余熱回收供溴化鋰制冷機的具體應用

靳倩倩 馮國晟 黃勇 李俊廣

摘要：本文分析了在煉焦生產中，采用兩種方式進行余熱回收利用，驅動溴化鋰吸收式熱水型制冷機組制取低溫水，達到節能降耗目的的具體應用。一種是在煤氣凈化工序中，利用初冷器上段的高溫循環水，冬季作為暖氣用水，給廠區供暖，夏季作為熱水型制冷機的動力源，循環使用，另一種是利用脫硫脫硝裝置的余熱鍋爐產生的蒸汽，引入水罐，與水換熱后，生成熱水，供熱水型制冷機使用，充分利用余熱資源，減少蒸汽的消耗，同時獲得溫度更低的低溫水。

關鍵詞：余熱回收;溴化鋰制冷機;節能降耗

1、引言

余熱是在能源利用設備中沒有被利用的能源，通過一定的技術手段，對余熱進行回收利用，是企業提高經濟性，降低生產成本的一條重要途徑。

初冷器是在煤氣凈化系統中，煤氣與循環水進行間接換熱的裝置，煤氣初冷器一般分為三段，一段、二段均使用循環水降溫，循環水再通過冷卻塔降溫后循環使用，三段采用低溫水降溫，低溫水再通過制冷機降溫后循環使用。

隨著環保要求的越來越嚴格，公司安裝了焦爐煙氣脫硫脫硝裝置，煙氣在降溫的過程中，通過余熱鍋爐產生蒸汽供廠區使用。

熱驅動的溴化鋰吸收式制冷機分為直燃型、蒸汽型、熱水型等，是以熱源為驅動力，利用真空狀態下純水的沸點變低，從而將水作為制冷劑，制取低溫水的設備。

2、改造前運行情況

2.1? 熱量情況

在初冷器一段，循環水與80-85℃的煤氣換熱后，溫度能達到65-75℃。這部分循環水如果與二段的循環水混合，也并入冷卻塔降溫至32℃，會極大地增加冷卻塔的運行負荷，夏季生產時，循環水溫度很難達到指標要求，同時大量熱能被浪費。循環水溫度高，進一步造成初冷器三段負荷高，低溫水的回水溫度高，制冷機降溫后也很難達到指標要求（<16℃），最終煤氣溫度降低困難，造成焦油、粗苯的回收率降低。經測算，初冷器一段的循環水流量約為900m?/h，完全能夠作為一臺熱水型溴化鋰吸收式制冷機的熱源。

脫硫脫硝余熱鍋爐裝置產生的蒸汽約0.6MPa，溫度165℃，這部分蒸汽受煙氣溫度影響壓力不穩定，通過通入熱水罐，產生70-75℃的熱水，然后通過供水泵，將熱水供熱水型制冷機循環使用。

2.2? 溴化鋰吸收式制冷機情況

原有3臺蒸汽型溴化鋰吸收式制冷機組，每臺制冷機的蒸汽消耗量為5760kg/h。

3、 改造方案及實施過程

對現有初冷器進行改造，增加熱水槽和熱水泵，將其中一臺蒸汽型制冷機改造為熱水型，通過管道將初冷器一段的循環熱水引入制冷機，通過熱水泵進行循環使用。同時安裝切換閥門和管道，冬季將熱水用于暖氣取暖。

安裝DN=4m，H=5m 的水罐，將脫硫脫硝余熱鍋爐產生的蒸汽從頂部引入水罐，在水罐底部加裝熱水泵，利用熱水泵，循環使用水罐中的熱水作為制冷機的動力源。

將兩臺蒸汽型制冷機改造為熱水型制冷機。

改造實施后制冷機的工藝參數。

實施后循環水和低溫水溫度變化。

從圖1、圖2可以看出，以夏季制冷機開啟時的生產為例，改造前后循環水溫度基本能降低1-2℃，低溫水溫度基本能降低1-3℃。改造前低溫水溫度17-19℃，基本不能完成生產任務，改造后低溫水一直穩定在16℃，同時也確保了煤氣凈化系統生產的穩定。

4、效益分析

（1）每臺制冷機節約蒸汽5760kg/h，以制冷機年運行180d計算，可節約蒸汽24883.2t/臺制冷機，以蒸汽價格100元/t計算，年可節約248.83萬元/臺制冷機。

（2）凈化工序經改造后，煤氣溫度降低，化產品收率增加，年產焦炭110萬噸煉焦系統計算，增產1585噸焦油，550噸苯，預計創效427萬元。

（3）新引進兩臺熱水型溴化鋰制冷機，初冷器增加熱水泵改造，增加水罐、水泵改造，成本約300萬元。

5、結語

本技術的應用，投入較少，在降低循環水溫度、提高化產品收率的同時，降低運行成本的效果顯著，具有很好的推廣和應用價值。

6、參考文獻

[1]胡學耕，許萬國，王康進.溴化鋰制冷機在焦化的應用[J]? 安徽冶金科技職業學院學報，2014，24，117-118.

[2]魯帥，李鵬舉，牛鑫等.循環氨水余熱回收制冷水在焦化行業的應用研究，能源與環保[J] 2018，40（7），163-165.

[3]王波.溴化鋰制冷技術在焦化行業應用探討.中國資源綜合利用[J] 2017，135（11），122-124.

作者簡介：靳倩倩（1986-）女，河北省衡水市人，碩士學位，工程師，化學工程與工藝方向。E-mail jinqq1986@163.com