低溫熱在煉化企業(yè)中的制冷應(yīng)用

1、<p>　　低溫熱在煉化企業(yè)中的制冷應(yīng)用</p><p>　　摘要：低溫熱制冷技術(shù)是近年來新興的一種節(jié)能新技術(shù),本文介紹了制冷工藝及低溫熱在煉化企業(yè)中的制冷應(yīng)用。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：低溫熱、制冷、節(jié)能 </p><p>　　Abstract: In recent years, low-temperature heating and coolin

2、g technology is emerging as a new energy-saving technologies, this paper introduces the cooling process and cryogenic thermal refining enterprise in refrigeration applications. </p><p>　　Key words: low-tempe

3、rature heat, refrigeration, energy </p><p>　　中圖分類號：TB66文獻標識碼：A文章編號： </p><p>　　煉廠的低溫熱制冷一般是指利用煉油裝置產(chǎn)出的低溫熱通過吸收式制冷機組制取低溫冷水。低溫冷水一方面可以供民用建筑空調(diào)制冷用，另一方面可以作為低溫冷卻介質(zhì)供裝置提高分離效果代替廠區(qū)循環(huán)水。 </p><p><

4、;b>　　1制冷工藝介紹 </b></p><p>　　制冷工藝一般分為兩種。一是壓縮式制冷，二是吸收式制冷。 </p><p>　　1. 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)由壓縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器組成，用管道將它們連接成一個密封系統(tǒng)。制冷劑液體在蒸發(fā)器內(nèi)以低溫與被冷卻對象發(fā)生熱交換，吸收被冷卻對象的熱量并氣化，產(chǎn)生的低壓蒸氣被壓縮機吸入，經(jīng)壓縮后以高壓排出。壓縮機排出的高壓氣態(tài)

5、制冷劑進冷凝器，被常溫的冷卻水或空氣冷卻，凝結(jié)成高壓液體。高壓液體流經(jīng)膨脹閥時節(jié)流，變成低壓低溫的氣液兩相混合物，進入蒸發(fā)器，其中的液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)制冷，產(chǎn)生的低壓蒸氣再次被壓縮機吸入。如此周而復始，不斷循環(huán)。 </p><p>　　目前在蒸汽壓縮式制冷裝置中采用較為廣泛的制冷劑有氨、氟利昂以及混合工質(zhì)。 </p><p>　　2. 吸收式制冷系統(tǒng)是由發(fā)生器、冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器

6、、吸收器、溶液熱交換器和溶液泵組成。 </p><p>　　目前常用的吸收式制冷裝置有兩種：一種是氨吸收式制冷裝置，工質(zhì)對是氨-水溶液，氨為制冷劑，水為吸收劑。這種制冷裝置的制冷溫度在1~-45℃范圍之內(nèi)，多用來制取-15℃以下的鹽水，為石油化工、醫(yī)藥衛(wèi)生等工藝生產(chǎn)過程提供冷源。另一種是溴化鋰吸收式制冷裝置，其工質(zhì)對是水-溴化鋰溶液，水為制冷劑，溴化鋰溶液為吸收劑。它的制冷溫度在0℃以上，多用來制取空氣調(diào)節(jié)用冷水

7、或為其他生產(chǎn)工藝過程提供冷卻水。本文主要介紹溴化鋰吸收式制冷裝置。 </p><p>　　在溴化鋰吸收式冷水機組中可以制取7~15℃的冷水，供冷卻工藝或空氣調(diào)節(jié)過程使用。作為制冷劑的水（以下稱冷劑水）的蒸發(fā)壓力，必須保持在0.87~2.07kPa(A)。因此，在溴化鋰吸收式冷水機組中，冷劑水在低壓下蒸發(fā)制冷，通過溶液的質(zhì)量分數(shù)在吸收和發(fā)生過程中的變化，來實現(xiàn)冷劑水的制冷循環(huán)。 </p><p&

8、gt;　　溴化鋰吸收式制冷循環(huán)如下圖所示。在吸收器5中，溴化鋰濃溶液吸收來自蒸發(fā)器4的水蒸汽（以下稱冷劑蒸汽），被稀釋成為稀溶液。溶液泵6將稀溶液從吸收器提升到發(fā)生器8中，溶液的壓力從蒸發(fā)壓力相應(yīng)地提高到冷凝壓力。在發(fā)生器中，稀溶液被加熱濃縮成為濃溶液。這時，釋放出來的冷劑蒸汽進入冷凝器2，而濃溶液則流回吸收器。來自發(fā)生器的冷劑蒸汽在冷凝器中冷凝成冷劑水。冷劑水經(jīng)過節(jié)流閥3降壓后，進入蒸發(fā)器制冷，產(chǎn)生冷劑蒸汽。冷劑蒸汽進入吸收器5，再被

9、濃溶液吸收。這樣完成了吸收式制冷循環(huán)。 </p><p>　　2低溫熱在煉化企業(yè)中的制冷應(yīng)用 </p><p>　　2.1建筑物空調(diào)制冷應(yīng)用 </p><p>　　當前，現(xiàn)代化的大型煉化企業(yè)，都有與之相配備的中心控制室、中心化驗室、辦公樓、倒班公寓等設(shè)施，這些設(shè)施都需要設(shè)空調(diào)，且空調(diào)的負荷較大且集中。一般負荷較為集中的建筑物均采用中央空調(diào)系統(tǒng)，煉廠內(nèi)設(shè)置制冷站，由制

10、冷站統(tǒng)一供給各個建筑物空調(diào)冷水。 </p><p>　　常規(guī)空調(diào)制冷的冷源是采用壓縮式制冷機組，消耗電能轉(zhuǎn)化為機械能使制冷劑改變氣液態(tài)制冷。而煉廠在有低溫熱水和低低壓蒸汽的情況下，可以采用溴化鋰吸收式冷水機組消耗余熱分離制冷劑制冷。雖然大型壓縮式制冷機組其COP可達到5以上，盡管其制冷效率高，但總要消耗大量電能；而采用溴化鋰制冷利用全廠多余的低溫熱水或低低壓蒸汽，就制冷機組而言基本沒有成本，雖然其制冷效率較低（單

11、效型COP約0.75，雙效型COP約1.4），但仍有較好的經(jīng)濟效益。 </p><p><b>　　2.2其他應(yīng)用 </b></p><p>　　通過溴化鋰吸收式冷水機組利用低溫余熱制取的冷水可以代替工藝裝置循環(huán)冷卻水。 </p><p>　　1）在煉化企業(yè)里，設(shè)置溴化鋰吸收式冷水機組利用低溫熱媒水制取低溫冷水，可用于脫丙烷冷凝器氣分，降低冷凝

12、溫度，提高脫丙烷塔的冷凝效果，從而達到提高產(chǎn)量和降低能耗的目的。 </p><p>　　2）設(shè)置溴化鋰吸收式冷水機組利用低溫熱媒水制取低溫冷水，可以降低吸收劑、補充吸收劑進塔溫度及中段回流返塔溫度，改善吸收塔操作條件，可進一步提高C3的吸收效果，多回收C3資源，實現(xiàn)降低裝置能耗，減少損失的目的。 </p><p>　　3實際應(yīng)用案例及效益評估： </p><p>　

13、　在廣西石化項目中，設(shè)制冷站一座，采用2×2000kW溫水型溴化鋰吸收式冷水機組，利用余熱回收站供給的95℃熱水制取7℃空調(diào)冷水，為煉廠的中心控制室、中心化驗室、綜合辦公樓提供冷源。 </p><p>　　按實際運行負荷3600kW，每年運行4000小時計算。 </p><p>　　表1不同制冷機組經(jīng)濟對比 </p><p>　　注：低溫熱媒水可以按照不計

14、成本做。 </p><p>　　3.1測算基礎(chǔ)數(shù)據(jù) </p><p>　　根據(jù)廣西石化項目基礎(chǔ)數(shù)據(jù)核算： </p><p>　　其中電0.53元/KWh, </p><p>　　循環(huán)水0.26元/m3， </p><p>　　新鮮水1.5元/m3； </p><p>　　低溫熱媒水不計成本, &

15、lt;/p><p>　　運行年限按15年考慮。 </p><p>　　其他成本因素（如人工費、管理費用、制冷站其他資產(chǎn)折舊等）按兩個方案均相同考慮。 </p><p>　　3.2測算假設(shè)條件 </p><p>　　假定在提供相同數(shù)量冷源（3600KW，年運行4000小時）的前提下，除測算成本項目外，其他成本均相同且不參與計算比對。 </p&

16、gt;<p>　　3.3成本對比及結(jié)論 </p><p>　　溴化鋰吸收式冷水機組: 400/15（折舊）+20.7*4000*0.53/10000（電）+1400*4000*0.26/10000（循環(huán)水）+28*4000*1.5/10000（新鮮水）+260*4000*0（低溫熱媒水）=193.46萬元/年。 </p><p>　　離心式冷水機組：200/15（折舊）+64

17、0*4000*0.53/10000（電）+730*4000*0.26/10000（循環(huán)水）+14.6*4000*1.5/10000（新鮮水）=233.69萬元/年。 </p><p>　　表明采用溴化鋰吸收式冷水機組，利用低溫熱媒水，比傳統(tǒng)的離心式冷水機組節(jié)約成本40.23萬元/年。 </p><p>　　這一對比成立的前提是低溫熱媒水是不計成本的，但從另一個角度講，也可以認為，通過本“低