CN108507223B - 消白烟高效烟气型溴化锂吸收式冷、热水机组 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种消白烟高效烟气型溴化锂吸收式冷、热水机组，其特征在于：所述机组在烟气高压发生器(1)排烟管上先设置烟气换热器(18)，又增设了烟气溶液换热器(27)及进烟气溶液换热器稀溶液管路(28)、出烟气溶液换热器的稀溶液管路(29)。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，闪蒸器内的低温冷剂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、提升整个系统能源综合利用率。
Description
技术领域
本发明涉及一种烟气型溴化锂吸收式冷、热水机组。属空调设备技术领域。
背景技术
烟气型溴化锂吸收式冷、热水机组是以内燃机发电机组等外部装置排放的高温烟气作为驱动热源，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。普通烟气型溴化锂吸收式冷、热水机组如图1所示，由烟气高压发生器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，烟气高压发生器排烟温度在145℃左右，冬季室外温度低，烟囱就冒着白烟，既浪费能源，又污染环境。
还有一种采暖常温排烟的烟气型溴化锂吸收式冷、热水机组如图2所示，它是在普通烟气型溴化锂吸收式冷、热水机组如图1基础上，增加了烟气换热器18、闪蒸器19、采暖吸收器20、采暖热交换器21、采暖冷剂泵22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，可提高整个系统能源综合利用率。但是，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、提高整个系统能源综合利用率的烟气型溴化锂吸收式冷、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、提高整个系统能源综合利用率的消白烟高效烟气型溴化锂吸收式冷、热水机组。
本发明的目的是这样实现的：一种消白烟高效烟气型溴化锂吸收式冷、热水机组，包括烟气高压发生器、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、闪蒸器、采暖吸收器、采暖热交换器、采暖冷剂泵，所述机组在烟气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。从烟气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烟气高压发生器。
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烟气高压发生器。
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，再进入烟气高压发生器。
所述机组的蒸发器和吸收器是单段、两段或多段。
所述机组的冷却水是并联流程或是串联流程。
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冷剂水与烟气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。驱动热源烟气中水蒸汽占比越大，回收的凝结热就越多，整个系统能源综合利用率就越高。本发明机组操作简单。
附图说明
图1为以往烟气型溴化锂吸收式冷、热水机组供热流程示意图。
图2为现有技术采暖常温排烟烟气型溴化锂吸收式冷、热水机组供热流程示意图。
图3为本发明消白烟高效烟气型溴化锂吸收式冷、热水机组制热流程示意图（第一种方式）。
图4为本发明消白烟高效烟气型溴化锂吸收式冷、热水机组制热流程示意图（第二种方式）。
图5为本发明消白烟高效烟气型溴化锂吸收式冷、热水机组制热流程示意图（第三种方式）。
附图标记：
烟气高压发生器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18
闪蒸器19
采暖吸收器20
采暖热交换器21
采暖冷剂泵22
采暖稀溶液切换阀23
低温冷剂水补充管路24
采暖热水切换阀25
闪蒸器液囊26
烟气溶液换热器27
进烟气溶液换热器稀溶液管路28
出烟气溶液换热器稀溶液管路29。
具体实施方式
本发明的消白烟高效烟气型溴化锂吸收式冷、热水机组是在如图2采暖常温排烟烟气型溴化锂吸收式冷、热水机组的基础上，增设了烟气溶液换热器27及进烟气溶液换热器稀溶液管路28、出烟气溶液换热器稀溶液管路29，增设的烟气溶液换热器27布置在烟气换热器18排烟管上，从烟气高压发生器1出来的烟气，先进入烟气换热器18，再进入烟气溶液换热器27后排放；并且新增加的进烟气溶液换热器稀溶液管路28和出烟气溶液换热器稀溶液管路29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28设置在溶液泵6出口与烟气溶液换热器27之间，出烟气溶液换热器稀溶液管路29设置在烟气溶液换热器27与烟气高压发生器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27，这部分稀溶液出来后进入烟气高压发生器1；
第二种如图4，新增加的进烟气溶液换热器稀溶液管路28设置在低温溶液热交换器3出口与烟气溶液换热器27之间，出烟气溶液换热器稀溶液管路29设置在烟气溶液换热器27与烟气高压发生器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27，这部分稀溶液出来后进入烟气高压发生器1；
第三种如图5，新增加的进烟气溶液换热器稀溶液管路28设置在低温溶液热交换器3出口与烟气溶液换热器27之间，出烟气溶液换热器稀溶液管路29设置在烟气溶液换热器27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27，出来后全部进入高温溶液热交换器2，再进入烟气高压发生器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23、采暖热水切换阀25全部关闭，采暖冷剂泵22停止，闪蒸器19、采暖吸收器20和采暖热交换器21停止循环，以往的制冷循环流程仍正常运行，从烟气高压发生器1出来的烟气先经过烟气换热器18烟气温度不变，再进入烟气溶液换热器27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℃的烟气型机组相比，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23和采暖热水切换阀25打开、采暖冷剂泵22启动，以往的采暖循环流程仍正常运行，从烟气高压发生器1出来的烟气先进入烟气换热器18与自身系统产生的远低于烟气饱和温度的低温水换热，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27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冷剂水来自于闪蒸器液囊26，是由采暖冷剂泵22将闪蒸器液囊26内低温冷剂水打入烟气换热器18，低温冷剂水回收烟气余热升温后进入压力较低的闪蒸器19腔体内闪发为低温冷剂蒸汽，低温冷剂蒸汽被喷淋在采暖吸收器20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20内的溶液连续吸收冷剂蒸汽使腔体内压力保持在一定值，闪蒸吸收过程不断进行，就制出低温冷剂水。闪蒸器19冷剂水补水靠蒸发器5和闪蒸器19间的压力差从蒸发器液囊14经低温冷剂水补充管路24进入闪蒸器液囊26，不断的给闪蒸器19补水。采暖吸收器20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21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20喷淋、送往烟气高压发生器1浓缩、送往新增设的烟气溶液换热器27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)
1.一种消白烟高效烟气型溴化锂吸收式冷、热水机组，包括烟气高压发生器(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(18)、闪蒸器(19)、采暖吸收器(20)、采暖热交换器(21)和采暖冷剂泵(22)，其特征在于：所述机组在烟气高压发生器(1)排烟管上先设置烟气换热器(18)，又增设了烟气溶液换热器(27)及进烟气溶液换热器稀溶液管路(28)、出烟气溶液换热器稀溶液管路(29)；从烟气高压发生器(1)出来的烟气，先进入烟气换热器(18)，再进入烟气溶液换热器(27)后排放；
所述进烟气溶液换热器稀溶液管路(28)设置在溶液泵(6)出口与烟气溶液换热器(27)之间，出烟气溶液换热器稀溶液管路(29)设置在烟气溶液换热器(27)与烟气高压发生器(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(27)升温或降温，出来后进入烟气高压发生器(1)浓缩；或者，
所述进烟气溶液换热器稀溶液管路(28)设置在低温溶液热交换器(3)出口与烟气溶液换热器(27)之间，出烟气溶液换热器稀溶液管路(29)设置在烟气溶液换热器(27)与烟气高压发生器(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(27)升温或降温，出来后进入烟气高压发生器(1)浓缩；或者，
所述进烟气溶液换热器稀溶液管路(28)设置在低温溶液热交换器(3)出口与烟气溶液换热器(27)之间，出烟气溶液换热器稀溶液管路(29)设置在烟气溶液换热器(27)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(27)升温或降温，出来后全部进入高温溶液热交换器(2)升温，再进入烟气高压发生器(1)浓缩；
在制冷工况运行时，将采暖浓溶液切换阀、采暖冷剂蒸汽切换阀、采暖稀溶液切换阀、采暖热水切换阀全部关闭，采暖冷剂泵停止，闪蒸器、采暖吸收器和采暖热交换器停止循环，以往的制冷循环流程仍正常运行，从烟气高压发生器出来的烟气先经过烟气换热器烟气温度不变，再进入烟气溶液换热器与低于烟气温度的稀溶液换热；
在采暖工况运行时，冷剂泵和外部系统冷却水泵停止，采暖浓溶液切换阀和采暖冷剂蒸汽切换阀打开，溶液泵启动，采暖稀溶液切换阀和采暖热水切换阀打开、采暖冷剂泵启动，以往的采暖循环流程仍正常运行，从烟气高压发生器出来的烟气先进入烟气换热器与自身系统产生的远低于烟气饱和温度的低温水换热，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与高于烟气温度的稀溶液换热；
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冷剂水来自于闪蒸器液囊，是由采暖冷剂泵将闪蒸器液囊内低温冷剂水打入烟气换热器，低温冷剂水回收烟气余热升温后进入压力较低的闪蒸器腔体内闪发为低温冷剂蒸汽，低温冷剂蒸汽被喷淋在采暖吸收器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，采暖吸收器内的溶液连续吸收冷剂蒸汽使腔体内压力保持在一定值，闪蒸吸收过程不断进行，就制出低温冷剂水；闪蒸器冷剂水补水靠蒸发器和闪蒸器间的压力差从蒸发器液囊经低温冷剂水补充管路进入闪蒸器液囊，不断的给闪蒸器补水；采暖吸收器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升温进入吸收器筒体底部与吸收器内稀溶液混合，再由溶液泵将稀溶液分别送往采暖吸收器喷淋、送往烟气高压发生器浓缩、送往新增设的烟气溶液换热器内换热。
2.根据权利要求1所述的一种消白烟高效烟气型溴化锂吸收式冷、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所述的一种消白烟高效烟气型溴化锂吸收式冷、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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