一種蒸汽與低溫余熱聯(lián)合用于制冷系統(tǒng)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種化工園區(qū)低溫余熱利用的工藝，具體地說(shuō)，涉及一種蒸汽與低溫 余熱聯(lián)合用于制冷系統(tǒng)的方法。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003] 為滿足全球氣候變化及綠色低碳發(fā)展的內(nèi)在要求，現(xiàn)代生產(chǎn)企業(yè)節(jié)能降耗的要求 日益嚴(yán)格，環(huán)保壓力愈發(fā)增大。能量密集型工業(yè)存在著大量的節(jié)能潛力，企業(yè)的工藝過(guò)程中 產(chǎn)生了大量的低溫余熱，這些低溫余熱主要通過(guò)冷公用工程向環(huán)境排棄，其回收利用在當(dāng) 前節(jié)約能源舉措中占有重要地位。
[0004] 由于低溫?zé)釡匚坏汀⒒厥諟夭钚?，以及低溫?zé)嵩春蜔嶷宸稚⒌奶攸c(diǎn)，使得低溫?zé)釗Q 熱設(shè)備龐大、回收技術(shù)復(fù)雜而難以有效實(shí)施。利用低溫余熱制冷是低溫?zé)嵊行Щ厥绽玫?重要途徑之一，而目前企業(yè)需要的冷量主要通過(guò)電制冷而獲得。
[0005] 在眾多制冷方式中，溴化鋰吸收式制冷以其環(huán)保、節(jié)能、高效等優(yōu)勢(shì)得到越來(lái)越多 的關(guān)注，它是以水為制冷劑，溴化鋰溶液為吸收劑，消耗低品位熱源來(lái)實(shí)現(xiàn)制冷。溴化鋰吸 收式制冷由于其本身特性限制，需保證其驅(qū)動(dòng)熱源溫度穩(wěn)定。而當(dāng)前工業(yè)余熱受工藝、原料 和產(chǎn)品變化，盡管數(shù)量大，但溫度不穩(wěn)定。因此，本發(fā)明提出在熱媒水進(jìn)入溴化鋰制冷機(jī)前 先經(jīng)過(guò)蒸汽加熱器進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，并提出溫度的控制方法。
[0006] 與其他低溫?zé)崂眉夹g(shù)或方案相比，本工藝優(yōu)點(diǎn)在于：考慮到低溫余熱的溫度隨 季節(jié)、廠區(qū)生產(chǎn)方案和加工量等因素變化，收集園區(qū)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)的低溫余熱，經(jīng)蒸汽加熱器 調(diào)節(jié)穩(wěn)定其溫度，利用溴化鋰制冷機(jī)組，制取冷凍水，通過(guò)管網(wǎng)向工業(yè)區(qū)內(nèi)有用冷需求的企 業(yè)供冷。本工藝在低溫?zé)崂梅矫婧蛨@區(qū)節(jié)省能耗具有顯著的優(yōu)越性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有低溫余熱制冷系統(tǒng)中，經(jīng)常會(huì)因季節(jié)、天氣、裝置生產(chǎn)等 因素導(dǎo)致低溫?zé)嵩礈囟鹊牟▌?dòng)，因此無(wú)法保證用于溴化鋰吸收式制冷的熱媒水溫度穩(wěn)定的 問(wèn)題，提供一種蒸汽與低溫余熱聯(lián)合用于制冷系統(tǒng)的方法，該方法在熱媒水送入制冷機(jī)前 增設(shè)蒸汽加熱器，該系統(tǒng)工藝具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)節(jié)柔性好、節(jié)約成本等優(yōu)點(diǎn)。
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案： 一種蒸汽與低溫余熱聯(lián)合用于制冷系統(tǒng)的方法，包括如下步驟：增設(shè)蒸汽加熱器，在熱 媒水進(jìn)入溴化鋰制冷機(jī)組前，先經(jīng)過(guò)蒸汽加熱器調(diào)節(jié)變化的低溫?zé)嵩?，穩(wěn)定熱媒水進(jìn)入溴 化鋰制冷機(jī)組的溫度。
[0009] 在上述方法中，所述蒸汽加熱器采用分程與串級(jí)混合控制，熱媒水經(jīng)過(guò)蒸汽加熱 器前后兩個(gè)溫度為被控變量，蒸汽和熱媒水進(jìn)入蒸汽加熱器的流量為操縱變量。
[0010] 在上述方法中，所述蒸汽加熱器的控制方法是：由控制器T1C監(jiān)測(cè)熱媒水進(jìn)入制冷 機(jī)發(fā)生器前的溫度A1,如A1處于相對(duì)穩(wěn)定溫度范圍內(nèi)，則保持熱水閥在一定的開(kāi)度，蒸汽 閥關(guān)閉，熱媒水無(wú)需蒸汽加熱直接送入溴化鋰制冷機(jī)的發(fā)生器里進(jìn)行工作；如由于某些因 素導(dǎo)致進(jìn)入蒸汽加熱器前的熱媒水溫度A2發(fā)生變化，它的變化使控制器T2C進(jìn)行工作，控 制蒸汽閥改變蒸汽的流量，從而使蒸汽加熱器前熱媒水溫度A2的偏差隨之減小，同時(shí)，由 于蒸汽加熱器前的熱媒水溫度變化，或由于熱媒水本身的進(jìn)口流量發(fā)生變化，會(huì)使熱媒 水溫度X1發(fā)生變化，Xi的變化通過(guò)控制器T1C不斷地改變控制器T2C的給定值，這樣的分 程與串級(jí)混合控制系統(tǒng)，可以使離開(kāi)蒸汽加熱器的熱媒水溫度A1穩(wěn)定在所需的溫度。
[0011] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果： (1)通過(guò)采用低溫余熱制冷，替代現(xiàn)代生產(chǎn)企業(yè)通常采用的電力分散制冷方法，可節(jié)約 電力，而低溫余熱是園區(qū)內(nèi)企業(yè)過(guò)剩的費(fèi)用，若不加以利用，則會(huì)直接排放到環(huán)境而浪費(fèi)。 因此這種利用工業(yè)廢熱制冷的方法不僅大大降低了制冷成本，增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，還可以 減少溫室氣體的排放，有利于改善園區(qū)內(nèi)低溫余熱直接排棄浪費(fèi)和以電力為主要能源的分 散式直接制冷的現(xiàn)狀。
[0012] (2)充分集成利用現(xiàn)有的資源，即低溫余熱和蒸汽集成使用，蒸汽主要是用于調(diào)節(jié) 和穩(wěn)定低溫余熱溫度，通過(guò)二者聯(lián)合，能顯著提高制冷系統(tǒng)的柔性，可以克服低溫?zé)嵩吹牟?動(dòng)，有利于維持供冷系統(tǒng)正常運(yùn)行，保證區(qū)域供冷用戶的生產(chǎn)不受影響。
【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1為蒸發(fā)器制冷量與時(shí)間溫度的關(guān)系圖。
[0014]圖2為本發(fā)明蒸汽與低溫余熱聯(lián)合利用于制冷系統(tǒng)的工藝流程圖。
[0015] 其中，1蒸汽加熱器，2發(fā)生器，3溶液熱交換器，4膨脹閥A，5溶液栗，6吸收器，7 冷凝器，8膨脹閥B，9蒸發(fā)器，10需冷用戶 圖3為蒸汽加熱器控制圖。
[0016] 其中，11熱交換器，12控制器T1C, 13控制器T2C, 14蒸汽閥，15熱水閥。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 本發(fā)明生產(chǎn)方法的具體過(guò)程如下： (1)用熱媒水從廠區(qū)裝置回收低溫余熱，熱媒水經(jīng)過(guò)蒸汽加熱器，當(dāng)送入溴化鋰吸收式 制冷機(jī)的熱媒水溫度A:處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，控制器TiC將控制熱水閥保持在一定的開(kāi)度； 若由于某些因素導(dǎo)致進(jìn)入蒸汽加熱器前的熱媒水溫度A2發(fā)生變化，它的變化使控制器T2C 進(jìn)行工作，控制蒸汽閥改變蒸汽的流量，從而使蒸汽加熱器前熱媒水溫度A2的偏差隨之減 小，與此同時(shí)，由于蒸汽加熱器前的熱媒水溫度A2變化，或由于熱媒水本身的進(jìn)口流量發(fā) 生變化，會(huì)使熱媒水溫度Xi發(fā)生變化，Xi的變化通過(guò)控制器T^不斷地改變控制器T2C的 給定值。這樣的分程與串級(jí)混合控制系統(tǒng)，使蒸汽加熱器出口的熱媒水溫度^穩(wěn)定在所 需溫度。
[0018](2)達(dá)到給定值溫度的熱媒水進(jìn)入溴化鋰吸收式制冷機(jī)組的發(fā)生器，對(duì)發(fā)生器中 的溴化鋰稀溶液進(jìn)行加熱，分別產(chǎn)生溴化鋰濃溶液和冷劑水蒸汽。
[0019](3)溴化鋰濃溶液經(jīng)過(guò)熱交換器和膨脹閥，溫度降低后進(jìn)入吸收器；冷劑水蒸汽進(jìn) 入冷凝器內(nèi)，被冷卻水冷凝成為冷劑水進(jìn)入蒸發(fā)器。
[0020](4)冷劑水吸收來(lái)自用戶回水的熱量而蒸發(fā)，同時(shí)制取的冷凍水送至需冷用戶，溴 化