[实用新型]一种利用高温烟气驱动的制冷和热泵装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种利用高温烟气为动力的制冷和热泵装置，尤其是一种利用250～300℃烟气为动力的溴化锂吸收法生产低温水和高温热水的装置，属于制冷及热泵工程应用领域。

背景技术

溴化锂制冷是一种利用热能驱动的制冷技术，通过在低压下溴化锂对水的强烈吸收作用，使水在系统中产生蒸发吸热制冷，吸收后的溴化锂水溶液再通过高温热能使水汽化从溶液中分离，然后通过冷凝实现水的循环，最终达到制冷和制热的目的。

与利用电能的蒸气压缩制冷相比，溴化锂吸收制冷可利用石化企业的低品位余热热能作驱动力，节约高品位电能，实现制冷和制热，因此，近年来得到了国内外广泛的关注和应用。

石化企业中存在大量的250～300℃的烟气，烟气直接排放，一方面浪费了大量的热能，另一方面又对环境造成热污染。如果采用适当的技术，充分回收利用石化企业的250～300℃的高温烟气余热，进行制冷和制热，可节约大量的能耗。溴化锂吸收制冷技术，正好可以利用250～300℃的低温位废热作为驱动力，既可将45℃的低品位热水提升到70～80℃实现制热，生产热水为工艺过程和供暖使用；同时，又可制取7～15℃的低温水供工艺装置冷却循环水使用，改进生产装置的换热流程。

中国专利CN03143158.5给出了一种利用余热的吸收热泵和吸收制冷方法，该方法可利用85～140℃的含二氧化碳的蒸汽为驱动力，实现制冷和制热。但该发明中，热输出端设置在吸收器内，由再生器来的物流经热交换后喷淋在取热管上，使热输出温位相应下降；而且系统利用热源为含二氧化碳的蒸汽，对于烟气余热回收利用不适用，此外吸收制冷系统还存在设备布置分散，占地面积大等问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种利用高温烟气为动力的溴化锂吸收式制冷和热泵装置，从而利用250～300℃的低温位热能，通过高效无机导热技术充分利用余热，生产低温冷水和高温水，实现制冷和制热目的。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种利用高温烟气驱动的制冷和热泵装置，包括烟气余热回收系统和溴化锂吸收制冷热泵系统。其中烟气余热回收系统包括烟气余热锅炉、蒸汽和凝结水循环管路和换热盘管；溴化锂吸收制冷热泵包括高压发生器、低压发生器、冷凝器、吸收器、蒸发器、发生器送液泵、吸收器循环喷淋泵、蒸发器循环喷淋泵、换热器、节流器和管道阀门。所述的烟气余热锅炉为立式嵌套的双筒结构，内筒为水和蒸汽程，内筒和外筒间围成的环形腔体为烟气程，内筒壁上周向设置有无机导热管元件，所述导热管倾斜放置，内部向上、外部向下，导热管外部与烟气接触侧设有翅片。

所述的溴化锂吸收制冷热泵系统为三筒结构，高压发生器单独为一个筒体，筒体内设置有高温蒸汽换热管，为发生器提供热能，器内还设有温水取热盘管，用于制备高温热水。冷凝器和低压发生器设置在一个筒体内，冷凝器和低压发生器为上下布置，冷凝器两边设置有通气隔板；蒸发器和吸收器设置在一个筒体内，蒸发器和吸收器上下布置，蒸发器两边设置有通气隔板；冷凝器和蒸发器之间设置一个带U形节流管的连通管，连通管在蒸发器内的出口设置有喷淋头；蒸发器设置循环喷淋泵，通过循环喷淋强化换热效果；吸收器设置喷淋循环泵；吸收器内的吸收液通过发生器送液泵与高压发生器流出的浓溶液换热后送到高压发生器和低压发生器内。低压发生器与吸收器间设置有相连的溢流管，使得当发生器进入吸收器正常管道堵塞时，浓溶液可溢流进入吸收器，以保证装置仍可正常工作。吸收制冷工质采用水-溴化锂溶液，余热锅炉热回收循环工质为水。

高温烟气溴化锂制冷和热泵系统工作过程如下：在烟气余热回收系统中，来自炼厂生产装置排放的250～300℃烟气首先进入立式无机导热管余热锅炉，通过无机导热元件，烟气余热高效传递给余热锅炉内筒的水，使水汽化并升温到140～160℃，水蒸气上升进入溴化锂吸收制冷热泵系统的高压发生器，通过换热管与高压发生器内的溴化锂溶液换热，对溴化锂水溶液进行加热，使溶液中水蒸发与溴化锂溶液分离，换热后管内蒸汽形成凝结水回流到锅炉中，由此循环加热不断将热能传递给溴化锂制冷系统，使溴化锂吸收制冷系统维持正常工作。