CN2274747Y - 燃煤冷热水机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种冷热水机组,该机组的高压发生器是以煤为燃料,由第一、二两个燃烧装置、控制装置及锅筒构成,锅筒中设有稀溶液分配管、中间溶液出液管及冷剂蒸汽管分别与高温热交换器及低压发生器相连通,构成制冷热水的循环系统。另外,该机组在回路中增加了热水加热器、浸吞式烟气换热器及热平衡器等,充分利用热源的热,提高了整体性能。由于本实用新型是以煤为燃料的,所以燃料易得,便于普及推广应用。

Description

燃煤冷热水机组

本实用新型涉及一种直燃吸收式制冷机。

目前吸收式制冷机，有以水为吸收剂、氨为制冷剂的低温吸收式制冷机；有以溴化锂溶液为吸收剂、水为制冷剂的制冷机。一般吸收式制冷机多以蒸气加热，直燃吸收式制冷机利用燃气、石油燃烧加热。由于石油价格高，燃气、蒸气又不普及，所以上述制冷机的发展受到限制。

本实用新型的目的是设计制造一种以煤为燃料的高效节能型冷热水机组。

本实用新型的目的是这样实现的：燃煤冷热水机组采用溴化锂吸收式制冷机原理制冷水和热水。该机也有高压发生器、低压发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、高温热交换器、低温热交换器、冷剂泵、溶液泵、调节阀、节流阀、仪表及真空抽气装置等构成。为了利用吸收热、冷凝热，第二热源的热和烟气湿热，在循环水(冷却水)回路中增加了热平衡器、热水加热器、在冷媒水回路中增加了烟气换热器及相应的阀门，制热时改为热泵工作，热效率大大得以提高。为了利用制冷时余热，在冷却水回路中还增加了热水换热器，可以制取60℃、100℃生活用水。

高压发生器是以煤为燃料的燃煤加热高压发生器。由第一燃烧装置、第二燃烧装置、锅筒、受热面、前后烟室、防爆窗、积灰箱、空气预热器、仪表、阀门等组成。煤在第一、第二燃烧装置内燃烧，通过受热面加热锅筒中的浠溴化锂溶液，产生冷剂蒸气和高温中间溶液。通过一次风风门、二次风风门调整供热量。临时调整供热量可通过湿热烟气方向阀，使整机处于协调正常状态下工作，不至于出现结晶、结冰等堵塞回路和溶液过热现象。红外发射器将高温烟气热量变为红外线较均匀地、高效率地传给受热面，使溶液局部也不超温、不过热、安全工作。

本实用新型除具有溴化锂制冷机优点外，还有以下特点：

1.用煤作冷热水机组热源燃料，尤适合我国国情。

2.整机购置安装一次性投资相当于燃油、溴化锂吸收式冷热水机组，比锅炉和溴化锂机组低。

3.热效率高、节能。制热：比一般锅炉效率高5％。如果采用浸吞式烟气换热器，可达15％。如果第二热源热量充足，比一般锅炉高1.6～2倍。如果热水、冷水同时利用，冷热能之和相当于锅炉单独制热的2.2～3倍。制冷：制冷系数高达1.2，另外可供生活用热水。

4.社会效益大，使用成本低。与同容量制冷机相比，等于电制冷1/3；等于燃柴油冷热水机组1/4。

本实用新型的结构关系和工作原理可参照附图给以详细说明：

图1是本实用新型的工作原理图；

图2是本实用新型高压发生器的结构示意图；

图3是图2的A-A剖视图；

图4是本实用新型浸吞式烟气换热器结构示意图；

由图可知，高压发生器第一燃烧装置是由耐火材料构成炉壁(36)，炉壁内为炉膛(40)，炉膛(40)内设有阶梯式的炉栅(35)，炉栅(35)下面是灰池(30)炉栅(35)和灰池(30)之间有水封(31)，炉壁上设有煤斗(42)、加煤器(41)、观察孔(39)、风箱(38)、炉栅门(37)、灰池(30)水中通有一次风风管(32)，一次风风管(32)接一次风风门(33)，一次风风门(33)接风箱(38)和冷空气阀(34)。炉膛上端有湿热烟气道(62)接烟气止回阀(64)。高压发生器的第二燃烧装置是由锅筒(49)中下部的炉胆(45)、炉胆(45)内的红外发射器(44)及炉胆一端相连接的燃烧器(61)组成。锅筒(49)装在第一燃烧器炉膛(40)上面，锅筒(49)内装有溴化锂溶液及浠溶液分配管(43)、第一回程烟管(46)、第二回程烟管(47)、挡液板(50)，上部装有冷剂蒸气管(51)，侧面有中间溶液出液管(48)。受热面有：炉胆(45)内侧为辐射受热面，锅筒(49)在炉膛(40)上面包围部分，及第一回程烟管(46)，第二回程烟管(47)，空气预热器(54)中空气管(55)为对流换热面。前烟室(60)装在锅筒(49)前部，连接第一回程烟管(46)和第二回程烟管(47)。后烟室(57)装在锅筒(49)后下部，连接炉胆(45)与第一回程烟管(46)，在其后面装有防爆窗(56)，下面有集灰箱(52)。前后烟室内壁上均涂有耐火保温层。空气预热器(54)装在锅筒后上部，连接烟囱和第二回程烟管。其中空气管(55)一端通往风机，一端接风箱(38)和二次风风管(66)。

控制装置：有各部位的压力表、温度计、传感器等仪表、有二次风管(66)和燃烧器(61)中间相连接的二次风门(65)、有湿热烟气道(62)与燃烧器(61)中间相连接的湿热烟气方向阀(63)，湿热烟气方向阀另一孔道接烟囱管(59)、烟囱管接烟囱、还有一次风门(33)、冷空气阀(34)。加煤器(41)为密封性能较好的活塞式，将煤斗中的煤往复加入炉膛中。空气经空气预热器(54)进入风箱(38)进行加热，经过水封降温后，饱和空气达60℃以上，冷空气阀(34)调节进入的冷空气与一次风管(32)热空气汇合，使饱和空气温度控制在45～55℃，这样炉栅(35)上面煤燃烧层温度就被控制在1100～1250℃，不超过结渣温度1300℃。由炉膛(40)出来湿热烟气温度为700～900℃。二次风和湿热烟气通过燃烧器(61)均匀混合在燃烧室(58)内进行二次燃烧，温度达1200～1400℃。70％的热量由红外发射器(44)变为红外线传递给炉胆(45)，加热锅筒(49)中溴化锂浠溶液，另外30％热量由烟气在第一回程烟气管(46)，第二回程烟气管(47)和空气预热器(54)内空气管(55)对流换热、将其中20％的热量传递给溶液和助燃空气。一次风门(33)控制一次风送风量、改变燃烧速度(或气化强度)即控制了供热量。二次风风门(65)调整燃烧室(58)火焰长度及烟气与空气混合比，烟气止回阀(64)防止空气进入炉膛(40)，避免炉膛爆炸，湿热烟气方向阀(63)可灵敏控制进入燃烧器的湿热烟气，将多余烟气放入烟道管(59)以处理紧急情况。溴化锂浠溶液由浠溶液分配管(43)合理分配到各个受热面，接受传热面传给的热量温度升高，一部分水蒸发变为过饱和蒸气，蒸气自冷剂蒸气管(51)进入冷剂回路，升温浓缩的中间溶液由中间溶液出液管(48)进入溶液循环回路。为了安全生产，防止爆炸事故发生，本实用新型除结构上采取措施外，在操作上要求，先开二次风门(65)，炉膛温度升至600℃以后，才能打开湿热烟气方向阀(63)向燃烧器(61)送烟气，在关闭一次风风门(33)前，必须先关闭烟气止回阀(64)。另外本实用新型采用二次燃烧，烟气中灰尘少，基本达到环保要求。为了工作上的需要，又在结构上增加了一些除尘措施，在燃烧器(61)烟气入口处烟气进行一个回旋，才进入燃烧室(58)，起到旋风除尘作用。在后烟室(57)又有除尘作用，尤其浸吞式烟气换热器(19)将烟气中的灰尘全部清除，并还溶解烟气中一部分有害气体。因此，本实用新型排出的废烟气符合环保要求。

图4为浸吞式烟气换热器(19)工作示意图。其结构是：它有一个筒体(72)、筒体(72)内设有斜孔孔板(70)、冷媒水盘管(69)、挡水板(68)，上部是排气筒(67)，下部有沉灰池(71)及排灰孔(73)。其工作过程是这样的：废烟气自烟囱(53)从筒体(72)下部进入，通过斜孔板(70)上升，又通过水、挡水板(68)、排气筒(67)进入大气。水吸收烟气湿热后又传给冷媒水盘管(69)。由于烟气经过斜孔板斜方向上升带动筒体(72)内水旋转，灰尘由筒体(72)中间沉向沉灰室(71)，定期从排灰孔(73)中排出。这种换热器效率高，烟气可降低至60℃以下。将烟气中水蒸气冷凝热传递出来，大大提高了换热量，同时还是高效能的环保设备。

热水加热器(4)是一个汽液液、三路表面换热器。一路的一端接高压发生器冷剂蒸气管(51)，另一端接低压发生器(7)的加热管入口；另一路的一端接热水换热器(9)的净水出口，另一端接100℃开水管线；第三路的一端接冷凝器(8)的循环水(冷却水)出水管，另一端接热风机(29)的热水入口。热水加热器(4)主要是将过热冷剂水蒸气的过热热量、传给净水和循环水(冷却水)，进一步提高其温度。

热水换热器(9)是一个液液双路表面换热器。一路的一端接低压发生器(7)的加热管出口，另一端进入冷凝器(8)。另一路的一端接热水加热器(4)的净水入口，另一端接冷凝器净水冷凝管出口。热水换热器功能是从低压发生器出来的高温冷剂冷凝水的一部分热量传给净水，使净水在冷凝温度基础上提高到60℃，便于生活使用。

热平衡器(22)是一个液液双路表面换热器。一路的一端接热风机(29)的热水出口，另一端接冷却水泵(26)入口；另一路的一端接冷媒水回路中烟气换热器(19)的冷媒水盘管(69)出口，另一端接冷媒水泵(13)的入口。热平衡器(22)的作用是将循环水中热量传给冷媒水，进一步降低温度，其作用：一方面降低吸收器冷却水(循环水)入口温度，可以提高吸收器的热效率；另一方面在第二热源少或没有的情况下，可维持制冷量在30％以上，提高热泵(制热)热效率。

供热量冷量调节：根据供热量、冷量，调节调节阀27控制溶液循环量，各部位压力、温度都在设计要求范围内，表示以进入正常工作状态。否则通过一次风风门(33)，调节高压发生器供热量，直到各部位压力、温度达到设计要求为止。

Claims (2)

1.一种由高压发生器、低温热交换器、高温热交换器、阀门、低压发生器、冷凝器、节流阀、吸收器、蒸发器、冷媒水泵、冷风机、冷剂泵、冷却水泵、溶液泵、调节阀、冷却塔、热风机、仪表及真空抽气装置等构成的冷热水机组，其特征是所说的高压发生器由第一燃烧装置、第二燃烧装置及控制装置所构成，第一燃烧装置是由耐火材料制成炉壁(36)，炉壁内为炉膛(40)，炉膛内设有阶梯式的炉栅(35)，炉栅(35)下面是灰池(30)，炉栅(35)和灰池(30)之间有水封(31)，炉壁上设有煤斗(42)、加煤器(41)、观察孔(39)、风箱(38)、炉栅门(37)，灰池(30)的水中通有一次风风管(32)，一次风风管(32)接一次风风门(33)，一次风风门(33)接风箱(38)和冷空气阀(34)，炉膛上端由湿热烟气道(62)接烟气止回阀(64)，第二燃烧装置是由锅筒(49)中下部的炉胆(45)、炉胆(45)内红外发射器(44)及炉胆一端相连接的燃烧器(61)构成，锅筒(49)装在第一燃烧装置炉膛(40)的上面，锅筒(49)内装有溴化锂溶液及浠溶液分配管(43)、第一回程烟管(46)、第二回程烟管(47)、挡液板(50)，锅筒(49)上部装有冷剂蒸气管(51)，侧面有中间溶液出液管(48)，前烟室(60)装在锅炉前部，连接第一回程烟管(46)和第二回程烟管(47)，后烟室(57)装在锅筒(49)后下部，连接炉胆(45)与第一回程烟管(46)，其后面装有防爆窗(56)，下面有集灰箱(52)，前后烟室内壁上均涂有耐火保温层，空气预热器(54)装在锅筒(49)后上部，连接烟囱和第二回程烟管(47)，其中空气管(55)的一端通往风机，一端接风箱(38)和二次风风管(66)，其控制装置是由二次风风管(66)和燃烧器(67)中间相连接的二次风门(65)，湿热烟气道(62)与燃烧器(61)中间相连接的湿热烟气方向阀(63)，湿热烟气方向阀(63)的另一孔道接烟囱管(59)，烟囱管(59)与烟囱(53)相连接，烟囱(53)通向浸吞式烟气换热器(19)，该浸吞式烟气换热器(19)有筒体(72)，筒体(72)内设有斜孔孔板(70)、冷媒水盘管(69)、挡水板(68)，上部是排气筒(67)，下部有沉灰室(71)及排灰孔(73)。

2.按照权利1要求所说的冷热水机组，其特征是所说的高压发生器(1)和低压发生器(7)及冷凝器(8)之间可加一热水加热器(4)，该热水加热器是一个汽液液三路表面换热器，一路的一端接高压发生器(1)的冷剂蒸气管(51)，另一端接低压发生器(7)的加热管入口，另一路的一端接热水换热器(9)的净水出口，另一端接开水管，第三路的一端接冷凝器(8)的冷却水循环水出水管，另一端接热风机(29)的热水入口，热风机(29)的热水出口与热平衡器(22)相接，该热平衡器(22)是一个液液双路表面换热器，一路的一端接热风机(29)的热水出口，另一端接冷却水泵(25)入口，另一路的一端接冷媒水回路中烟气换热器(19)的冷媒水盘管(69)的出口，另一端接冷媒水泵(13)的入口，热水换热器(9)是一个液液双路表面换热器，一路的一端接低压发生器(7)的加热管出口，另一端进入冷凝器(8)，另一路的一端接热水加热器(4)的净水入口，另一端接冷凝器(8)净水管出口。

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