热水二段型吸收式溴化锂制冷机组在铜洗岗位的应用.doc

热水二段型溴化锂吸收式冷水机组 在铜洗系统中的应用 张大涛 宋来华 张宁宁 （山东飞达化工科技有限公司 山东宁阳 271400） 摘 要 简单介绍了热水二段型溴化锂吸收式冷水机组的原理、特点，论述了机组的工艺流程、效果等，制取的冷水用于降低铜液温度、合成循环水的温度效果显著，大大降低冷冻生产负荷，节电效果明显。 关键词 余热回收 生产负荷 石墨换热 节能消耗 平稳运行 山东飞达化工科技有限公司是年产合成氨10万吨的小氮肥企业,冷冻系统现有制冷量为766.6KW的LG20A220型冰机4台、制冷量为1575 KW的 LG25A450Z型冰机1台，运行时4开1备（备车为小冰机），随着生产规模的不断扩大现有冰机制冷能力无法满足生产需求。随着夏季的到来，气温逐步升高，除合成系统氨冷负荷较大外，铜洗氨冷负荷也较大，冰机出口气氨压力达到1.6Mpa，造成冰机超负荷运行，已严重威胁合成氨系统安全生产。热水二段型溴化锂吸收式冷水机组是利用尿素系统低品位的余热通过机组制取冷水。所制取的冷水一路用于冷排出口铜液的降温，减轻氨冷的负荷，缓解冷量供应紧张的局面；另一路用于降低等压氨回收塔水箱冷却水的温度，进一步提高氨回收效率和净氨效果。实现充分利用资源、节能降耗、提高经济效益的目的。 1 溴化锂机组工作原理和性质 溴化锂机组是以蒸汽、燃气、燃油、热水等多种热源为动力，以水为制冷剂，溴化锂溶液为吸收剂，制取的冷水根据生产工艺进行使用。 溴化锂机组工作原理 溴化锂机组是依靠在低压（约6.78mmHg）下冷剂水（制冷剂）在蒸发器传热管上蒸发，吸取传热管内水的热量这个过程制取冷水的。冷剂水蒸发之后，蒸发器内压力就要升高，当压力升到一定数值后蒸发就会停止。溴化锂溶液吸收水蒸气的能力很强，所以采用溴化锂溶液作吸收剂。溴化锂溶液连续地吸收冷剂蒸汽，就可以维持蒸发器内的低压力（6.78mmHg）。吸收剂蒸汽的部件称为吸收器。 溴化锂溶液吸收冷剂蒸汽后浓度变稀。浓度越稀，吸收能力越弱；当溶液达到饱和后就不能在吸收冷剂蒸汽。为此必须用热源将稀溶液再加热，稀溶液受热后重新发生冷剂蒸汽，浓度变浓。发生冷剂蒸汽的部件称为发生器。分离出的冷剂蒸汽在冷凝器内被冷却水冷却，凝结为冷剂水。冷剂水再喷淋到蒸发器传热管上蒸发制冷，浓缩后的溶液用来再次吸收冷剂蒸汽。这样不断循环，蒸发器就连续不断的制取低温冷水。 热水二段机的内部循环包含二个独立的系统，每一个独立的系统都含有以下循环过程:吸收器内的稀溶液由溶液泵送往发生器，途中流经热交换器。进入发生器的稀溶液被管道内热水的热量加热，发生出冷剂蒸汽，浓缩成浓溶液。浓溶液流经热交换器传热管间，加热管内流向发生器的稀溶液，温度降低后进入吸收器。发生器产生的冷剂蒸汽进入冷凝器内，被冷却水冷凝成的冷剂水经U型管流入蒸发器液囊，再经冷剂泵(蒸发泵)送往蒸发器上部的喷淋系统,均匀喷淋在传热管表面,吸收管内冷水的热量而蒸发。产生的冷剂蒸汽进入吸收器，被浓溶液吸收。冷剂蒸汽被吸收后释放出大量热量由冷却水带走。浓溶液吸收水蒸汽后成为稀溶液，再由溶液泵送往发生器。这个过程不断循环，蒸发器就连续不断地制取冷水。 热水二段机的外部循环系统：包含有热水、冷水、冷却水三个系统。热水从高温段进，低温段出（高、低温段是按工作区热水温度的高低区分）。冷水从高温段进，低温段出。冷却水从低温段进高温段出。 设置热交换器的目的是为了提高机组的热效率。送往发生器的稀溶液，经热交换器后温度升高，这就减少了发生器中所需热量。 如前所述，溴化锂吸收式冷水式冷水机组是气密性要求极高的真空设备。在机组中不能被冷却水冷凝，或不能被溴化锂溶液吸收的气体称为不凝性气体。不凝性气体对机组的性能有着极大的影响，为了抽出不凝性气体，机组设有自动抽排气装置。 热水向发生器和冷水向蒸发器提供的热量之和等于吸收器和冷凝器中冷却水带走的热量之和。 1.2 溴化锂的性质 溴化锂的一般性质与食盐(NaCl)相似,在大气中不变质、不分解、不挥发，极易溶于水。未添加缓蚀剂(铬酸锂Li2Cro4)的溴化锂溶液是无色透明的液体,无毒; 添加铬酸锂后呈淡黄色,入口有咸苦味,溅在皮肤上微痒,可用清水洗净。 溴化锂在水中的溶解度很高，常温下饱和溶液的浓度约为60%。在一定的浓度下，随着温度的降低会有晶体析出；同样，加热浓缩后随着浓度的升高也会有晶体析出。在机组的运行和停机期间必须十分注意，以防止结晶事故的发生。 溴化锂溶液的密度比水大，随浓度增加而增加，随温度升高而减小。由于一定浓度的溴化锂溶液的密度随温度变化很小，所以在实际应用中可以用婆美计直接测得溶液的浓度。 溴化锂溶液的水蒸汽压（溴化锂溶液沸腾时对应的水蒸汽压）随浓度升高而降低，随溶液温度降低