浅谈溴化锂吸收式机组的应用

蒋世杰 齐帅 潘晓东 韦杰（呼和浩特石化公司，内蒙古 呼和浩特 010070）

工业企业在生产过程中往往产生大量的余热。对高、中温（200℃以上）余热资源，主要采用直接回收和动力回收（如余热锅炉）。对于大量品位较低的低温余热（≤200℃）回收，吸收式机组就可以充分发挥作用。溴化锂吸收式机组以水为制冷剂，溴化锂为吸收剂，靠消耗一定热能，把低温介质的热量传递给高温介质，完成制冷或制热的过程。

1 机组简介

公司制冷站有2台温水型单效溴化锂制冷机组，是大连三洋制冷有限公司生产的LCC-72温水型吸收式制冷机组，为公司综合办公楼、中心化验室、中心控制室、职工食堂和重整装置配电室提供7℃的空调冷水。制冷机主要由发生器、冷凝器、吸收器、和蒸发器四部分组成，其中发生器和冷凝器作为一个连通的整体，位于机体上部；吸收器和蒸发器作为一个连通的整体，位于机体下部。

机组利用余热回收站供水（95/80℃）的热量作为驱动热源，加热发生器（再生器）中的溴化锂稀溶液，使其蒸发浓缩，蒸发出的制冷剂（水蒸汽）进入冷凝器。由于循环水场的循环水冷却冷凝器，其中的水蒸气冷凝，压力为该温度下的水的饱和蒸汽压。由于此压力很低（绝压约为0.075MPa），且冷凝器与发生器直接连通，所以稀溶液即使由温度较低的余热加热也同样能够浓缩再生。冷凝器中的凝液水喷淋进入下部的蒸发器，吸收空调回水（12℃）中的热量后，使其变为7℃的空调冷水。由于此压力很低（绝压约为0.008MPa），且蒸发器与吸收器连通，从发生器再生后喷淋进入吸收器的溴化锂浓溶液吸不断的吸收水蒸气，所以制冷剂水可以在蒸发器中汽化。吸收器下部的稀溶液由泵加压后进人上部的发生器，完成溶剂循环。

2 系统优点

单效型溴化锂吸收式制冷机的热力系数较低，约0.65-0.7，若专配锅炉提供驱动热源当然是不经济的。其优势在于可以利用余热、废热、生产工艺过程中产生的排热等为能源，有着明显的节能效果。从运行角度上，吸收器的稀溶液泵功率为5.5KW，蒸发器的冷机泵功率为3.7KW，制冷机组运行耗电很少；外送冷水泵单台功率为185KW，是集中式制冷站的主要耗电设备。夏季工况各建筑物总空调设计冷负荷3733KW，同比情况下，按照1级能源效率等级指标的冷水机组COP为6.10，电机驱动压缩机的蒸汽压缩循环冷水机组额定功率为612KW。不计循环水场的额外负担时，吸收式制冷机组的电耗远低于常规蒸汽压缩式制冷机组。

3 节能运行

夏季工况溴化锂制冷机组的实际运行时，由于空调房间人员逐时在室率的变化很大，夜间制冷机组常常需要停运。同时，部分室内空调冷水管线由于保温不善，其外壁的凝水聚集，影响了室内的环境和卫生。所以，调整空调冷水送出温度存在必要性。呼和浩特地区的夏季空气调节室外计算干球温度30.6℃，夏季空气调节室外计算湿球温度21℃，由此查湿空气焓湿图可知，状态点的相对湿度约为43%，含湿量为露点温度约为16.51℃。参考供冷工况人员长期逗留的舒适性空调的室内设计参数，热舒适度Ⅰ级的相对湿度为40%-60%，机房环境相对湿度适宜的范围是45%-50%，故呼市地区室外新风夏季工况除湿需求不大，虑到输送过程的损耗，故可适当提高供水温度，以便保持系统的稳定、高效运行。

4 拓宽使用范围

溴化锂吸收式机组工作的实质是使用一定的热能为代价，实现能量的转移。所以，溴化锂吸收式机组除了用于制冷以外，也可以制热。吸收式热泵就是以溴化锂溶液为吸收剂，以水为制冷剂，利用吸收式原理回收利用低品位热源（30-70℃最佳）的热量，向高温处输送热量，制取高温水。它具有节约能源、保护环境的双重作用。类似于制冷机组的循环水路径，热泵机组以吸收器中的吸收热和冷凝器中的冷凝热制取高温热水。第一类吸收式热泵也称增温型，着眼于提高供热性能系数（1.2-2.5），以少量高温热能为驱动热源，产生大量中温热能。第二类吸收式热泵也称升温型，以中温热为驱动热源，制取热量少于但温度高于中温热源的热量。热量核算时，输入再生器和蒸发器的总低温热能，接近50%的热量在吸收器内升温后输出，稍大于50%的热量在冷凝器中由循环水带入环境排放，故第二类吸收式热泵性能系数较低（0.4-0.5），但是利用余热制取175℃以下的热水或蒸汽，节能效果显著，并得到推广。

5 结语

工业企业在生产过程中往往产生大量的余热，根据行业不同，余热总资源约占其燃料消耗总量的17%-67%，可回收利用的余热资源约为余热总资源的60%。除了吸收式机组以外，低温余热发电技术也逐渐兴起。将余热资源利用好，势必给企业和社会带来巨大的经济效益。

[1]彦启森,石文星,田长青.空气调节用制冷技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2010.

[2]赵荣义,范存养,薛殿华,钱以明.空气调节[M].北京:中国建筑工业出版社,2009.

[3]马最良,姚杨,姜益强.暖通空调热泵技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.