溴化锂制冷在某钢铁企业工程中的应用

溴化锂制冷在某钢铁企业工程中的应用 刘勇龙 （江苏省冶金设计院有限公司，江苏 南京 ）摘要：本文介绍了溴化锂制冷机组的特点，以某钢铁企业溴化锂制冷站设计为例，对比了溴化锂制冷机组与传统电制冷机组经济性，分析了溴化锂制冷机组在钢铁企业中广泛的运用前景。关键词：溴化锂制冷机组 钢铁企业引言随着我国经济的高速发展，能源日益枯竭，如何更好的利用能源，将是我们面临的重要课题。同时，钢铁企业是各类企业中的能源消耗大户，在钢铁企业中推行节能减排项目尤为必要，钢铁企业在炼钢、轧钢过程中，均会产生大量的蒸汽，这些蒸汽一般不能完全被利用，各个钢铁厂均会放散大量的蒸汽。同时，为了保证钢铁企业中办公室、操作室等处的环境，均要求设置制冷设备。溴化锂制冷机组以蒸汽热能为主要动力源，能提供优质冷源，在钢铁企业中是很好能源回收设备。1 溴化锂制冷机组的特点溴化锂吸收式制冷机以热能为动力，以水为制冷剂，溴化锂溶液为吸收剂，制取0以上的冷媒水，可用作空调或生产工艺过程的冷源。与其他类型的制冷机相比，具有下述特点：（一）以热能为动力，电能耗用较少，且对热源要求不高。能利用各种低势热能和废汽、废热，如高于20kPa的饱和蒸汽、高于75的热水以及地热、太阳能等，有利于热源的综合利用。具有很好的节电、节能效果，经济性好。（二）整个机组除功率很小的屏蔽泵外，没有其他运动部件，振动小、噪声低、运行比较安静。（三）以溴化锂溶液为工质，机器在真空状态下运转，无臭、无毒、无爆炸危险、安全可靠、无公害、有利于满足环境保护的要求。（四）冷量调节范围宽。随着外界负荷变化，机组可在10100的范围内进行冷量的无级调节。即使低负荷运行，热效率几乎不下降，性能稳定，能很好适应负荷变化的要求。（五）对外界条件变化的适应性强。如标准外界条件为：蒸汽压力5.88 105Pa，冷却水进口温度32，冷媒水出口温度10的蒸汽型机组，实际运行表明，能在蒸汽压力(1.967.84)105Pa，冷却水进口温度2540，冷媒水出口温度515C的范围内稳定运转。（六）安装简便，对安装基础要求低。机器运转时振动小，无需特殊基础，只考虑静负荷即可。可安装在室内、室外、底层、楼层或屋顶。安装时只需作一般校平，按要求连接汽、水、电即可。（七）制造简单，操作、维修保养方便。机组中除屏蔽泵、真空泵和真空间等附属设备外，几乎都是换热设备，制造比较容易。由于机组性能稳定，对外界条件变化适应性强，因而操作比较简单。机组的维修保养工作，主要在于保持其气密性。2 工程概况某钢铁厂生产过程中有约5t/h的蒸汽放散量，同时厂区办公楼、电气室等均需要空调制冷建设，为了更好地回收蒸汽热能，本工程采用溴化锂制冷机组为各空调区提供冷源。2.1 建筑物冷负荷 该工程主要建筑物及计算冷负荷详见表1所示。表1 各建筑物及冷负荷统计表建筑物分类 加热炉电气室13#电气室CS1CS9操作室厂区办公楼更衣楼合计面积(m2)1202670360200016006750冷负荷(kW)3611801082401921756由于各建筑物区域较为分散，考虑5%的管道冷量损失，总计算冷负荷为1844 kW。2.2 制冷站冷源方案比较各建筑物冷负荷总和为1844 kW，因此制冷站冷源选择蒸汽双效型溴化锂制冷机组SXZ6-93DH2两台，不考虑备用机组。该机组冷量可实现10100%无极调节，机组采用废热蒸汽为动力，大大降低能耗，同时采用“溴化锂-水”二元溶液循环，具有很好的环保性能。机组在节能效应和环保效应都有很好的优越性。该机组标准参数：单台制冷量为930kW，消耗蒸汽量为1.03t/h，蒸汽压力为0.6MPa；冷冻水水量152m3/h，进出口水温度12-7；冷却水水量231m3/h，进出口水温度32-37.5。 实际运行表明，在蒸汽压力为1.967.84105Pa ，冷却水进口温度为2540，冷冻水出口温度为515条件下，机组均能稳定运行。对溴化锂制冷与传统电制冷机组经济性比较见表2。表2 溴化锂机组与电制冷机组经济性比较 内容形式初投资（万元）机组电功率（kW）蒸汽耗量（t/h）年运行费用（万元）溴化锂机组(2台)1508.92.060.734电制冷机组(2台)11036029.7 注：1.由于蒸汽本身是排放的，蒸汽消耗不计费用；2.年运行时间按1500h计，电费按平均0.55元/（kWh）计算;3.表中只分析机组本体经济性，其他附属设备不包括其中。从表2明显看出，选择蒸汽溴化锂制冷机组具有很好的经济性。3 系统设计制冷站冷源方式为蒸汽双效型溴化锂制冷机组，制冷站系统设计流程见图1。 图1 制冷站系统设计流程图3.1 制冷站主要设备参数制冷站内配置主要设备有蒸汽溴化锂机组、冷却塔、冷冻水泵、冷却水泵，设备主要参数详见表3。系统中机组进出水管上配置全自动水过滤器。 表3 主要设备参数表设备名称 台数主要性能参数备注蒸汽双效型溴化锂吸收式冷水机组2台制冷量930 kW /台，蒸汽耗量1030kg/h配自控装置方形逆流式冷却塔2台冷却水量300m3/h，风机电机11 kW进塔水温38，出塔水温32冷冻水循环泵150RK180-403台冷冻水流量180m3/h，总扬程40m电机功率 30 kW两用一备配一台变频器冷却水循环泵200RK280-323台冷却水流量280m3/h，总扬程32m电机功率 37 kW两用一备配一台变频器3.2 设计要点 由于钢铁企业中各建筑物比较分散，可以根据各建筑物功能，分区域建设区域溴化锂制冷站。选用水泵时，应详细计算各环路水力损失，按最大环路阻损计算水泵扬程，做好各环路水力平衡计算。4 结束语 溴化锂制冷系统利用钢铁企业余热蒸汽，产生企业所取的冷源，具有很好节能降耗效果，值得各钢铁企业大力推广。参考文献：1 溴化锂吸收式制冷机与电制冷空调机组的比较.全国暖通空调制冷.1996年学术