余热制冷(总厂精细化工研究所)总厂在生产过程中需要大量的蒸汽，一、二期生产装置中每小时消耗中、低压蒸汽量800t左右，势必遗留较多的低能位蒸汽和热水；另外，还有许多化学反应热。这些糸热的数量很大，它们的利用是节能的一个重要方面。几年来，虽然各分厂对能源的逐级利用作了全面研究和规划，对余热的回收也采取了具体措施，取得不少的成绩和收效。但是，出于设计水平、经济核算和技术程度的局限性，仍有大量的凝水潜热、显热、废汽受工艺条件的制约，尚未得到充分的利用和回收。当生产装置中排放高温热水数量很大时，它的排放也成了难题，处理不妥，还会造成环境污染，影响生产j另外，还必须设置专门的冷却器或风冷器来降低热水温度，消耗额外电力以驱动水泵和风机。例如：总厂腈纶厂采用蒸汽凝结水利用和回收改造后，每年可节约过去为排放高温凝结水消耗的工业冷却水费3．35万元"】。本文的目的是在于简单介绍余热制冷的特点和流程，利用总厂拥有大量低能位热的有利条件，推荐进行吸收式翩冷。这样既找到处理余热的出路和方法，又解决了化工工艺过程或室调中常常需要玲冻水的问题，因此，这一技术改造有着现实意义，值得推广。二、吸收式制冷机的特点在石化企业中普遍使用着活塞式螺杆式、离心式等制冷机，它是以消耗电能为动力的，其耗电量甚大。目前，在我国电力供应不足的情况下，大量发展该机型显然不符合我国国情，郎使将来供电情况好转，也是不经济的吸收式制冷机不需要庞大的能量转化设备，可以直接利用低能位热量制冷。石化企业中拥有大量蒸汽，采用吸收式制冷机，它可以利用0．O1～O．4×10。Pa的低压汽和废热或8O℃以上的热水即能正常制冷。从而大大扩大了低能位热源的应用。因此，它是提高能源利用率的重要途径之一。吸收式制冷系统中要采用两种工质、制冷剂和吸收剂。例如：溴化锂系(水为翻冷剂、溴化锂水溶液为吸收剂)用于空调系统，氨水系(氨为制冷剂，水为吸收剂)用于低温系统，该系统无爆炸危险，安全可靠，除几台屏蔽泵外，无其他转动部件，安装要求不高，运转时平稳，振动和噪声小冷却水进水温度即使高到37~38℃仍能正常运行j投资省，日常运转费用低，就1．256Mh(300万keal／h)溴化锂制冷机组与活塞式机组相比，每天节电2000度；不足之处是溴化锂溶液在有空气存在情况下，对黑色金属有强烈的腐蚀性，所以对系统密封要求高，另外，演化锂的价格较高。三、溴化锂吸收制冷的原理和工艺流程垒山油化纤1．制冷原理在常温下溴化锂水溶液能强烈地吸收水蒸气；在加热时，又能将其吸收的水分释放出来；而水在真空状态下蒸发时需要向周围的物体吸热2．工艺流程工艺流程见图1所示(单效式)。吸收了水蒸气的溴化锂稀溶液(浓度为58％左右)由发生器泵6从吸收器4中抽吸，经过换热器8升温后送到发生器1，被加热管内流过的低压蒸汽加热，由于溶液中水的沸点(100．c)比溴化锂(1265口c)低得多，所以，当溶液加热到某一温度时，其中的水便不断蒸发为水蒸气，而溶液逐渐变浓到矾左右，水蒸气经挡板除去携带的液滴后，进入玲凝器2，被冷却管中的冷却水冷凝成制冷(剂)水，制冷(剂)水压力较高，积聚在冷凝器下部的水田1澳化锂班杖式漳机漉程1．盅生器2．拎凝器3．蒸发器4．吸收器5．-砖剂水循环系6．发生器泵7．骚收器幕B臻辞9．U形管水封装置盘内，通过U形管水封装置9降压后进入蒸发器3的水盘内，水盘中制冷(剂)水由循环泵5送到蒸发器中的喷淋装置中，并均匀地喷洒在蒸发器管簇的外表面，通过管束来吸收回水的热量而逐渐气化为水蒸气，回水得到冷却，温度降低，即达到制冷目的。该回水称冷媒水，亦称冷冻水。在蒸发器内形成的制冷(剂)水蒸汽经过挡水板又回到吸收器，而发生器1中62％左右浓度的溴化锂溶液经换热器8降温后回到吸收器4，62％左右的浓度的溴化锂溶液被吸收器泵7抽送到吸收器内的喷洒装置中，均匀地喷洒在冷却管表面，与蒸发器来的制冷(荆)水蒸气进行传热混合，而最后成为浓度58％左右盼稀释溶液，如此周而复始，循环不已。图2中上部为气相区，、为饱和蒸汽等压线，下部为液相区，m为饱和液体等压线，为等温线。2-7稀溶液在换热器内加热过程，温度升高，浓度不变；7_5稀溶液在发生器中的等浓度加热过程，温度由t升到饱和温度；5-4发生器内等压浓缩过程，浓度由58第1蛐垒jI1油化纤左右增加到62％左右，温度由Yl高到t，同时产生点3状态的制冷剂蒸汽；4_8浓度为62％左右的溴化锂溶液在换热器中等浓度冷却，温度降到{s；8H962％左右浓溶液与稀溶液的混合过程，混台后浓度为∈a，温度为屯|9_9混台溶液出吸收器喷嘴的闲发过程(由于水份蒸发，浓度由∈。增至∈a)，9_2喷淋溶液在吸收器中吸收来自蒸发器的冷剂蒸汽的吸收过程。并被在吸收器管内流动着的冷却水所冷却，溶液的浓度和温度一并降低，过程终了溶液状态为点2|3_3发生器中产生的制冷剂蒸汽在冷凝器中的冷凝过程。其状态是压力为灿的饱和水}3-1制冷荆经过"u"形管进入蒸发器的蒸发过程压力由挑降至形成的饱和蒸汽被喷淋在吸收器中的混合溶液所吸收。四、几种大型制冷机组技术指标的比较某石化企业扩建新装置，装置中空调总耗冷量40．9MJ／h，按总耗冷量的要求对国内外几种大型制冷机组进行可行性研究、评价，提出四个方案。其性髂分析、对比见附表，表中电收费0．15元／kW·h，循环冷却水收费O．02元，七，0．0lMPa蒸汽(余热)收费3元／t，0．：L~Pa蒸汽收费14元，t。方案Ⅲ中入口蒸汽为0．1MPa，背压蒸汽仍可利用，蒸汽收费7元，七计算。由于方案I中使用该厂大量廉价余热蒸汽，因此，单位产冷量的经济指标最低'3．79元／MJ／h，耗电量为1．31kW／J／h，数量极少。与离心式机组相比，整个冷冻站每年节电2．354万kW·h(年运行8000h计)。另外，方案I中冷冻站投资最省，是理想的推荐方案．五、发展趋势如果没有一定数量的低能位热，仅仅为l『使用漠化锂制冷的需要，特地专门设置锅炉等设备来提供低压蒸汽．那么，这显然是不经济的。一般具有余热、废热的工厂最适宜用吸收式制冷。目前国内尚未普遍采用溴化锂吸收制冷机的原因，主要是：1．双效溴化锂吸收式制冷机在我圄起步较晚，多数设计单位和用户对其使用性能、结构、节髓效果、管理方法还不甚熟悉和全面了解。2．企业缺乏多余的蒸汽及更新设备的资金和技术但是，从发展的眼光看，世界上许多国家早已把降低能耗列入议事日程。例如：制冷技术居于领先地位的日本，双效澳化锂制冷机在大型制冷系统中的应用越来越多，目前，已超过其他所有制冷机种"。结合我国国情，在能源供应紧张，国家对能源消耗的控制越来越严格的今天，继续使用那些效率低，能耗高的制冷设备，显然是不符台国情。石化企业有较多的余热。余热的利用正是目前迫切需要解决的课题，近年来，垒国石化系统已逐渐开始使用余热制取冷冻水工艺。北京向阳化工厂利用高、低压凝结水和放空蒸汽，制冷8．87MJ／h，荆门炼油厂利用垒厂放空的乏汽源制冷12．56MJ／h，以催化轻柴油余热为热源制冷3．86MJ／h，改善了操作条件，取得经济效益。我们相信，随着节能工作的深入发展，在抓好节约一次能源的同时，抓好二次船源的合理利用，余热吸收式制冷一定会在石化企业中得到更广泛应用，把能源消耗降到最低水平，更新现有制冷设备(特别是蒸喷式制冷)势在

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