排煙熱回收型直燃機(jī)循環(huán)研究

摘要：在天然氣氣源充足的地區(qū)，直接使用天然氣為動力的直燃式吸收式制冷機(jī)取代中央空調(diào)的電動制冷機(jī)是目前普遍使用的一種方式。本文介紹了帶排煙熱回收發(fā)生器的吸收式制冷循環(huán)的原理，并對這一新型循環(huán)進(jìn)行了模擬計算。計算結(jié)果表明，在一定范圍內(nèi)，新循環(huán)的性能系數(shù)COP隨著排煙熱回收產(chǎn)生蒸汽比例α的增大而增大，燃料消耗量隨α的增大而減小。新型循環(huán)排煙溫度可降低到120℃左右，有利于保護(hù)環(huán)境；而且它的推廣能夠?qū)崿F(xiàn)燃?xì)獾亩呢?fù)荷平衡，逐步形成合理的能源結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵字：排煙熱回收COP節(jié)能直燃機(jī)1前言我國溴化鋰吸收式制冷機(jī)的發(fā)展自20世紀(jì)60年代研制成功以來，已經(jīng)得到了快速發(fā)展。直燃型吸收式制冷以其工質(zhì)對臭氧層無破壞，節(jié)電，利于平衡冬夏燃?xì)夥骞鹊忍攸c(diǎn)得到日益推廣。特別是隨著近來“西氣東輸”工程的進(jìn)展，以及近些年來“拉閘限電”問題日益嚴(yán)重，在解決能源需求、環(huán)境保護(hù)、負(fù)荷平衡這些矛盾上，在天然氣氣源充足的地區(qū)，直接使用天然氣為動力的直燃式吸收式制冷機(jī)取代中央空調(diào)的電動制冷機(jī)是目前普遍使用的一種方式。直燃型溴化鋰吸收式制冷機(jī)的研究熱點(diǎn)集中在直燃機(jī)的新型循環(huán)研究，如三效機(jī)、四效機(jī)循環(huán)的研究[1]，吸收式熱泵研究[2,3]；吸收器和發(fā)生器中的表面活性劑強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)研究、緩蝕劑研究[4]；燃燒效率研究等。目前，各廠家生產(chǎn)的主流直燃機(jī)均是雙效溶液循環(huán)形式，按溶液流程分為串聯(lián)和并聯(lián)，其中串聯(lián)分正串聯(lián)和反串聯(lián)兩種，并聯(lián)分低溫?zé)峤粨Q器前分流和低溫?zé)峤粨Q器后分流兩種。直燃機(jī)高壓發(fā)生器內(nèi)的發(fā)生溫度，達(dá)到160℃左右。實(shí)際運(yùn)行時，煙氣排放溫度一般在190～200℃以上，這么高的排煙溫度不僅浪費(fèi)能源，對環(huán)境也造成熱污染。如何充分利用潔凈能源，提高能源有效利用率，減少對環(huán)境的污染值得深入研究。在此背景下，本文提出了一種新型循環(huán)，將排煙熱回收發(fā)生器與吸收循環(huán)結(jié)合起來并將其用于直燃型吸收式制冷機(jī)。新型循環(huán)的研究對提高直燃機(jī)的性能系數(shù)、降低運(yùn)行費(fèi)用、節(jié)能環(huán)保都有重要意義。2帶排煙熱回收發(fā)生器的吸收循環(huán)原理利用排煙熱回收的吸收式制冷系統(tǒng)（以低溫溶液熱交換器后分流為例），如圖1所示，在傳統(tǒng)的雙效吸收循環(huán)的基礎(chǔ)上加了一個排煙熱回收發(fā)生器，整個循環(huán)相當(dāng)于一個雙效循環(huán)加一個單效循環(huán)，其基本原理為：從吸收器②出來的稀溶液經(jīng)過低溫溶液熱交換器⑦后分為三路，一路經(jīng)過高溫溶液熱交換器⑥去向高壓發(fā)生器⑤、另兩路分別進(jìn)入低壓發(fā)生器④和排煙熱回收發(fā)生器⑧。溶液在發(fā)生器內(nèi)受熱濃縮，高壓發(fā)生器⑤產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入低壓發(fā)生器④作為低溫?zé)嵩矗訜崞渲械娜芤汉筮M(jìn)入冷凝器③冷凝，低壓發(fā)生器④產(chǎn)生的蒸汽直接進(jìn)入冷凝器③冷凝，第三路溶液進(jìn)入排煙熱回收發(fā)生器⑧進(jìn)一步回收煙氣中的熱量，產(chǎn)生的蒸汽也進(jìn)入冷凝器③。最后，三路濃縮后的溶液在低溫溶液熱交換器⑦前匯合后經(jīng)熱交換器進(jìn)入吸收器②吸收來自蒸發(fā)器①冷劑蒸汽被稀釋后開始新一輪的循環(huán)。

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