[发明专利]分段溶液吸收的微型分布式冷热电联供装置及其控制方法

权利要求书

1.一种分段溶液吸收的微型分布式冷热电联供装置，其特征在于：包括燃气内燃发电机组(1)、双效溴化锂吸收式制冷机系统、冷却塔(16)、及热用户供回水系统；所述燃气内燃发电机组(1)的排烟管道穿过双效溴化锂吸收式制冷机系统的高压溶液发生器(5)中，另一端通向排烟出口；所述的燃气内燃发电机组(1)缸套水的出口与水水换热器(2)相连，所述水水换热器(2)出口端与缸套水的进口相连；

所述的双效溴化锂吸收式制冷机系统包括高压溶液发生器(5)，所述的高压溶液发生器(5)的水蒸气管穿过低压溶液发生器(6)后连接第二高压膨胀阀(14)；所述低压溶液发生器(6)的水蒸气管与第二高压膨胀阀(14)出口的管道联通后进入冷凝器(7)，出口依次连接第二低压膨胀阀(15)、蒸发器(8)；所述蒸发器(8)的出口管道连接至三通调节阀(24)，出口一路连接第一溶液吸收器(3)，另一路连接第二溶液吸收器(4)；所述高压溶液发生器(5)的底部溶液出口管依次连接高温溶液换热器(9)、第一高压膨胀阀(12)，与低压溶液发生器(6)的溶液进口管相连通；所述低压溶液发生器(6)底部溶液出口管依次连接低温溶液换热器(10)、第一低压膨胀阀(13)，与第一溶液吸收器(3)的溶液进口管相连通；所述第一溶液吸收器(3)底部溶液出口管与三通阀(23)进口相连，所述三通阀(23)的一个出口连接第二溶液吸收器(4)的溶液进口管，另一个出口与第二溶液吸收器(4)的溶液出口管相连通后连接至溶液泵(11)、所述溶液泵(11)的出口依次连接低温溶液换热器(10)、高温溶液换热器(9)，与高压溶液发生器(5)溶液进口管相连通。

2.根据权利要求1所述一种分段溶液吸收的微型分布式冷热电联供装置，其特征在于：所述三通阀(23)夏季工况时连接溶液泵(11)侧出口打开，第一溶液吸收器(3)出口溶液连接至溶液泵(11)入口；冬季工况时连接第二溶液吸收器(4)侧出口打开，第一溶液吸收器(3)溶液出口连接至第二溶液吸收器(4)溶液入口。

3.一种利用权利要求1和2所述一种分段溶液吸收的微型分布式冷热电联供装置的控制方法，其特征在于：所述方法包括如下内容：

1)溶液循环：燃气内燃发电机组(1)的排烟余热作为双效溴化锂吸收式制冷机系统高压溶液发生器(5)的驱动热源，溴化锂溶液被加热蒸发产生水蒸气和较浓溴化锂溶液，较浓溴化锂溶液进入高温溶液换热器(9)，与来自低温溶液换热器(10)的低温稀溴化锂溶液进行换热，温度降低后进入第一高压膨胀阀(12)降压，进入低压溶液发生器(6)；所述高压溶液发生器(5)的水蒸气进入低压溶液发生器(6)加热来自第一高压膨胀阀(12)的较浓溴化锂溶液，溶液进一步蒸发产生水蒸气和浓溴化锂溶液；所述浓溴化锂溶液进入低温溶液换热器(10)，与来自溶液泵(11)的稀溴化锂溶液进行换热，降温后进入第一低压膨胀阀(13)进一步降压后进入第一溶液吸收器(3)；所述蒸发器(8)出口的水蒸气通过三通调节阀(24)分为两路。夏季工况时，三通调节阀(24)连接第一溶液吸收器(3)侧开启，连接第二溶液吸收器(4)侧关闭，所述的浓溴化锂溶液在第一溶液吸收器(3)内吸收来自蒸发器(8)的水蒸气浓度降低成为稀溶液；冬季工况时，三通调节阀(24)连接两侧出口均打开，所述的溴化锂浓溶液在第一溶液吸收器(3)内吸收部分水蒸气后，再进入第二溶液吸收器继续吸收来自蒸发器(8)的水蒸气，浓度降低成为稀溶液，三通调节阀(24)两出口处蒸汽流量通过蒸发器(8)热负荷和温度要求进行控制；所述稀溶液依次进入溶液泵(11)、低温溶液换热器(10)、高温溶液换热器(9)升温增压后进入高压溶液发生器(5)，完成溶液循环；

2)制冷剂循环：由高压溶液发生器(5)产生的水蒸气首先进入低压溶液发生器(6)，与较低浓度的溴化锂溶液进行换热后降温，随后进入第二高压膨胀阀(14)压力降为中压等级；所述低压溶液发生器(6)产生的水蒸气与第二高压膨胀阀(14)出口处的液态水混合后进入冷凝器(7)，放热冷凝后进入第二低压膨胀阀(15)降为低压级别；所述冷凝水进入蒸发器(8)，与外部换热后蒸发为水蒸气；夏季工况时，水蒸气经三通调节阀(24)进入第一溶液吸收器(3)，与来自第一低压膨胀阀(13)的浓溴化锂溶液接触，水蒸气全部被浓溴化锂溶液吸收，完成制冷剂的循环；冬季工况时，水蒸气经三通调节阀(24)分别进入第一溶液吸收器(3)和第二溶液吸收器(4)，与来自第一低压膨胀阀(13)的浓溴化锂溶液先后接触，水蒸气依次被浓溴化锂溶液吸收，完成制冷剂循环；

3)冬季工况：热用户侧第一系统启动：三通阀(18)连接三通阀(19)侧出口打开，来自热用户的供热回水经三通阀(18)、三通阀(19)进入第一溶液吸收器(3)冷却管入口，被溶液吸收过程的放热量加热，出口温度上升；三通阀(22)连接热用户供水侧出口打开，第一溶液吸收器(3)冷却管出口与冷凝器(7)冷却水入口管相连，来自第一溶液吸收器(3)供热回水进入冷凝器(7)，被冷凝过程的放热量加热，温度继续上升达到供热要求，供热用户使用；热源水系统启动：三通阀(20)连接第二吸收器(4)侧出口打开，三通阀(21)连接第二溶液吸收器(4)侧入口打开，热源水在第二溶液吸收器(4)中吸收热量后温度上升，再进入蒸发器(8)，放出热量用于工质蒸发，之后再回到第二溶液吸收器(4)，在进入第二溶液吸收器(4)之前管道中加设补水管，通过截断阀(17)相连，形成热源水循环；

4)夏季工况：热用户侧第二系统启动：三通阀(18)连接三通阀(21)侧出口打开，三通阀(20)连接热用户供水侧出口打开，制冷回水经三通阀(18)、三通阀(21)进入蒸发器(8)，放出热量用于工质蒸发，出口温度降低达到制冷要求，供用户使用；冷却水系统启动：三通阀(19)连接冷却塔侧入口打开，三通阀(22)连接冷却塔侧出口打开，来自冷却塔(16)的冷却水经过三通阀(19)进入第一溶液吸收器(3)，被吸收过程的放热量加热后进入冷凝器(7)，继续被工质冷凝放热量加热，温度上升后进入冷却塔(16)，将热量释放给环境空气后温度降低，形成冷却水循环。

4.根据权利要求3所述的分段溶液吸收的微型分布式冷热电联供装置的控制方法，其特征在于：所述三通调节阀(24)根据冬夏工况调节连接第二溶液吸收器侧的启闭，夏季工况关闭，冬季工况开启；所述三通调节阀(24)根据蒸发器(8)中的工质蒸发热负荷调节进入第二溶液吸收器的蒸汽量，当蒸发热负荷增大，调节三通调节阀(24)连接第二溶液吸收器侧开度加大；当蒸发热负荷减小，调节三通调节阀(24)连接第二溶液吸收器侧开度减小，调节吸收蒸汽量，使吸收放热量达到蒸发热负荷需要量。