採暖工況回收煙氣餘熱的直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組的製作方法

2023-05-02 23:59:46

專利名稱：採暖工況回收煙氣餘熱的直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組。屬空調設備技術領域。
背景技術：
目前直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組如圖1所示，由直燃高壓發生器1、低壓發生器2、冷凝器3、蒸發器4、吸收器5、低溫溶液熱交換器6、高溫溶液熱交換器7、溶液旁通閥8、冷劑蒸汽閥9、溶液泵21、冷劑泵22、閥門、控制系統(圖中未示出)及連接各部件的管路所構成。機組在採暖工況運行時，濃溶液旁通閥和冷劑蒸汽閥打開，冷劑泵和外部系統冷卻水泵停止，自空調用戶來的低溫熱水進入蒸發器換熱管內，被換熱管外表面直燃高壓發生器加熱稀溶液產生的水蒸汽的凝結熱加熱，溫度升高後被送往採暖用戶，直燃高壓發生器濃縮後的溶液進入吸收器內與凝結後的冷劑水混合成稀溶液，由溶液泵送往直燃高壓發生器進行再次循環和加熱。目前還有一種直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組如圖2所示，比如圖1增加了熱水加熱器12，在採暖工況運行時，冷劑蒸汽閥關閉，除直燃高壓發生器和熱水加熱器外，其它均停止運轉，由直燃高壓發生器發生出的冷劑蒸汽直接加熱換熱管內的熱水，冷劑蒸汽放出熱量後凝結成水，再流回直燃高壓發生器。直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組在採暖工況時，直燃高壓發生器排煙溫度在155°C左右，同時煙氣中含有部分水蒸汽，水蒸汽飽和溫度在57°C左右，這部分煙氣的顯熱和水蒸汽的冷凝潛熱可佔到燃料燃燒發熱量的10%，目前直進排放無法利用，造成大量煙氣餘熱的浪費，同時產生排放的熱汙染。由於採暖工況製取熱水溫度和煙氣中水蒸汽飽和溫度相當，採用普通直接換熱技術難以回收這部分餘熱，如何在採暖工況充分回收利用煙氣顯熱和冷凝潛熱，提高採暖工況下直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組的效率，實現節能減排的綜合經濟和社會效益，成為目前研究的重要課題之一。

實用新型內容本實用新型的目的在於克服上述不足，提供一種採暖工況時能充分利用排煙顯熱和水蒸汽冷凝潛熱的直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組。本實用新型的目的是這樣實現的:一種採暖工況回收煙氣餘熱的直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組，包括直燃高壓發生器、低壓發生器、冷凝器、蒸發器、吸收器、低溫溶液熱交換器、高溫溶液熱交換器、溶液泵和冷劑泵、閥門等，其特徵在於:在直燃高壓發生器排煙出口管增設有煙氣冷凝換熱器，將冷劑泵出口冷劑水管路分成二路，一路經製冷冷劑水閥接入蒸發器，另一路經採暖冷劑水閥接入煙氣冷凝換熱器後再接入製冷冷劑水閥後部的管路匯合或單獨接入蒸發器，製冷工況時冷卻水流經吸收器和冷凝器，採暖工況時採暖熱水流經吸收器和冷凝器。本實用新型採暖工況回收煙氣餘熱的直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組，外部水系統的熱水管路和冷水管路共用相同管路，在進蒸發器的冷熱水進水管與進吸收器的冷卻水進水管之間有第一聯通管，在該第一聯通管上設置熱水進水閥，在出冷凝器的冷卻水出水管與出蒸發器的冷熱水出水管之間設置第二聯通管，並在該第二聯通管上設置熱水出水閥，在第二聯通管後的出冷凝器的冷卻水出水管上設置冷卻水出水閥。本實用新型採暖工況回收煙氣餘熱的直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組，外部水系統的熱水管路和冷水管路不共用相同管路，在進吸收器5的冷卻水進水閥後的冷卻水進水管上增設一路熱水進水管，並在該路熱水進水管上設置熱水進水閥；在出冷凝器的冷卻水出水管上增設一路熱水出水管，並在該路熱水出水管上設置熱水出水閥，以及在該路熱水出水管後的出冷凝器的冷卻水出水管上設置冷卻水出水閥。本實用新型採暖工況回收煙氣餘熱的直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組，所述蒸發器和吸收器是單段、二段或多段。本實用新型的有益效果是:本實用新型通過在直燃高壓發生器排煙出口增設煙氣冷凝換熱器和上述全新的供暖流程，在採暖熱水55°C左右時，可以使煙氣排煙溫度降低到30°C以下，可回收大量煙氣顯熱熱量和絕大部分水蒸汽冷凝潛熱，在不增加燃料消耗的前提下，使機組制熱能力和採暖效率提高10%以上。在相同供熱量時，可降低燃料耗量達10%以上，降低運行成本，提高能源利用率，並減少了排煙對環境的熱汙染。綜上，本實用新型通過對煙氣餘熱的回收，可以大幅度提高機組的制熱效率，降低燃料耗量，實現良好的經濟效益和社會效益。

圖1為以往直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組採暖工況示意圖。圖2為以往直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組直燃高壓發生器直接採暖工況示意圖。圖3為本實用新型採暖工況回收煙氣餘熱的直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組外部水系統的熱水管路和冷水管路共用相同管路的採暖工況示意圖。圖4為本實用新型採暖工況回收煙氣餘熱的直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組外部水系統的熱水管路和冷水管路不共用相同管路的採暖工況示意圖。圖中附圖標記:直燃高壓發生器1、低壓發生器2、冷凝器3、蒸發器4、吸收器5、低溫溶液熱交換器6、高溫溶液熱交換器7、溶液旁通閥8、冷劑蒸汽閥9、冷卻水進水閥10、冷水閥11、熱水加熱器12、熱水進水閥13、採暖冷劑水閥14、製冷冷劑水閥15、熱水出水閥16、冷卻水出水閥17、煙氣冷凝換熱器18、溶液泵21、冷劑泵22。
具體實施方式
如圖3所示，由直燃高壓發生器1、低壓發生器2、冷凝器3、蒸發器4、吸收器5、低溫溶液熱交換器6、高溫溶液熱交換器7、冷卻水進水閥10、冷水閥11、熱水進水閥13、採暖冷劑水閥14、製冷冷劑水閥15、熱水出水閥16、冷卻水出水閥17、煙氣冷凝換熱器18、溶液泵21、冷劑泵22、控制系統(圖中未示出)及連接各部件的管路、閥等所構成的一種採暖工況回收煙氣餘熱的直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組，它是在以往直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組基礎上，在直燃高壓發生器排煙出口管增設了煙氣冷凝換熱器18，將冷劑泵22出口冷劑水管路分成二路，二路冷劑水管路上分別設置製冷冷劑水閥15和採暖冷劑水閥14，製冷工況時其中一路冷劑水經製冷冷劑水閥15進入蒸發器4，採暖工況時另一路冷劑水經採暖冷劑水閥14進入煙氣冷凝換熱器18升溫後接入製冷冷劑水閥15後部的管路匯合或單獨進入蒸發器4 ;外部水系統的熱水管路和冷水管路共用相同管路，在進蒸發器4的冷(熱冰進水管與進吸收器5的冷卻水進水管之間設第一聯通管，在該第一聯通管上設置熱水進水閥13，在出冷凝器3的冷卻水出水管與出蒸發器4的冷(熱)水出水管之間設置第二聯通管，並在該第二聯通管上設置熱水出水閥16，在第二聯通管後的出冷凝器3的冷卻水出水管上設置冷卻水出水閥17。在製冷工況運行時，關閉採暖冷劑水閥14、熱水進水閥13和熱水出水閥16，打開製冷冷劑水閥15、冷水閥11、冷卻水進水閥10和冷卻水出水閥17，蒸發器4通入冷水，吸收器5、冷凝器3通入冷卻水，煙氣冷凝換熱器18不啟用，機組按以往的製冷流程運行；在採暖工況運行時，打開採暖冷劑水閥14、熱水進水閥13和熱水出水閥16，關閉製冷冷劑水閥15、冷水閥11、冷卻水進水閥10和冷卻水出水閥17，採暖熱水經過熱水進水閥13串聯進入吸收器5和冷凝器3，啟用煙氣冷凝換熱器18，機組仍按雙效製冷流程運行，低溫冷劑水經採暖冷劑水閥14進入煙氣冷凝換熱器18回收煙氣的顯熱和冷凝潛熱升溫後，進入蒸發器4閃發降溫，產生的冷劑蒸汽進入吸收器5被濃溶液吸收，溴化鋰濃溶液在吸收冷劑蒸汽時放出冷劑蒸汽的凝結熱，加熱吸收器4傳熱管內的採暖熱水。沒有蒸發的冷劑水降溫後通過冷劑泵22提升經採暖冷劑水閥14再進入煙氣冷凝換熱器18，形成閉式循環，持續回收低溫煙氣的顯熱和冷凝潛熱。升溫後流出吸收器5的熱水進入冷凝器3傳熱管內，吸收直燃高壓發生器I冷劑凝結水閃發和低壓發生器2產生二次冷劑蒸汽的凝結熱，升溫後被送往採暖用戶。冷凝器3凝結的冷劑水進入蒸發器4，根據煙氣餘熱比例的不同，部分冷劑水經蒸發器4水盤溢流進入吸收器5底部溶液內，實現供熱負荷和回收低溫餘熱負荷的自動平衡。通過上述全新供暖流程，實現直燃高壓發生器排放的低溫煙氣通過煙氣冷凝換熱器將熱量傳遞給低溫的冷劑水，冷劑水的熱量再通過溶液的吸收過程傳遞給了熱水，充分回收利用低溫排煙的顯熱和冷凝潛熱。如圖4所示，圖4為本實用新型採暖工況回收煙氣餘熱的直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組外部水系統的熱水管路和冷水管路不共用相同管路的採暖工況示意圖。它是在圖3的基礎上，取消冷卻水管與冷(熱)水管之間的第一、二聯通管，外部水系統的熱水管路和冷水管路不共用相同管路，在進吸收器5的冷卻水進水管閥後增設一路熱水進水管，並在該熱水進水管上設置熱水進水閥13 ;在出冷凝器的冷卻水出水管上增設一路熱水出水管，並在該熱水出水管上設置熱水出水閥16，在冷卻水管上設置冷卻水出水閥17。製冷工況時，關閉採暖冷劑水閥14、熱水進水閥13和熱水出水閥16，打開製冷冷劑水閥15、冷水閥
11、冷卻水進水閥10和冷卻水出水閥17，蒸發器4通入冷水，吸收器5、冷凝器3通入冷卻水；採暖工況運行時，打開採暖冷劑水閥14、熱水進水閥13和熱水出水閥16，關閉製冷冷劑水閥15、冷水閥11、冷卻水進水閥10和冷卻水出水閥17，採暖熱水經過熱水進水閥13串聯進入吸收器5和冷凝器3。以上方案適用於蒸發器-吸收器可以是單段(圖中所示)、也可以是二段或多段。
權利要求1.一種採暖工況回收煙氣餘熱的直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組，包括直燃高壓發生器(I)、低壓發生器(2)、冷凝器(3)、蒸發器(4)、吸收器(5)、低溫溶液熱交換器(6)、高溫溶液熱交換器(7)、溶液泵(21)和冷劑泵(22)、閥門等，其特徵在於:在直燃高壓發生器排煙出口管增設有煙氣冷凝換熱器(18)，將冷劑泵出口冷劑水管路分成二路，一路經製冷冷劑水閥(15)接入蒸發器(4)，另一路經採暖冷劑水閥(14)接入煙氣冷凝換熱器(18)後再接入製冷冷劑水閥(15)後部的管路匯合或單獨接入蒸發器(4)，製冷工況時冷卻水流經吸收器和冷凝器，採暖工況時採暖熱水流經吸收器和冷凝器。
2.根據權利要求1所述的一種採暖工況回收煙氣餘熱的直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組，其特徵在於:外部水系統的熱水管路和冷水管路共用相同管路，在進蒸發器的冷熱水進水管與進吸收器的冷卻水進水管之間有第一聯通管，在該第一聯通管上設置熱水進水閥(13)，在出冷凝器的冷卻水出水管與出蒸發器的冷熱水出水管之間設置第二聯通管，並在該第二聯通管上設置熱水出水閥(16)，在第二聯通管後的出冷凝器的冷卻水出水管上設置冷卻水出水閥(17)。
3.根據權利要求1所述的一種採暖工況回收煙氣餘熱的直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組，其特徵在於:外部水系統的熱水管路和冷水管路不共用相同管路，在進吸收器(5)的冷卻水進水閥後的冷卻水進水管上增設一路熱水進水管，並在該路熱水進水管上設置熱水進水閥(13 );在出冷凝器的冷卻水出水管上增設一路熱水出水管，並在該路熱水出水管上設置熱水出水閥(16)，以及在該路熱水出水管後的出冷凝器的冷卻水出水管上設置冷卻水出水閥(17)。
4.根據權利要求1或2或3所述的一種採暖工況回收煙氣餘熱的直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組，其特徵在於:所述蒸發器(4)和吸收器(5)是單段、二段或多段。
專利摘要本實用新型涉及一種採暖工況回收煙氣餘熱的直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組，屬空調設備技術領域。包括直燃高壓發生器(1)、低壓發生器(2)、冷凝器(3)、蒸發器(4)、吸收器(5)、低溫溶液熱交換器(6)、高溫溶液熱交換器(7)、溶液泵(21)和冷劑泵(22)、閥門等，其特徵在於在直燃高壓發生器排煙出口管增設有煙氣冷凝換熱器(18)，將冷劑泵出口冷劑水管路分成二路，一路經製冷冷劑水閥(15)接入蒸發器(4)，另一路經採暖冷劑水閥(14)接入煙氣冷凝換熱器(18)後再接入製冷冷劑水閥(15)後部的管路匯合或單獨接入蒸發器(4)，製冷工況時冷卻水流經吸收器和冷凝器，採暖工況時採暖熱水流經吸收器和冷凝器。本機組能充分回收利用煙氣餘熱熱量，提高效率。
文檔編號F25B15/06GK203010994SQ20122070394
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月19日 優先權日2012年12月19日
發明者江榮方, 王炎麗 申請人:雙良節能系統股份有限公司