(23)和相互连接的管路，制取的低温冷剂水并联进入每台机组的烟气换热器(17)内升温，出来后汇合在一起进入闪蒸器(18)内闪发降温；
所述系统中每台机组的进烟气溶液换热器稀溶液管路(27)设置在溶液泵(6)出口与烟气溶液换热器(26)之间，出烟气溶液换热器稀溶液管路(28)设置在烟气溶液换热器(26)与直燃高压发生器(1)之间，自溶液泵(6)出口分出部分稀溶液进入烟气溶液换热器(26) 升温或降温，这部分稀溶液出来后进入直燃高压发生器(1)浓缩；或者 ，
所述系统中每台机组的进烟气溶液换热器稀溶液管路(27)设置在低温溶液热交换器(3)出口与烟气溶液换热器(26)之间，出烟气溶液换热器稀溶液管路(28)设置在烟气溶液换热器(26)与直燃高压发生器(1)之间，自低温溶液热交换器（3）出口分出部分稀溶液进入烟气溶液换热器(26)升温或降温，这部分稀溶液出来后进入直燃高压发生器(1)浓缩；或者，
所述系统中每台机组的进烟气溶液换热器稀溶液管路(27)设置在低温溶液热交换器(3)出口与烟气溶液换热器(26)之间，出烟气溶液换热器稀溶液管路(28)设置在烟气溶液换热器(26)与高温溶液热交换器(2)进口之间，自低温溶液热交换器(3)出来的稀溶液全部进入烟气溶液换热器(26)升温或降温，出来后全部进入高温溶液热交换器(2)升温，再进入直燃高压发生器(1)浓缩。
2.根据权利要求1所述的一种消白烟高效直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组系统，其特征在于：所述机组的蒸发器(5)和吸收器(4)是单段、两段或多段。
3.根据权利要求1所述的一种消白烟高效直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组系统，其特征在于：所述机组的冷却水是并联流程或是串联流程。
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