（深圳钰湖电力有限公司 深圳 518111）
摘要：简要地介绍了蒸汽溴化锂吸收式制冷机组的工作原理；根据电厂实际运营情况高效利用发电做功后的余热蒸汽通过蒸汽（热水）型溴化锂制冷机组为电厂办公区及宿舍区提供冷负荷需求，同时还可满足生活区员工生活热水的日常需求。本篇文章从节能增效创益角度对电厂蒸汽制冷的经济性进行了系统分析，探讨了电厂蒸汽制冷、供热及生活热水多元组合方案的经济性与可行性，为后期电厂能源综合高效利用提供参考意见。
关键词：蒸汽溴化锂吸收式制冷机组；制冷；供热；能源综合高效利用
0 引言
近年来随着人们生活质量的提高，能源消耗也成为了当前的突出问题，人们在追求制冷、供暖、热水等生活综合能源服务的同时，高品位电能的消耗也给人们带来了较大的经济压力，由此改变能源消耗方式，提高能源利用效率已成为当前最受关注的焦点。
发电厂已在我们日常生活中时而常见，它是产生高品位电能输送的源头，但在我们享受高品位电能服务的同时，电厂也造成了大量的蒸汽热能浪费，由此本篇文章就是在节能增效创益角度最大限度的规避这一缺陷，高效利用发电后的余热蒸汽通过蒸汽溴化锂吸收式制冷机组，多方位的满足人们在制冷、供暖、生活热水等诸多方面的用能需求。
1 主要工艺技术简介
1.1 吸收式溴化锂冷水机组
溴化锂吸收式制冷机是一种不用电能，直接以热源为动力，制取冷水及温水的中央空调设备。它以溴化锂溶液为吸收剂，以水为制冷剂，利用水在高真空下蒸发吸热达到制冷的目的。其利用的热源既可以是燃油、燃气、蒸汽，也可以是各种高温排气、热水，甚至太阳能等余热和废热作为热源。在一台制冷机上可以同时利用多种热源。其制冷主要流程如图 1-1。
图 1-1 溴化锂吸收式制冷主要流程
近十年来，蒸汽溴化锂吸收式冷水机组在美国、加拿大、日本、韩国等许多国家投入使用，并取得了很好的效果，相比传统的电制冷方式比较，其蒸汽溴化锂具备以下几方面优越性：
1）蒸汽溴化锂吸收式冷水机组可同时或单独提供空调制冷、采暖、卫生热水等多方位能源服务。
2）节能、绿色、环保，对人体无害，对环境无害；
3）机组设备运动部件少，运行稳定性高，设备维护、维修费用低；
4）可大幅度平衡城市能源结构，缓解电力高峰。
1.2 蓄冷技术
蓄冷技术目前主要分为水蓄冷和冰蓄冷两种。这两种系统的原理大体相同，都是在电力负荷较低的夜间采用制冷机制冷，利用蓄冷介质的显热或潜热特性将冷量存储起来。在白间用电高峰时段，把储存的冷量再释放出来，以满足其人们的冷负荷需求。冰蓄冷与水蓄冷最主要的区别是在蓄冷量相同时两者需要的空间不同。相对来将水蓄冷技术不用低温制冰，因此在蓄冷过程中可以节约大量的电力。
图 1-2 水蓄冷系统原理图
水蓄冷系统具有设备投资小，运行可靠，制冷效果好，经济效益明显等多重优点，同时最主要的是每年能为用户节省很大部分中央空调年运行费用，除此之为还可实现大温差送水和应急冷源的作用，通过对比冰蓄冷系统投资大、 调试复杂、 推广难度较大，而水蓄冷具有经济简单的特点，可利用大型建筑本身具有的消防水池来进行冷量储存，因此水蓄冷技术具有广阔的发展空间和应用前景，同时具备平衡电网负荷，减少电厂投资，净化环境的社会环境效益，符合国家产业政策发展方向。
利用电厂余热蒸汽实现制冷是指利用电厂汽轮机发电后排出的乏汽或低品位蒸汽作为工业生产或居民生活的热源，驱动吸收式制冷机组从而实现制冷。吸收式制冷机是主要利用电厂余热蒸汽提供冷源的设备，吸收式制冷机应用比较广泛的是溴化锂吸收式制冷机组和氨水吸收式制冷机组（应用于零摄氏度以下） 。主流的蒸汽型双效溴化锂吸收式制冷机厂家的产品对所使用的蒸汽压力参数为：0.8MPa、 0.6 MPa、 0.4 MPa 的饱和蒸汽。主流厂家的蒸汽型溴化锂吸收式制冷机效率如下表1- 1 所示。 从节能与经济性角度考虑，一般采用的蒸汽参数为 0.6MPa~0.8MPa 的饱和蒸汽。
表 1- 1 部分厂家吸收式制冷机效率
2 蒸汽溴化锂吸收式制冷机组在电厂运营模式下的应用
在现有电厂正常发电的运营模式下，充分高效利用发电后的余热蒸汽，用其驱动蒸汽溴化锂吸收式制冷机组满足员工冷负荷需求，员工的生活热水和供热负荷需求通过蒸汽或凝结回水以换热的方式来提供，运行模式实现电制冷机组+蒸汽（热水）溴化锂吸收式制冷机组+蓄冷水罐+生活热水+供热多元化组合方案，具体运营模式如下（图2-1电厂余热蒸汽梯级利用运营模式）所示：
图 2-1 电厂余热蒸汽梯级利用运营模式
此模式能够很大程度提高能源利用效率，并与制冷设施有机结合，满足部分冷负荷需求，达到节能减排、循环利用、削减用电峰值的效果，实现能源梯级利用。
1）第一级利用：将发电、供热使用后的余热蒸汽全部回收，作为蒸汽（热水）型溴冷机制冷用高温水源。
2）第二级利用：通过优化供热蒸汽常规减温减压方式，采用蒸汽-热水换热器作为温度调整设备，一方面可降低蒸汽参数至用户合适蒸汽参数，另一方面用来进一步加热高温冷凝水，将水温提升至满足蒸汽（热水）型溴冷机的要求。
3）第三级利用：蒸汽（热水）型溴冷机制冷后排放的水（68℃），通过水-水板式换热器再利用，加热生活热水。
4）第四级利用：换热后的低温水回收至化学水系统。
同时，根据现场实际情况，为降低锅炉排烟温度，提高锅炉整体效率，从锅炉除氧器抽取一路热源进一步为蒸汽（热水）型溴冷机提供能量补充。
3 电厂运营模式下蒸汽溴化锂吸收式制冷机组的节能效率计算
3.1 制冷负荷经济效益计算
对于各类制冷机的经济性分析，主要是看在相同的制冷负荷条件下，对其制冷机组初投资及其运行费用进行技术济比较，为了能够较为客观的的对它们进行评价，我们用单位制冷量的费用作为衡量标准，溴化锂吸收式制冷机与电螺杆式制冷机单位制冷量的初投资见表2-1。
表2-1 各类制冷机的单位制冷量初投资
注：各路系统所用于供热设备的投资暂不计。
由表2-1可以看出：在不考虑吸收式制冷机的供热系统投资的情况下，溴化锂吸收式制冷机单位制冷量的初投资大约是离心式的1.3倍，在此方面电制冷机组具有优越性，但在电厂运营模式下，采用蒸汽溴化锂吸收式制冷机组可大大降低制冷运行费用。表2-2是在在同样满足1000RT制冷负荷的需求，电制冷机组及蒸汽溴化锂制冷机组24小时的运行模式下蒸汽溴化锂可节省的运行费用。（现暂定平均电价为0.6元／KWh）
由表2-1、2-2可以看出，虽电制冷机组单位制冷量的初投资略高于蒸汽溴化锂吸收式制冷机组，但采用电制冷机组每年的用电费用是相对昂贵的，整体考量，在电厂运行模式下高效率利用电厂发电做功后的余热废热，在单单满足1000RT的冷负荷需求条件下，通过蒸汽溴化锂制冷机组来满足工作区及生活区的冷热负荷工作模式，每年就可节省用电费用364.64万元，降低能源消耗，避免了能源浪费及能源污染。
4 结论
在电厂运营模式下，充分利用电厂自身能源优势，采用电制冷机组+蒸汽溴化锂吸收式制冷机组+蓄冷水罐+生活热水+供热多元化组合模式，使能源高效梯级利用，一方面对企业自身的经济性有很大的提升，节约成本降低能源消耗，同时有效地实现了电厂能源的梯级利用，减少了电厂二氧化碳，二氧化硫和氮氧化物的排放，实现了节能减排，对社会环境做出了很大的贡献。
参考文献：
[1]周贵斌，李景富 ，薛兴；《RFW系列高效蒸汽型溴化锂制冷机组介绍》；2009，30（2）：35-37.
[2]周贵斌，刘志清，段永红，邓宝军；《高效蒸汽型溴化锂吸收式制冷机组的研究》；2007，7（5）：93-94.
作者简介：
1、朱红军，1992年生，男，汉族，籍贯辽宁省凌源市，大学本科毕业学士学位，现在北京能源集团有限责任公司旗下子公司深圳钰湖电力有限公司任供热专责一职，主要从事供热市场调研、数据统计、分析和归档以及用户拓展、合同谈判等一系列供热相关的工作。
2、宋宁，1990年生，男，汉族，籍贯山西省大同市，大学本科毕业学士学位，现在北京能源集团有限责任公司旗下子公司深圳钰湖电力有限公司任供热专责一职，主要从事供热市场调研、数据统计、分析和归档以及用户拓展、合同谈判等一系列供热相关的工作。
论文作者:朱红军,宋宁
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/8
标签：蒸汽论文; 溴化锂论文; 机组论文; 电厂论文; 制冷机论文; 能源论文; 余热论文; 《电力设备》2017年第30期论文;