浅谈溴化锂吸收式制冷机组结晶的处理方法与预防

戴金辉，马炎

（盛虹炼化（连云港）有限公司，江苏 连云港 222002）

在溴化锂机组的控制逻辑中，通常会设有一套完整的防结晶控制逻辑。然而，在实际运行过程中，由于各种因素的变化，例如，热源过大、冷却水温度过低、操作不当等原因，还是会使溴化锂机组发生结晶。结晶后应立即停机，判断结晶的部位，溶晶时间较长。溴化锂机组一般在机组运行期间结晶和机组停机期间结晶最容易发生结晶，当然机组启动时操作不好也会出现结晶。某装置配有两台溴化锂吸收式制冷机组，均采用蒸汽驱动，其中一台机组在停运期间发生过结晶，另一台机组在运行过程中发生过结晶。

1 结晶产生的原因分析

溴化锂溶液的结晶主要为析出结晶。因此，溶液的结晶主要与溶液的温度、浓度以及压力有关，如图1 所示。平时机组的运行一定要控制在溶液非结晶区域内。

溴化锂机组发生结晶的原因分析如下。

图1 溴化锂溶液结晶曲线图

1.1 机组运行期

（1）热源加入量过大。溴化锂机组通常采用PLC 控制，蒸汽阀在机组运行期间一般都开到最大，就可能会导致机组加热量过大，发生器内过量的水蒸发，就会导致溴化锂在发生器、发生器出口管路以及热交换器中发生结晶。

（2）进入发生器的溴化锂溶液减少。溶液循环量减少，溶液浓度不断提高，导致溶液结晶。

（3）机组真空度不够。机组真空度不够，那么吸收器吸收冷剂的量会大大减少，进入发生器的溴化锂浓度增加，在加入相同热源的条件下，发生器出口溶液浓度。

（4）冷却水温度过低。冷却水温度过低，会将稀溶液冷却过低，在溶液热交换器换热过程中，使浓溶液温度过低而产生结晶。

（5）停电。停电后，由发生器出来的浓溶液稀释不充分而造成结晶。

1.2 机组停机期间

（1）冷却水温度过低。停机期间溴化锂溶液处于静止状态，如果冷却水温度过低，致使吸收器内及其出口的溴化锂溶液温度过低，当溶液温度低于某值时，会发生结晶。一般在机组停机后需要关小循环水阀门。

（2）蒸汽调节阀内漏。在机组停机稀释时，按照逻辑设定，蒸汽调节阀自动关死。若调节阀出现内漏，溴化锂溶液就无法达到完全稀释，最终因为发生器出口浓度高而出现结晶。

1.3 机组启动时

（1）热源加入量过快。机组刚启动时，溶液泵需要一定的时间才能将溴化锂溶液注入至发生器要求的液位，若一开始加热量过大，就容易引起发生器及其出口管路因蒸发量太大而结晶。

（2）冷却水温度过低。结晶的原因与机组运行期间冷却水过低相同。目前，机组逻辑中都要设定循环水的温度作为启机条件。

2 结晶的判断

机组在运行期间，最容易结晶的部位是溶液热交换器的浓溶液侧及浓溶液出口处，因为这里的溶液浓度最高且温度最低。当温度低于该浓度下的结晶温度时，便逐步开始结晶。

运行期间机组的结晶显著特征主要有以下几个方面。

（1）机组不制冷，蒸发器中冷剂温度高。

（2）高温发生器中溴化锂溶液温度突然升高。

（3）蒸汽凝液温度高于高温发生器中溴化锂溶液温度。

机组在停机期间，最容易结晶的部位是吸收器及溶液泵内的溴化锂溶液。因为停机时，循环水温度过低，就会使吸收器内的温度低于溴化锂溶液的结晶温度，造成结晶。一旦发生结晶，若启动机组，溶液泵就会过载停止（若溶液泵为变频调节，则电机的运转频率非常低），无法正常运行。

3 结晶的处理

3.1 机组运行期间

（1）关小蒸汽阀，减少热源，降低发生器溶液温度；

（2）关小循环水阀门，减少冷源；

（3）保持机组的真空度在设计值范围内；

（4）接外部蒸汽，对准发生器出口管线进行加热；

（5）高频率的敲击发生器至热交换器管线；

（6）对机组进行间歇性的启动；

当发现发生器出口温度迅速下降时，说明机组基本溶晶，此时不能过快地增加热源，应保持机组在低热源下运转十分钟以上，之后缓慢增加热源，并注意观察机组制冷效果以及发生器出口温度、蒸汽凝液温度。

3.2 机组停机期间

（1）关小冷却水手阀，减少冷源；

（2）接外部蒸汽，对溶液泵泵壳及进出口管线进行吹扫加热，直到泵能运转；

（3）间歇性的启动机组（间隔时间应在15min 以上），在有变频器的情况下同时观察溶液泵频率的变化。

3.3 机组启动期间

若发生器发生结晶时，其溶晶方法如下。

（1）稍开蒸汽阀门，为机组提供少量热源；

（2）外接蒸汽源，对准发生器进行加热；

（3）对机组进行间歇性的启动。

4 预防结晶的措施

根据溴化锂机组结晶产生的原因，有以下几方面的预防措施。

4.1 避免过快、过度加热

若发现机组结晶是由于蒸汽加入量过大造成，那就需要在PLC 中修改蒸汽调节阀的最大开度。

4.2 及时观察机组的内部情况

操作人员要时刻关注机组的运行情况，定期抽掉不凝气，确保机组有足够的真空度。注意机组的运行参数，当发现运行参数异常，如发生器出口温度上升过快，蒸汽凝液温度高于发生器出口温度等时，应及时过小蒸汽阀门，避免过度结晶。

4.3 延长机组停机稀释时间

在PLC 中延长停机稀释时间，可有效避免停机后结晶的发生。

4.4 调整停机操作步骤

当机组需要停机时，可先将蒸汽手阀关死，机组无负荷运转，当发生器温度达到合适的温度时，再进行停机操作。

5 结语

虽然溴化锂机组结晶会对整个装置的运行产生严重影响，但若操作人员能熟练掌握机组结晶的原因、结晶的处理方法以及结晶的预防措施，那么在很大程度上能够预防结晶的发生。或者即便发生结晶，也能及早发现，及时处理，最大限度地降低机组结晶产生的影响。