CN1587865A - 烟气余热利用的双效溴化锂吸收式制冷装置 - Google Patents

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烟气余热利用的双效溴化锂吸收式制冷装置，包括高压发生器、低压发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、低温溶液热交换器、气液热交换器、吸收器泵、溶液泵、蒸发器泵、节流阀和平衡阀。本发明由两个循环，一个是溶液循环，另一个是制冷剂循环；以及三个辅助回路：冷却水回路、冷媒水回路和烟气回路构成。由于该装置取消了传统双效溴化锂吸收式制冷装置的高温溶液热交换器，增加了气液热交换器和平衡阀。来自高压发生器的烟气在气液热交换器中将热量释放给来自低温溶液热交换器的稀溶液，使得高压发生器中产生的水蒸气直接进入低压发生器，由于中间没有释放掉热量，因此增加了在低压发生器中的发生量，提高了能源利用率，具有较显著的社会效益和经济效益。

Description

烟气余热利用的双效溴化锂吸收式制冷装置
技术领域：
本发明涉及一种制冷装置，尤其涉及一种烟气余热利用的双效溴化锂吸收式制冷装置，属于制冷及低温工程应用技术领域。
背景技术：
溴化锂吸收式制冷装置是在热能驱动下，使二元工质中的低沸点组分(制冷剂)在系统中产生冷凝和蒸发而实现制冷和制热的。
溴化锂吸收式制冷机的性能系数(COP)比压缩式制冷机低得多。为了提高它的市场竞争力，我们常常利用电厂或锅炉的余热作为溴化锂吸收式制冷机组的驱动力，组合成冷热电联供，提高能源的总体利用率。对于燃气轮机发电机组，通常其作功后的烟气余热温度仍很高，可作为溴化锂吸收式制冷机组的能源，一般可供单效机组工作。
当烟气余热温度处于500～600k时，可用作双效机组的能源。但是当烟气在离开高效发生器时，其余热温度仍很高，约为400k左右，还有可利用的余地。
专利号为01115340.7名称为“一种适于大温差、可充分利用能源的溴化锂吸收式制冷机”的专利，它是“在机内增设低发凝水热交换器，利用其热蒸汽的余热加热生活热水，将能源充分利用”；专利号为93232195.X，名称为“余热型溴化锂吸收式制冷机”则“在主筒体的上方还安装有与低压发生器并排的可利用工业生产中产生的废液、废气、热水等作为热源的余热发生器以及与其结合的另一冷凝器”。可以看出上述专利在充分利用能量的同时，都增加了“低发凝水热交换器”或“余热发生器以及与其结合的另一冷凝器”等设备，增加了投资，系统比原来复杂。
发明内容：
为了克服现有技术的不足和缺陷，本发明提供了一种烟气余热利用的双效吸收式制冷装置。该装置取消了传统双效溴化锂吸收式制冷装置的高温溶液热交换器，增加了气液热交换器和平衡阀。本发明由两个循环：一个是溶液循环、另一个是制冷剂循环；以及三个辅助回路：冷却水回路、冷媒水回路和烟气回路构成，包括高压发生器、低压发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、低温溶液热交换器、气液热交换器、吸收器泵、溶液泵、蒸发器泵、节流阀和平衡阀。
该制冷装置工作时，稀溶液从吸收器的出口通过溶液泵进入低温溶液热交换器中，吸收来自低压发生器的浓溶液放出的热量，然后进入气液热交换器中，吸收来自高压发生器的烟气放出的热量，最后进入高压发生器。在高压发生器中继续吸收烟气的热量，逐渐蒸发出水蒸气而浓缩。经初次浓缩的溶液通过平衡阀进入低压发生器，在低压发生器中，吸收来自高压发生器中的水蒸气放出的热量，而继续蒸发出水蒸气并进一步浓缩，最后成为浓溶液流经低温溶液热交换器，把热量放给来自吸收器的稀溶液，流出低温溶液热交换器后，与从吸收器溶液出口流出的溶液同时被吸收器泵送入吸收器内，成雾状喷淋在冷却水管上，放出热量，并吸收来自蒸发器的水蒸汽，稀释成稀溶液，完成了一个溶液循环。
进入低压发生器中的溶液，吸收来自高压发生器的水蒸气放出的热量后蒸发出的水蒸气与来自高压发生器的水蒸气同时进入冷凝器，在冷凝器中向冷却水管放出热量，而凝结成水，经节流阀，流入蒸发器，此时由于压力降低，部分水开始汽化，在蒸发器中，水成雾状喷淋在冷媒水管子上，吸收来自冷媒水的热量而汽化，实现了烟气余热利用的双效溴化锂吸收式制冷装置的制冷效应。蒸发器中汽化的水蒸气从蒸发器出口进入吸收器的蒸气进口，被来自吸收器泵的浓溶液吸收，生成了稀溶液，完成了一个制冷剂循环。
溶液循环和制冷剂循环周而复始，使得烟气余热利用的双效溴化锂吸收式制冷装置可以连续工作。
由于来自高压发生器的烟气在气液热交换器中将热量释放给来自低温溶液热交换器的稀溶液，使得高压发生器中产生的水蒸气直接进入低压发生器，由于中间没有释放掉热量，因此增加了在低压发生器中的发生量，提高了能源利用率，具有较显著的社会效益和经济效益。
附图说明：
图1为本发明制冷装置的结构示意图。
图中1是高压发生器、2是低压发生器、3是冷凝器、4是蒸发器、5是吸收器、6是低温溶液热交换器、7是气液热交换器、8是吸收器泵、9是溶液泵、10是蒸发器泵、11是节流阀、12是平衡阀。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明的具体实施作进一步的描述：
如图1所示，本发明包括高压发生器1、低压发生器2、冷凝器3、蒸发器4、吸收器5、低温溶液热交换器6、气液热交换器7、吸收器泵8、溶液泵9、蒸发器泵10、节流阀11和平衡阀12。
低压发生器2的溶液出口和低温溶液热交换器6的壳程进口相连接，低温溶液热交换器6的壳程出口通过吸收器泵8与吸收器5的进口相连，吸收器5溶液的一个出口也通过吸收器泵8与吸收器5的进口相连，吸收器5的另一溶液出口通过溶液泵9和低温溶液热交换器6的管程进口相连接，低温溶液热交换器6的管程出口和气液热交换器7的管程进口相连接，气液热交换器7的管程出口和高压发生器1的溶液进口连接，高压发生器1的溶液出口通过平衡阀12和低压发生器2的溶液进口连接，上述连接关系构成了溶液循环。
高压发生器1的蒸汽出口和低压发生器2的管程进口相连接，低压发生器2管程出口和低压发生器2的蒸汽出口相连后再和冷凝器3的蒸汽进口相连接，冷凝器3的液体出口通过节流阀11和蒸发器4的进口相连接，蒸发器4的蒸汽出口和吸收器5的蒸汽进口相连接，蒸发器4的液体出口通过蒸发器泵10与蒸发器4的进口相连接，上述连接关系构成了制冷剂循环。
吸收器5的管程进口与冷却水管道相连，吸收器5的管程出口和冷凝器3的管程进口相连接，冷凝器3的管程出口和处理冷却水的冷却装置相连，高压发生器1的管程进口与烟气管道相连，高压发生器1的管程出口和气液热交换器7的壳程进口相连接，气液热交换器7的壳程出口与大气相通。蒸发器4的管程内通有冷媒水。
该制冷装置工作时，稀溶液从吸收器5的出口通过溶液泵9进入低温溶液热交换器6中，吸收来自低压发生器2的浓溶液放出的热量，然后进入气液热交换器7中，吸收来自高压发生器1的烟气放出的热量，最后进入高压发生器1。在高压发生器1中继续吸收烟气的热量，逐渐蒸发出水蒸气而浓缩。经初次浓缩的溶液通过平衡阀12进入低压发生器2，在低压发生器2中，吸收来自高压发生器1中的水蒸气放出的热量，而继续蒸发出水蒸气并进一步浓缩，最后成为浓溶液流经低温溶液热交换器6，把热量传给来自吸收器5的稀溶液，流出低温溶液热交换器6后，与从吸收器5溶液出口流出的溶液同时被吸收器泵8送入吸收器5内，成雾状喷淋在冷却水管上，放出热量，并吸收来自蒸发器4的水蒸汽，稀释成稀溶液，完成了一个溶液循环。
进入低压发生器2中的溶液，吸收来自高压发生器1的水蒸气放出的热量后蒸发出的水蒸气与来自高压发生器1的水蒸气同时进入冷凝器3，在冷凝器3中向冷却水管放出热量，而凝结成水，经节流阀11，流入蒸发器4，此时由于压力降低，部分水开始汽化，在蒸发器4中，水成雾状喷淋在冷媒水管子上，吸收来自冷媒水的热量而汽化，实现了烟气余热利用的双效溴化锂吸收式制冷装置的制冷效应。蒸发器4中汽化的水蒸气从蒸发器4出口进入吸收器5的蒸气进口，被来自吸收器泵8的浓溶液吸收，生成了稀溶液，完成了一个制冷剂循环。
溶液循环和制冷剂循环周而复始，使得烟气余热利用的双效溴化锂吸收式制冷装置可以连续工作。

Claims (1)

1.一种烟气余热利用的双效溴化锂吸收式制冷装置，包括高压发生器(1)、低压发生器(2)、冷凝器(3)、蒸发器(4)、吸收器(5)、低温溶液热交换器(6)、吸收器泵(8)、溶液泵(9)、蒸发器泵(10)、和节流阀(11)，其特征在于还包括气液溶液热交换器(7)、和平衡阀(12)，低压发生器(2)的溶液出口和低温溶液热交换器(6)的壳程进口相连接，低温溶液热交换器(6)的壳程出口通过吸收器泵(8)与吸收器(5)的进口相连，吸收器(5)溶液的一个出口也通过吸收器泵(8)与吸收器(5)的进口相连，吸收器(5)的另一溶液出口通过溶液泵(9)和低温溶液热交换器(6)的管程进口相连接，低温溶液热交换器(6)的管程出口和气液热交换器(7)的管程进口相连接，气液热交换器(7)的管程出口和高压发生器(1)的溶液进口连接，高压发生器(1)的溶液出口通过平衡阀(12)和低压发生器(2)的溶液进口连接，高压发生器(1)的蒸汽出口和低压发生器(2)的管程进口相连接，低压发生器(2)管程出口和低压发生器(2)的蒸汽出口相连后再和冷凝器(3)的蒸汽入口相连接，冷凝器(3)的液体出口通过节流阀(11)和蒸发器(4)的进口相连接，蒸发器(4)的蒸汽出口和吸收器(5)的蒸汽入口相连接，蒸发器(4)的液体出口通过蒸发器泵(10)与蒸发器(4)的进口相连接，吸收器(5)的管程进口与冷却水管道相连，吸收器(5)的管程出口和冷凝器(3)的管程进口相连接，冷凝器(3)的管程出口和处理冷却水的冷却装置相连，高压发生器(1)的管程进口与烟气管道相连，高压发生器(1)的管程出口和气液热交换器(7)的壳程进口相连接，气液热交换器(7)的壳程出口与大气相通。
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