薄膜装置增上溴化锂制冷机组分析

　　1前言

　　中国石化洛阳分公司是一家拥有8000kt/a 加工能力的油、化、纤一体化的特大型石油化工企业，其薄膜装置生产线引自法国DMT 公司， 生产的BOPP 消光膜幅宽为6.6m、 厚度为12 ～80μm， 设计年产能20kt/a。 装置现有2 台螺杆式冷水机组，每台额定制冷量为1680kW，额定输入功率为350kW，循环水用量为345t/h，实际制冷量根据制冷负荷自动调节。其中一台为工艺用冷冻水机组，供、回冷冻水温度分别为11℃和16℃，全年运行，正常运行时制冷负荷约为额定制冷量的3/4，主要为电机齿轮箱和牵引辊等设备提供冷却用冷冻水;另一台为环境空调用冷冻水机组，供、回冷冻水温度分别为7℃和12℃，每年运行时间约5 个月 ，正常运行时制冷负荷约为额定制冷量的3/4， 同时可作为工艺用冷冻水机组备用机组。

　　2低温热水系统运行状况

　　炼油装置存在大量低温热源(温度低于120℃)，由于温位太低，用于产低压蒸汽较困难，只好用冷却水或空冷冷掉，不仅增加水耗和电耗，同时也等于放弃了一个相当大的热源[1]。

　　通常，低温余热利用途径主要有：

　　① 发电，分热水扩容发电和有机工质循环发电，但前者效率低，后者可靠性较差;

　　② 热泵升温[2]，但该措施受制于电热价格比 ，升温幅度不大;

　　③ 产生低温冷源， 其典型流程是先回收余热发生的95～98℃热水，后以热水驱动溴化锂制冷机组，发生7～10℃冷冻水，作为某些需要较低温度操作工段的循环冷剂，或顶替部分电制冷负荷，以降低电耗。

　　为充分利用炼油装置低品位热源 ，2008 年5月，在全厂新建两套低温热水系统，Ⅰ套供生产装置工艺使用，替代低压蒸汽;Ⅱ套供生活区和办公区，用做生活热水和冬季采暖。 Ⅱ套低温热水系统热源情况见表1，夏季用户用量见表2。 根据用户实际运行情况，如果低温热水供水温度达到设计参数93℃，低温热水至用户温度约89℃(考虑管路热损)，开元交换站溴冷机只需150t/h 热水。 如Ⅱ套低温热水系统热源装置运行正常，在夏季，Ⅱ套低温热水系统尚有350t/h 的热水富余，需要用循环水冷却至70℃以下再循环利用 ，存在能量利用不合理状况 。

　　3增上低温热水型溴化锂制冷机组可行性分析

　　3.1溴化锂吸收式制冷技术及原理

　　溴化锂吸收式制冷技术利用“溴化锂-水”二元溶液为工质，水为制冷剂，溴化锂溶液为吸收剂，利用水在高真空(绝对压力870Pa)状态下蒸发、吸热和溴化锂溶液吸收水蒸气的特性进行热交换，制取5～15℃的冷冻水[3]。

　　该技术制冷过程所需热能可为蒸汽、 废热、废汽及热水(65℃以上)，对热能的品位要求不高，电力消耗少、污染低、效率较高。其工作过程为：外部可利用驱动热源，在极限温度65℃以上进入工质发生器管程，加热浓缩发生器壳内的溴化锂水溶液，蒸发出的水蒸汽工质进入蒸汽冷凝器壳内，被外部循环水冷凝节流降压，水进入蒸发器，在高真空环境下骤然降温至5℃以下，吸收蒸发器管程内流动的冷冻水热量快速蒸发，从而制取所需温度的冷冻水。壳程的水进入吸收器壳内，被来自发生器浓缩后的溴化锂溶液吸收并放出溶解热，溶解热通过管程冷却水带走，吸收水蒸气的溴化锂溶液变稀后被送入发生器壳内浓缩。如此进行工质水的相变循环、溴化锂溶液的吸收与解析循环。