余热氨水吸收制冷机组

吸收式制冷循环的热力系数和蒸气压缩式制冷循环的制冷系数都是用来评价循环经济性的主要技术指标。但两者之间不能直接加以比较，因为压缩式制冷机消耗功，吸收式制冷机消耗热能，功比热能的品位高，产生功的成本也高。对这两个数值进行比较时，必须考虑电站内蒸汽装置中的热交换情况及效率。即使如此，吸收式制冷机的热力系数仍然低于压缩式的当量热力系数，原因在于吸收式制冷机系统的运行过程中存在着更多的热力不可逆过程。

从两个系统的运行费用比较来看，在较低的蒸发温度下似乎采用吸收式制冷系统更为合适，特别是在有高温加热介质可以利用的情况下更是如此。因为这样有可能利用单级吸收式制冷系统获得需两级压缩式系统才能获得的低温。

氨水吸收式制冷机的特点

与其它形式的制冷机相比较，氨水吸收式制冷机具有如下特点：

(1)采用蒸气或热水作为热源，有利于废热的综合利用，特别适合于化工、冶金和轻工业中的制冷设备；

(2)以氨作为制冷剂，能制取0℃以下的低温；

(3)整个装置除泵外均为塔、罐等热交换设备，结构简单，便于加工制造；

(4)振动、噪音较小，可露天安装，从而降低了建筑费用；

(5)负荷在30~100%范围内调节时，装置的经济性没有明显变化；

(6)维修简单、操作方便、易于管理；

(7)氨价格低廉，来源充足；

(8)对大气臭氧层无破坏作用；

(9)对铜及铜合金（磷青铜除外）有腐蚀作用；

(10)钢材及冷却水消耗量大；

(11)热力系数较低；

(12)由于氨、水的沸点比较接近，为提高氨气浓度，系统中必须增设精馏和分凝设备。

余热氨水吸收制冷机组国外现状

1859年，F.Carre制成第一台氨水吸收制冷机组，并与1860年申请专利。以后，C.Munters和B.Von Platen制成氨-水-氢扩散吸收式冰箱，与1920年申报专利。由于压缩机的发明和能源相对富裕，氨水吸收制冷装置当时没有流行开来，随着能源的逐步枯竭，人类对氨水吸收制冷研究重新重视。从1969年起，小型氨水吸收制冷机组开始进入市场。自1969年以来，日本进行了新型余热氨吸收制冷机组的商业开发，已有蒸汽型和燃气型系列产品进入市场。美国对余热氨水吸收制冷机组的研究也走在世界的前列。

余热氨水吸收制冷机组国内现状

国内的科研院校自上世纪90年代以来开始重视这方面的研究，中科院热物理研究所、大连理工大学、上海理工大学等院校在这方面的研究比较深入，分别作出了样机进行测试。2000年以来，其中一些科研院所研究生产的氨水扩散吸收式冰箱已经进入市场。泰山集团泰安华能制冷有限公司自2002年也从事余热氨水吸收制冷机组的研究，在冶金、啤酒、内燃机尾气回收、天然气冷冻干燥等领域进行了推广应用。1-300万大卡产品已经形成系列。

吸收式制冷装置由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、循环泵、节流阀等部件组成，工作介质包括制取冷量的制冷剂和吸收、解吸制冷剂的吸收剂，二者组成工质对。浓氨水溶液在发生器中被加热，分离出一定流量的冷剂蒸气进入冷凝器中，冷剂蒸气在冷凝器中被冷却，并凝结成液态；液态冷剂经过节流降压，进入蒸发器，在蒸发器内吸热蒸发，产生冷效应，冷剂由液态变为气态，再进入吸收器中；另外，从发生器流出的稀溶液经换热器和节流降压后进入吸收器，吸收来自蒸发器的冷剂蒸气，吸收过程产生的浓溶液由循环泵加压，经换热器吸热升温后，重新进入发生器，如此循环制冷。

氨水吸收式制冷以自然存在的水或氨等为制冷剂，对环境和大气臭氧层无害；以热能为驱动能源，除了利用锅炉蒸气、燃料产生的热能外，还可以利用余热、废热、太阳能等低品位热能，在同一机组中还可以实现制冷和制热（采暖）的双重目的。整套装置除了泵和阀件外，绝大部分是换热器，运转安静，振动小；同时，制冷机结构简单、安全可靠、安装方便。在当前能源紧缺，电力供应紧张，环境问题日益严峻的形势下，吸收式制冷技术以其特有的优势已经受到广泛的关注。吸收式制冷正在向着小型化、高效化的方向发展，各国对吸收式技术的开发研究主要集中在联合循环、余热利用、吸收式热泵、吸收和发生过程的机理研究、换热结构和换热表面、界面活性剂及缓蚀剂、机组优化设计及经济性分析、系统的特性仿真等方面。吸收式制冷已经成为制冷技术的主要发展方向之一，有着非常广阔的前景。

尾气余热制冷机组采用氨水溶液作为工作介质，其工作循环是由发生、分离、冷凝、节流、蒸发、吸收六个过程组成（附流程示意图）。

制冷剂循环：由尾气为发生器加热，产生出的气液混合物经分离器分离后，分离出高浓度的制冷剂蒸气。经冷凝器凝结成液体进入贮液罐。制冷剂液体通过浮球阀节流降压后进入蒸发器蒸发。蒸发后的制冷剂气体进入吸收器，被稀溶液吸收后成为浓溶液，再由溶液泵将浓溶液经溶液换热器与来自发生器的稀溶液换热后送入发生器再次加热，周而复始形成制冷循环。

溶液循环：经分离器分离出来的稀溶液进入溶液换热器与浓溶液换热后，经浮球阀自动调节进入吸收器，并吸收制冷剂后成为浓溶液，再由溶液泵送入发生器加热。产生出的气液混合物进入分离器分离后，分离出稀溶液，周而复始形成溶液循环。

随着化学能源的枯竭，余热氨水吸收制冷机组的研究和推广将出现崭新的局面。国建在节能减排方面必将针对该产品出台一些优惠政策，对生产和研发企业给予优惠，对产品的推广和使用给予一定的扶持。相信余热氨水吸收制冷机组逐渐会被大家认识和接受，机组的大面积推广必将为中国的节能减排事业做出贡献。2100433B

产品描述：

针形管余热锅炉：

采用针形管强化传热元件扩展受热面，水管烟侧的受热面大大增加，同时烟气流经针形管表面时形成强

烈的紊流，起到提高传热效率和减少烟灰积聚的作用。该余热回收装置具有结构简单、热效率高、运行寿命长、安全可靠、维护方便等优点。目前已在各类燃气发电

机组上应用了几百台，均取得了客观的经济效益。

产品特点：

1)余热锅炉采用针形管强化传热元件强制换热，能够增加换热面积7-8倍，提高换热系数2倍，从而使传热效率提高14倍

2）余热锅炉具有自清灰能力，烟气流经针形管表面时形成强烈的紊流，使烟灰很难在换热管束上积聚

3）余热锅炉耐磨损、密封好、占地面积小，锅炉本体重量轻仅是常规锅炉的1/2-2/3倍、体积小仅是常规锅炉的1/2倍，从而保证了锅炉的安装方便

4）锅炉基础投资小投资额仅占常规锅炉的50%-70%，价格便宜，性价比高

5）余热锅炉使用自动控制，有效减少现场操作人员的劳动强度，减少现场操作人员数量

6）余热锅炉具有维修简单，更换换热管束方便节约人力物力成本，最大化减少经济损失

产品优势：

1、余热锅炉采用强制循环，即汽、水工质在管内是依外力（给水泵、热水循环泵）驱动。这样可使受热面布置不受任何限制，且使受热面布置的十分紧凑，换热效果好。

2、KNPT系

列针形管余热锅炉，是专为烟气余热回收而设计的专用高效节能产品。采用带有扩展受热面的针形管强化传热元件作为余热锅炉的受热面，水管烟侧的受热面可大大

增加，同时烟气流经针形管表面时形成强烈的紊流，起到提高传热效率和减少烟灰积聚的作用。该余热锅炉具有结构简单、热效率高、运行寿命长、安全可靠、维护

方便等优点。

3、结构紧凑、热效率高

单位长度上的受热面积大，现用的针形管为光管的7.8倍，是螺旋翅片管的1.3倍，对接焊缝全部采用氩弧焊焊接，其焊接质量比手工焊接质量大大提高；设备的体积、重量大幅度降低，因而，在相同换热面积下，设备投资大大降低，在设备布置安装方面，为用户提供了较大空间。

4、耐震消音

由于设备结构设计和针形管的自身结构特点，使其具有消声器的结构特征，因此设备能起到消声器的作用。

5、安装、使用、维修方便

设备安装时只需将设备联接到冶炼炉的排烟出口上，设备即可投入正常运行；余热锅炉设有检查门，可根据实际情况确定清灰周期，确保换热效果，增长使用寿命。

发电机组余热锅炉

细节图表现：

针形管组

余热的回收利用途径很多。一般说来，综合利用余热最好，其次是直接利用，再次是间接利用（如余热发电）。综合利用就是根据余热的品质，按照温度高低顺序不同按阶梯利用，品质高的可以用于生产工艺或余热发电；中等的（120度-160度）可以采用氨水吸收制冷设备来制取-30度到5度的冷量，用于空调或工业；低温的可以用来制热或利用吸收式热泵来提高热量的数量或温度供生产和生活使用。

1、余热蒸汽的合理利用顺序是：

①动力供热联合使用；②发电供热联合使用；③生产工艺使用；④利用汽轮机发电或直接替代电机驱动机泵；⑤生活用;⑥利用余热吸收制冷设备，实现热、电、冷联产。

2、余热热水的合理利用顺序是：

①供生产工艺常年使用；②返回锅炉及发电使用；③生活用。

3、余热空气的合理利用顺序是：

①生产用；②暖通空调用；③动力用；④发电用。