一种充分利用电厂热能的冷库制冷系统的制作方法

文档序号:15645046发布日期:2018-10-12 22:29阅读:1525来源:国知局

本实用新型属于循环制冷技术领域,具体涉及一种充分利用电厂热能的冷库制冷系统。



背景技术:

推进节能减排、保护环境,实现经济社会的可持续发展已成为我国的基本国策。火力发电厂存在着大量热资源,如:发电过程中产生的中、高温蒸汽和中、高温热水;余热回收技改后产生的中低温热水。由于电厂周边的热用户单一,此类资源除部分用于城市供热外,大部分热资源长期以来并未得到有效利用。同时,城市热网夏季也大多处于闲置状态或低负荷低效率运行状态,电力设施投资巨大,利用率却很低,造成设备闲置浪费,因而从能源资源的循环利用来说存在着严重的资源利用不合理性。因此,如何充分利用电厂自身具有的能源资源条件,寻找开发新型的用热大户,对提高电厂热效益促进节能减排具有重要的技术和经济价值。

冷库主要用作对食品、乳制品、肉类、水产、化工、医药、育苗、科学试验等的恒温贮藏冷气设备,其中的物流冷库是冷链物流的重要组成部分。

传统制冷系统:利用气化温度很低的液体(制冷剂),使它在低压下蒸发变成气体,从而吸收热量,达到降温的目的,所谓制冷剂是指在制冷循环膨胀蒸发时吸收的热量,因而产生制冷效应的物质。由于冷冻的要求能在0℃以下蒸发而吸收热量,所以常用的制冷剂沸点在0℃以下,并且很多是-15℃或者更低。制冷剂除了沸点低之外,还要求对人体器官无害,对金属不起腐蚀作用,无燃烧及爆炸的危险,不与润滑剂起化学反应,还应具备良好的吸热性能,蒸发吸热多,在高压冷凝系统内压力低,粘度较低和价格便宜等。传统一般采用以制冷剂直接蒸发方式制冷,其冷凝方式分为水冷、风冷、蒸发式冷凝等。不同温度要求的功能房间(冷藏间或冷冻室),大中型冷库和冷冻间通常将高温(T0>-15℃)与低温系统分开,高温系统采用单机压缩,低温系统由双级压缩系统来达到。

传统制冷系统应用及运行中,制冷机的运转和运行应根据冻结量和室外气温的变化来调整制冷机的运转方式及运行台数。有些大型冷库冷冻厂不管室外气温、冷凝压力、蒸发压力的高低和库房热负荷的大小,均采用直接蒸发式冷媒双级压缩制冷系统。如在冻结间刚进货后,库房热负荷增大,蒸发压力较高,蒸发器与冷凝器侧温差过大,压缩机压缩比较高,制冷效率较低,造成严重的高品质能源的浪费。



技术实现要素:

为解决上述问题,本实用新型提供一种利用发电厂富裕资源的冷库制冷系统,电厂内过剩蒸汽、热水或高温烟气采用热泵吸收废热的方式,输送到溴冷机进行一级制冷,降低溴冷机用热成本,“发电厂富裕资源的冷库制冷系统”中一级溴冷机运行成本即可忽略,仅需考虑二级冷冻机制冷用电运行成本,既节约用电,又能合理利用电厂内过剩或废热,对电厂现有富余资源进行整合,实现能源合理利用及转化。

本实用新型的技术方案具体为:

一种充分利用电厂热能的冷库制冷系统,包括溴化锂冷水机组1,冷却水系统3通过冷却水系统回水管31和冷却水系统供水管32连接溴化锂冷水机组1,承压蓄水池4通过一级制冷系统冷冻水回水管11和一级制冷系统冷冻水供水管12连接溴化锂冷水机组1,二级制冷机组2通过二级制冷系统冷冻水回水管21和二级制冷系统冷冻水供水管22连接承压蓄水池4,冷库5通过二级制冷系统冷媒回水管51和冷媒供水管52连接二级制冷机组2。

所述承压蓄水池4采用封闭式承压水箱,包括溴化锂机组冷冻水回水蓄水池41和溴化锂机组冷冻水供水蓄水池42。

所述溴化锂机组冷冻水回水蓄水池41和溴化锂机组冷冻水供水蓄水池42间设有旁通压差调节阀6。

所述一级制冷系统冷冻水回水管11上设有一级冷却水循环水泵7。

所述二级制冷系统冷冻水供水管22上设有二级冷却水循环水泵8。

所述溴化锂机组冷冻水回水蓄水池41和一级冷却水循环水泵7间设有一级冷冻水系统补水泵9,一级冷冻水系统补水泵9的入口连接电厂软化水管网10。

所述溴化锂冷水机组1所用热源13来自于发电厂的富裕蒸汽或热水或高温烟气。

相对于现有技术,本实用新型采用一级吸收式溴冷机+二级制冷系统形式组成低温制冷系统,相比常规冷库采用单一电制冷系统耗电大幅降低,同时又能合理利用电厂内过剩产能或废热,实现能源合理利用及转化,对电厂现有富余资源进行整合,实现能源高效、合理、综合利用;设置承压蓄冷水池保障一二级之间存在15min及以上的调节时间差,保障系统运行可靠性及使用寿命;通过设置压差旁通阀,调节水泵进出口两端压力;设置二级冷却水循环水泵,提升控制二级制冷机组冷凝器侧压头,以满足二级制冷机组的需要。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示,一种充分利用电厂热能的冷库制冷系统,包括溴化锂冷水机组1,冷却水系统3通过冷却水系统回水管31和冷却水系统供水管32连接溴化锂冷水机组1,承压蓄水池4通过一级制冷系统冷冻水回水管11和一级制冷系统冷冻水供水管12连接溴化锂冷水机组1,二级制冷机组2通过二级制冷系统冷冻水回水管21和二级制冷系统冷冻水供水管22连接承压蓄水池4,冷库5通过二级制冷系统冷媒回水管51和冷媒供水管52连接二级制冷机组2。由于一级与二级制冷系统(一级制冷系统包括溴化锂冷水机组1,冷却水系统3,一级制冷系统冷冻水回水管11和一级制冷系统冷冻水供水管12,冷却水系统回水管31和冷却水系统供水管32,承压蓄水池4;二级制冷系统包括二级制冷机组2,二级制冷系统冷冻水回水管21和二级制冷系统冷冻水供水管22,承压蓄水池4,冷库5,冷媒回水管51和冷媒供水管52)采用同时启停,因媒介的热惰性,传热的延迟以及一二级制冷系统运行时存在时间差,会导致二级制冷系统运行故障,不能保障运行效果,因此,设置承压蓄冷水池保障一二级之间存在15min及以上的调节时间差,保障系统运行可靠性及使用寿命。可根据电厂供热、冷库制冷量需求的不同采用一个或多个溴化锂冷水机组1、二级制冷机组2并联方式与承压蓄水池连接。

所述承压蓄水池4采用封闭式承压水箱,包括溴化锂机组冷冻水回水蓄水池41和溴化锂机组冷冻水供水蓄水池42,溴化锂机组冷冻水回水蓄水池41用来存储一级溴化锂制冷机组12℃冷冻水系统回水,溴化锂冷水机组1热源侧利用热源13,即电发电厂的富裕蒸汽或热水或高温烟气,通过一级制冷系统冷冻水回水管11将溴化锂机组冷冻水回水蓄水池41中的12℃冷冻水制取成7℃冷冻水并通过一级制冷系统冷冻水供水管12存储在溴化锂机组冷冻水供水蓄水池42。二级制冷机组2利用利用一级溴化锂机组冷冻水供水蓄水池42中7℃的供水与溴化锂机组冷冻水回水蓄水池41中12℃的回水循环进而冷却二级制冷机组2的冷凝器,再根据冷库各不同功能房间所需要介质温度调整二级制冷机组2的蒸发器侧冷媒温度。冷库各不同功能房间包括气调库、冷却间、冷却间冷藏间、冻结间、冻结间冷藏间等。

所述一级制冷系统冷冻水回水管11上设有一级冷却水循环水泵7,用于调节一级制冷系统冷冻水侧、承压蓄水池4、二级制冷机组2冷凝器侧循环动力。

由于承压蓄水池4采用的水箱是属于闭式承压水箱,当末端用户二级制冷机组2较多时,一级冷却水循环水泵7的动力不足以匹配均衡各末端二级制冷机组2的分支用户需求,在二级制冷系统冷冻水供水管22上设置二级冷却水循环水泵8,用来提升控制二级制冷机组2冷凝器侧压头,以满足二级制冷机组2的需要。

由于一级冷冻水循环系统属于闭式循环系统,运行时需保障一定的工作压力,在溴化锂机组冷冻水回水蓄水池41和一级冷却水循环水泵7间设有一级冷冻水系统补水泵9,一级冷冻水系统补水泵9的入口连接电厂软化水管网10,用于保障一级制冷系统冷冻水侧、承压蓄水池、二级冷凝器侧冷冻水循环系统的工作压力,防止闭式循环系统出现真空或负压运行。

当系统或水泵突然开启及停止运行时,由于循环水系统水流量及流速偏大会造成系统局部超压,在溴化锂机组冷冻水回水蓄水池41和溴化锂机组冷冻水供水蓄水池42间设置旁通压差调节阀6,用来调节水泵进出口两端压力短时失衡的问题,当系统运行稳定后,压差旁通阀6作用消失。

本实用新型一种充分利用电厂热能的冷库制冷系统的工作原理为:当系统刚开始运行的时候,先用一级冷冻水系统补水泵9给承压蓄水池4注入30℃的水,然后溴化锂冷水机组1利用发电厂富余资源(蒸汽或热水)把注入的水冷却成7/12℃的循环水,作为二级制冷机组2的冷却水源,通过低温冷媒制取冷库各不同功能房间所需要介质温度。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本实用新型整体构思前提下,还可以作出若干改变和改进,这些也应该视为本实用新型的保护范围。

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