CN204513850U - 电厂热能冷冻机 - Google Patents
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Abstract
电厂热能冷冻机，它包括由烟气换热器、热能发生器、气液分离器、冷凝器、液氨罐、冷冻蒸发器、吸收器和溶液泵组成的氨水吸收式冷冻机。其特征是利用在电厂发电生产中所排出的烟气中的热能，或者发电后的蒸汽热能，驱动氨水分离和吸收以便达到冷冻应用。在气液分离器应用装置中使用了纳米材料，提高了氨气和水溶液的分离能力。本方案属于能源二次利用，对于节能减排具有重大意义。
Description
技术领域
本电厂热能冷冻机发明涉及一种吸收式制冷机，特别是涉及利用发电厂燃煤排气中废弃热能的回收冷冻利用；该设备涉及利用余热制冷技术及热电冷联产技术领域。
背景技术
传统制冷机一般分为吸收式制冷机和压缩式制冷机。压缩式制冷机通过提高制冷剂的压力以实现制冷循环，一般由泵、冷凝器、蒸发器组成。其优点是效率高，但是其消耗电能较多；而传统吸收式制冷机则通过二元溶液作为工质，其中低沸点组分用作制冷剂，利用其蒸发来制冷，高沸点组分作为吸收剂，利用其对制冷剂蒸汽吸收作用完成工作循环，其优点是利用低品位能源，实现能源二次利用，利用很少的电能消耗，通过热能利用加热制冷，无运动部件，使用方便无噪声，缺点是体积大，制冷效率低，无法应用于90度的低温热源。
发明内容
本发明目的是提供一种利用发电厂中所排出的烟气尾气驱动氨水吸收进行冷冻应用的机组。本发明的技术解决了发电厂排烟气中热能浪费，属于二次能源利用，能够变废为宝进行多用途冷冻应用。为用户提供冷量要求，节约能源，保护环境。
本实用新型的技术方案为：提供一种电厂热能冷冻机，它包括由烟气换热器(1)，热能发生器(2)，气液分离器(3)，冷凝器(4)，液氨罐(5)，冷冻蒸发器(6)，吸收器(7)，和溶液泵(8)组成的氨水吸收式制冷机，在发电厂燃煤烟气管道中接入烟气换热器(1)；烟气换热器(1)通过循环热管管路连接于热能发生器(2)上，所述的热能发生器(2)内装有氨水混合液，热能发生器(2)通过管路连接于气液分离器(3)，气液分离器(3)上端通过管路连接于冷凝器(4)上，气液分离器(3)下端通过管路连接于吸收器(7)上，所述的冷凝器(4)通过管路连接液氨罐(5)，液氨罐(5)通过管路连接于冷冻蒸发器(6)上。
进一步的，所述发电厂燃煤烟气管道中，把烟气换热器(1)串联于烟气排出管道中，使用金属热管提取烟气排气中的热能。
进一步的，所述的烟气换热器(1)上还设有蒸汽发生器，蒸汽发生器与热能发生器(2)之间形成水蒸汽循环，在热能发生器(2)的底部设置节水器(9)，节水器(9)通过循环泵与水蒸汽循环的补水器连接。
进一步的，所述的冷凝器(4)及吸收器(7)上分别设有冷却水循环系统，所述的冷却水循环系统由循环泵带动冷却水进入冷凝器(4)及吸收器(7)中进行冷却作业，作业后的水经散热降温后不断循环利用。
进一步的，所述的气液分离器(3)内部装有纳米薄膜材料，该材料是以纳米材料制成的薄膜与不锈钢滤网结合，形成水、氨气的有效分离，该纳米薄膜材料能够增加氨分子从水中析出效率；所述的冷冻蒸发器(6)含有节流阀和冷冻发生交换装置。
该机组串联于发电厂烟气排出的废弃烟气管道中，它包括由烟气换热器，热能发生器，气液分离器，冷凝器，液氨罐，冷冻蒸发器，吸收器，和溶液泵组成的氨水吸收式制冷机。
该技术是通过排烟气热能利用后形成的水蒸汽进行循环利用推动冷冻机工作，其水蒸气温度范围在90℃～300℃之间。
本发明中的气液分离器内部装有纳米薄膜材料，该材料的特征是以纳米材料制成的薄膜与不锈钢滤网结合，形成水、氨气的有效分离，该纳米薄膜材料能够增加氨分子从水中析出效率。有助于实现氨气和水溶液的分离。
本发明中冷冻蒸发器含有的冷冻发生交换装置，能够完成0℃以下的冷冻，可以直接蒸发冷冻或者通过冷却介质换冷后进行冷冻和环境调节。
本实用新型有益效果为：解决了发电厂排烟气中热能浪费，属于二次能源利用，能够变废为宝进行多用途冷冻应用。为用户提供冷量要求，节约能源，保护环境。
附图说明
图1是电厂热能冷冻机工作循环流程图。
图号说明：1-烟气换热器；2-热能发生器；3-气液分离器；4-冷凝器；5-液氨罐；6-冷冻蒸发器；7-吸收器；8-溶液泵；9-节水器。
具体实施方式
下面结合技术方案和附图，详细叙述本方案的具体实施。
例如图1所示，该电厂热能冷冻机的工作过程可分为四个工作循环来描述：水蒸汽循环、氨制冷剂循环、氨水溶液循环、冷却水循环。
水蒸汽循环：如图1所示，由放置在烟气排气烟道中的烟气换热器1吸取烟气中的热量后，加热烟气换热器1中的热管，热管中的水受热后，温度上升，随压力进入热能发生器2中，在热能发生器2中换热，把热量传递给热能发生器2中的氨水混合液；部分水蒸汽随循环管路回到烟气换热器1中，被继续加热再循环；在热能发生器2换热中，形成的部分凝结水，通过热能发生器2下端的节水器9，用循环泵送到补水器中，继续参加水蒸汽循环。
氨制冷剂循环：热能发生器2转化烟气换热器1提供的热能，对氨水溶液进行加热，产生出的气液混合物经气液分离器3分离后，分离出高浓度的制冷剂氨蒸汽。经冷凝器4凝结成液体进入液氨罐5。液体制冷剂氨通过节流阀降压后进入冷冻蒸发器6蒸发。蒸发后的氨制冷剂气体进入吸收器7，被稀溶液吸收后成为浓溶液，再由溶液泵8将浓溶液送入热能发生器2再次加热，周而复始形成制冷循环。
氨水溶液循环：经气液分离器3分离出来的氨水稀溶液进入吸收器7，并吸收氨制冷剂后成为浓溶液，再由溶液泵8送入发生器加热。周而复始形成溶液循环。
冷却水循环：冷却水由循环泵带动进入冷凝器4，与气液分离器3分离出的高浓度制冷剂氨蒸汽交换，带走形成液氨形成过程中的热能，经散热降温后再进入经冷凝器4不断循环。与此同时，冷却水进入吸收器7，带走氨水吸收氨气时放出的热量，经散热降温后不断循环利用。
Claims (5)
1.一种电厂热能冷冻机，它包括由烟气换热器(1)，热能发生器(2)，气液分离器(3)，冷凝器(4)，液氨罐(5)，冷冻蒸发器(6)，吸收器(7)，和溶液泵(8)组成的氨水吸收式制冷机，其特征在于，在发电厂燃煤烟气管道中接入烟气换热器(1)；烟气换热器(1)通过循环热管管路连接于热能发生器(2)上，所述的热能发生器(2)内装有氨水混合液，热能发生器(2)通过管路连接于气液分离器(3)，气液分离器(3)上端通过管路连接于冷凝器(4)上，气液分离器(3)下端通过管路连接于吸收器(7)上，所述的冷凝器(4)通过管路连接液氨罐(5)，液氨罐(5)通过管路连接于冷冻蒸发器(6)上。
2.根据权利要求1所述的电厂热能冷冻机，其特征是在所述发电厂燃煤烟气管道中，把烟气换热器(1)串联于烟气排出管道中，使用金属热管提取烟气排气中的热能。
3.根据权利要求2所述的电厂热能冷冻机，其特征在于，所述的烟气换热器(1)上还设有蒸汽发生器，蒸汽发生器与热能发生器(2)之间形成水蒸汽循环，在热能发生器(2)的底部设置节水器(9)，节水器(9)通过循环泵与水蒸汽循环的补水器连接。
4.根据权利要求3所述的电厂热能冷冻机，其特征在于，所述的冷凝器(4)及吸收器(7)上分别设有冷却水循环系统，所述的冷却水循环系统由循环泵带动冷却水进入冷凝器(4)及吸收器(7)中进行冷却作业，作业后的水经散热降温后不断循环利用。
5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的电厂热能冷冻机，其特征在于，所述的气液分离器(3)内部装有纳米薄膜材料，该材料是以纳米材料制成的薄膜与不锈钢滤网结合，形成水、氨气的有效分离，该纳米薄膜材料能够增加氨分子从水中析出效率；所述的冷冻蒸发器(6)含有节流阀和冷冻发生交换装置。
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