CN108397931B - 一种环保高效节能直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组 - Google Patents

一种环保高效节能直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种环保高效节能直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组,其特征在于:所述机组在直燃高压发生器排烟管上先设置烟气换热器(17),又增设了烟气溶液换热器(28)及进烟气溶液换热器稀溶液管路(29)、出烟气溶液换热器稀溶液管路(30)。制冷工况运行时,稀溶液进入烟气溶液换热器回收烟气余热,烟气释放热量温度降低后排放。采暖工况运行时,采暖蒸发器的低温循环水进入烟气换热器回收烟气余热,稀溶液进入烟气溶液换热器加热常温烟气,相对湿度降低后的烟气吸收热量温度升高后排放。本发明烟囱可采用常规材质无特殊要求、能有效消除白烟的同时回收烟气热量、提升机组整体能效、节能环保。

Description

一种环保高效节能直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组
技术领域
本发明涉及一种环保高效节能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
普通直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组如图1所示,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。机组制冷工况运行时,排烟温度在170℃左右;机组在采暖工况运行时,如采暖水出口温度在60℃时,排烟温度在155℃左右,冬季室外温度低,烟囱总冒着白烟,既浪费能源,又污染环境。
还有一种采暖高效节能直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组如图2所示,它是在普通直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组如图1基础上,增加了烟气换热器17、采暖蒸发器26、采暖吸收器19、采暖热交换器20、采暖冷剂泵21、循环水泵25和切换阀门及连接各部件的管路等。机组制冷工况运行时,排烟温度仍在170℃左右,与普通机组相同;机组在采暖工况运行时,如采暖水出口温度在60℃时,排烟温度可降至常温在35℃以下,采暖性能大幅提高。但是,由于天然气燃烧排烟水蒸汽含量高,冬季室外温度低,常温排烟温度低于烟气的露点温度,烟囱里仍会有凝液析出,常规的碳钢烟囱会被凝液腐蚀,这就给烟囱材质提出特殊的要求,烟囱需采用耐腐蚀的材质制作,投资成本增加。如何找到一种烟囱可采用常规材质无需特殊要求、能有效消除白烟的同时回收烟气热量、提升机组能效的节能环保的直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组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,提供一种烟囱可采用常规材质无需特殊要求、能有效消除白烟的同时回收烟气热量、提升机组整体能效的环保高效节能直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组 。
本发明的目的是这样实现的:一种环保高效节能直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组,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、烟气换热器、采暖蒸发器、采暖吸收器、采暖热交换器、采暖冷剂泵和循环水泵,所述机组在直燃高压发生器排烟管上先设置烟气换热器,又增设了烟气溶液换热器及进烟气溶液换热器稀溶液管路、出烟气溶液换热器稀溶液管路。从直燃高压发生器出来的烟气,先进入烟气换热器,再进入烟气溶液换热器后排放。并且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,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,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,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:
本发明通过上述机组及流程,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,提高机组制冷性能;采暖工况运行时,通过烟气换热器用自身系统产生远低于烟气饱和温度的低温循环水与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,机组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。当机组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,达到了环保高效节能的目的,本发明机组操作简单、安全可靠。
附图说明
图1为以往直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组供热流程示意图。
图2为现有技术一种采暖高效节能直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组供热流程示意图。
图3为本发明一种环保高效节能直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组制热流程示意图(第一种方式)。
图4为本发明一种环保高效节能直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组制热流程示意图(第二种方式)。
图5为本发明一种环保高效节能直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组制热流程示意图(第三种方式)。
其中:
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
冷、热水进口管15
冷、热水出口管16
烟气换热器17
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
循环水泵25
采暖蒸发器26
采暖蒸发器液囊27
烟气溶液换热器28
进烟气溶液换热器稀溶液管路29
出烟气溶液换热器稀溶液管路30。
具体实施方式
本发明的一种环保高效节能直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组是在如图2一种采暖高效节能直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组基础上,增设了烟气溶液换热器28及进烟气溶液换热器稀溶液管路29、出烟气溶液换热器稀溶液管路30,其特征在于:增设的烟气溶液换热器28布置在烟气换热器17排烟管上,从直燃高压发生器1出来的烟气,先进入烟气换热器17,再进入烟气溶液换热器28后排放。并且新增加的进烟气溶液换热器稀溶液管路29和出烟气溶液换热器稀溶液管路30有三种连接方式均能实现目的:
第一种(如图3),新增加的进烟气溶液换热器稀溶液管路29设置在溶液泵6出口与烟气溶液换热器28之间,出烟气溶液换热器稀溶液管路30设置在烟气溶液换热器28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28,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),新增加的进烟气溶液换热器稀溶液管路29设置在低温溶液热交换器3出口与烟气溶液换热器28之间,出烟气溶液换热器稀溶液管路30设置在烟气溶液换热器28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28,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),新增加的进烟气溶液换热器稀溶液管路29设置在低温溶液热交换器3出口与烟气溶液换热器28之间,出烟气溶液换热器稀溶液管路30设置在烟气溶液换热器28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28,稀溶液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和循环水泵25停止,采暖蒸发器26、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出来的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28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℃的直燃型机组相比,多回收了烟气70℃温差的余热,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和循环水泵25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出来的烟气先进入烟气换热器17与自身系统产生的远低于烟气饱和温度的低温循环水换热,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产生除湿效果后,再进入烟气溶液换热器28与高于烟气温度的稀溶液换热,常温烟气温度升高至85℃左右排放,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,机组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。
在采暖工况运行中自身系统产生的远低于烟气饱和温度的低温循环水来自于采暖蒸发器26换热管内,是由循环水泵25将低温循环水打入烟气换热器17,低温循环水回收烟气余热升温后进入采暖蒸发器26换热管内,采暖冷剂泵21将采暖蒸发器液囊27内低温冷剂水抽出并喷淋在采暖蒸发器26换热管外表面,低温冷剂水吸收流经传热管内循环水热量汽化为低温冷剂蒸汽,循环水在放出热量后温度降低。低温冷剂蒸汽被喷淋在采暖吸收器19换热管外的溶液吸收,溶液吸收低温冷剂蒸汽放出的热量被换热管内采暖用户来的部分低温热水带走,采暖吸收器19内的溶液连续吸收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,就制出低温循环水。采暖蒸发器26冷剂水补水靠蒸发器5和采暖蒸发器26腔体间的压力差从蒸发器液囊14经低温冷剂水补充管路23进入采暖蒸发器液囊27,不断的给采暖蒸发器26补水。采暖吸收器19内稀溶液吸收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与吸收器4内稀溶液混合,再由溶液泵6将稀溶液分别送往采暖吸收器19喷淋、送往直燃高压发生器1浓缩、送往新增设的烟气溶液换热器28内换热。
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)

1.一种环保高效节能直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组,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)、冷剂泵(7)、烟气换热器(17)、采暖蒸发器(26)、采暖吸收器(19)、采暖热交换器(20)、采暖冷剂泵(21)和循环水泵(25),其特征在于:所述机组在直燃高压发生器(1)排烟管上先设置烟气换热器(17),又增设了烟气溶液换热器(28)及进烟气溶液换热器稀溶液管路(29)、出烟气溶液换热器稀溶液管路(30);从直燃高压发生器(1)出来的烟气,先进入烟气换热器(17),再进入烟气溶液换热器(28)后排放;
所述进烟气溶液换热器稀溶液管路(29)设置在溶液泵(6)出口与烟气溶液换热器(28)之间,出烟气溶液换热器稀溶液管路(30)设置在烟气溶液换热器(28)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(28)升温或降温,出来后进入直燃高压发生器(1)浓缩;
或者,所述进烟气溶液换热器稀溶液管路(29)设置在低温溶液热交换器(3)出口与烟气溶液换热器(28)之间,出烟气溶液换热器稀溶液管路(30)设置在烟气溶液换热器(28)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(28)升温或降温,出来后进入直燃高压发生器(1)浓缩;
或者,所述进烟气溶液换热器稀溶液管路(29)设置在低温溶液热交换器(3)出口与烟气溶液换热器(28)之间,出烟气溶液换热器稀溶液管路(30)设置在烟气溶液换热器(28)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(28)升温或降温,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)浓缩;
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)和循环水泵(25)停止,采暖蒸发器(26)、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)出来的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(28)与低于烟气温度的稀溶液换热,烟气释放热量温度降低后排放;
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)和循环水泵(25)启动,采暖循环流程仍正常运行,从直燃高压发生器(1)出来的烟气先进入烟气换热器(17)与自身系统产生的远低于烟气饱和温度的低温循环水换热,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产生除湿效果后,再进入烟气溶液换热器(28)与高于烟气温度的稀溶液换热,常温烟气温度升高排放;
在采暖工况运行中自身系统产生的远低于烟气饱和温度的低温循环水来自于采暖蒸发器(26)换热管内,是由循环水泵(25)将低温循环水打入烟气换热器(17),低温循环水回收烟气余热升温后进入采暖蒸发器(26)换热管内,采暖冷剂泵(21)将采暖蒸发器液囊(27)内低温冷剂水抽出并喷淋在采暖蒸发器(26)换热管外表面,低温冷剂水吸收流经传热管内循环水热量汽化为低温冷剂蒸汽,循环水在放出热量后温度降低;低温冷剂蒸汽被喷淋在采暖吸收器(19)换热管外的溶液吸收,溶液吸收低温冷剂蒸汽放出的热量被换热管内采暖用户来的部分低温热水带走,采暖吸收器(19)内的溶液连续吸收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,就制出低温循环水;采暖蒸发器(26)冷剂水补水靠蒸发器(5)和采暖蒸发器(26)腔体间的压力差从蒸发器液囊(14)经低温冷剂水补充管路(23)进入采暖蒸发器液囊(27),不断的给采暖蒸发器(26)补水;采暖吸收器(19)内稀溶液吸收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)与吸收器(4)内稀溶液混合,再由溶液泵(6)将稀溶液分别送往采暖吸收器(19)喷淋、送往直燃高压发生器(1)浓缩、送往新增设的烟气溶液换热器(28)内换热。
2.根据权利要求1所述的一种环保高效节能直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组,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所述的一种环保高效节能直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组,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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