余热回收供溴化锂制冷机的具体应用

2020-11-30靳倩倩冯国晟黄勇李俊广

装备维修技术 2020年14期

靳倩倩冯国晟黄勇李俊广

摘要：本文分析了在炼焦生产中，采用两种方式进行余热回收利用，驱动溴化锂吸收式热水型制冷机组制取低温水，达到节能降耗目的的具体应用。一种是在煤气净化工序中，利用初冷器上段的高温循环水，冬季作为暖气用水，给厂区供暖，夏季作为热水型制冷机的动力源，循环使用，另一种是利用脱硫脱硝装置的余热锅炉产生的蒸汽，引入水罐，与水换热后，生成热水，供热水型制冷机使用，充分利用余热资源，减少蒸汽的消耗，同时获得温度更低的低温水。

关键词：余热回收;溴化锂制冷机;节能降耗

1、引言

余热是在能源利用设备中没有被利用的能源，通过一定的技术手段，对余热进行回收利用，是企业提高经济性，降低生产成本的一条重要途径。

初冷器是在煤气净化系统中，煤气与循环水进行间接换热的装置，煤气初冷器一般分为三段，一段、二段均使用循环水降温，循环水再通过冷却塔降温后循环使用，三段采用低温水降温，低温水再通过制冷机降温后循环使用。

随着环保要求的越来越严格，公司安装了焦炉烟气脱硫脱硝装置，烟气在降温的过程中，通过余热锅炉产生蒸汽供厂区使用。

热驱动的溴化锂吸收式制冷机分为直燃型、蒸汽型、热水型等，是以热源为驱动力，利用真空状态下纯水的沸点变低，从而将水作为制冷剂，制取低温水的设备。

2、改造前运行情况

2.1 热量情况

在初冷器一段，循环水与80-85℃的煤气换热后，温度能达到65-75℃。这部分循环水如果与二段的循环水混合，也并入冷却塔降温至32℃，会极大地增加冷却塔的运行负荷，夏季生产时，循环水温度很难达到指标要求，同时大量热能被浪费。循环水温度高，进一步造成初冷器三段负荷高，低温水的回水温度高，制冷机降温后也很难达到指标要求（<16℃），最终煤气温度降低困难，造成焦油、粗苯的回收率降低。经测算，初冷器一段的循环水流量约为900m?/h，完全能够作为一台热水型溴化锂吸收式制冷机的热源。

脱硫脱硝余热锅炉装置产生的蒸汽约0.6MPa，温度165℃，这部分蒸汽受烟气温度影响压力不稳定，通过通入热水罐，产生70-75℃的热水，然后通过供水泵，将热水供热水型制冷机循环使用。

2.2 溴化锂吸收式制冷机情况

原有3台蒸汽型溴化锂吸收式制冷机组，每台制冷机的蒸汽消耗量为5760kg/h。

3、改造方案及实施过程

对现有初冷器进行改造，增加热水槽和热水泵，将其中一台蒸汽型制冷机改造为热水型，通过管道将初冷器一段的循环热水引入制冷机，通过热水泵进行循环使用。同时安装切换阀门和管道，冬季将热水用于暖气取暖。

安装DN=4m，H=5m 的水罐，将脱硫脱硝余热锅炉产生的蒸汽从顶部引入水罐，在水罐底部加装热水泵，利用热水泵，循环使用水罐中的热水作为制冷机的动力源。

将两台蒸汽型制冷机改造为热水型制冷机。

改造实施后制冷机的工艺参数。

实施后循环水和低温水温度变化。

从图1、图2可以看出，以夏季制冷机开启时的生产为例，改造前后循环水温度基本能降低1-2℃，低温水温度基本能降低1-3℃。改造前低温水温度17-19℃，基本不能完成生产任务，改造后低温水一直稳定在16℃，同时也确保了煤气净化系统生产的稳定。

4、效益分析

（1）每台制冷机节约蒸汽5760kg/h，以制冷機年运行180d计算，可节约蒸汽24883.2t/台制冷机，以蒸汽价格100元/t计算，年可节约248.83万元/台制冷机。