专利名称:吸收式冷功联供循环系统和吸收式冷功联供方法
技术领域:
本发明涉及热源利用领域,尤其涉及吸收式冷功联供循环系统和吸收式冷功联供 方法。
背景技术:
在工业生产中,比如水泥、玻璃、钢铁等工业产品的生产中,存在着各种形式和温 度等级的余热资源。如果将这些余热直接排放到环境中去,会造成能源的巨大浪费和环境 的污染。另外,自然界中也存在着大量丰富的太阳能、地热等可再生热源。从国家节能减排 角度,需要对工业生产中产生的余热资源和可再生热源进行回收利用。根据余热(在本文中也称为热源)的温度等级,通常将热源分为高温、中温、低温三 类温度高于650°C的热源为高温热源,温度在250 650°C之间的热源为中温热源,温度在 250°C以下的热源为低温热源。对于高温、中温热源一般采用余热锅炉和汽轮发电机组发电 进行回收利用,而对于低于250°C的低温热源,主要用来单独供热、单独发电或者单独制 冷。低温热源发电一般采用有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle)技术和卡林纳循 环(Kalina Cycle)技术。有机朗肯循环采用低沸点的有机工作介质(简称工质),比如R123 制冷剂、R113制冷剂、R245FA制冷剂或异戊烷等。图1示出了有机朗肯循环的示意图。其 工作循环如下有机工质在蒸气发生器101中吸收来自低温热源管道102的热量而产生饱 和或者过热有机工质蒸气,然后该有机工质蒸气进入透平机103 (或膨胀机)做功,并通过 与透平机103连接的发电机104输出发电量。之后有机工质进入到冷凝器105中凝结放热 形成液态,液体的有机工质再经过供给泵106升压后进入蒸气发生器101,这样完成一个完 整的循环。卡林纳循环技术是以氨水混合物作为工质的一种新型动力循环,它使工质的吸热 温度曲线和热源的放热温度曲线达到很好的匹配,从而减少了不可逆损失。另外,也能显著 提高能源利用效率,在联合循环和热源利用方面具有独特的优势。图2示出了卡林纳循环 的示意图。其中氨水工作溶液经过供给泵201加压并经过预热器202升温之后,进入蒸汽 发生器203中,由其中的低温热源管道204加热、蒸发并过热后,产生过热氨水蒸汽。随后 该过热氨水蒸汽进入透平机205做功,并通过与透平机205连接的发电机206输出发电量。 从透平机205中排出的工质经过蒸馏器207冷却,然后被从分离器210分离出来的贫氨溶 液稀释为基本溶液,进入吸收器208中凝结;离开吸收器208的饱和液体经凝结泵209加 压,一部分经过再热器213和蒸馏器207加热升温后,进入分离器210分离。在分离器210 中分离出富氨蒸汽和贫氨溶液。其中贫氨溶液经再热器213冷却,再经节流装置211降压, 以稀释透平机205排出的工作溶液形成氨水基本溶液。分离器210分离出来的富氨蒸汽经 预热器202冷却后,和另一部分氨水基本溶液混合为氨水工作溶液,然后被冷凝器212中的 冷却水凝结为饱和液体,最后经供给泵201加压,完成一个循环过程。图3示出了现有技术中氨水吸收式制冷循环的示意图。从吸收器301中流出的氨水饱和液态基本溶液,通过供给泵302升压并在换热器303中预热后,进入精馏器304中进 行分离。精馏器304分离出富氨蒸汽和贫氨溶液。其中富氨蒸汽在冷凝器305中凝结成饱 和液体,该饱和液体的一部分回流到精馏器304中,另外一部分经过节流装置306节流降压 之后,进入蒸发器307中蒸发以产生制冷量。从蒸发器307中流出的富氨饱和蒸汽和精馏 器304中分离的经节流装置308降压之后的贫氨溶液进入吸收器301中吸收冷凝,形成氨 水基本溶液,该氨水基本溶液提供给供给泵302,以此不断循环。为了实现同时发电和制冷的目的,现有技术中进一步提出了一种吸收式冷电联供 循环系统,如图4所示。该吸收式冷电联供循环系统包括精馏器401、冷凝器402、蒸汽发生 器403、过热器404、透平机405、发电机406、节流装置407、预热器408、循环泵409、吸收器 410、蒸发器411、热源管道412、冷量输出管道413、吸收器冷却水管道414、冷凝器冷却管道 415和热源。精馏器401与冷凝器402和蒸汽发生器403连接,蒸汽发生器403依次与过热 器404、透平机405连接,透平机405与发电机406连接,冷凝器402依次与节流装置407、 蒸发器411连接,吸收器410连接透平机405和蒸发器411,吸收器410连接循环泵409,循 环泵409依次连接预热器408、精馏器401,形成工质循环通路。热源沿着热源管道412依 次通过过热器404、蒸汽发生器403和预热器408,提供热量。所述蒸发器411通过冷量输 出管道413输出冷量。吸收器410具有冷却水管道414,冷凝器402具有冷却水管道415, 通过冷却水冷却氨水。上述现有技术的工作循环过程为精馏器401将氨水混合物的基本溶液分离成富 氨蒸汽和贫氨溶液,贫氨溶液经过蒸汽发生器403、过热器404,形成高压的过热贫氨蒸汽, 进入透平机405做功,并由发电机406输出电能。富氨蒸汽经过冷凝器402和节流装置407 形成低干度的湿饱和蒸汽,进入蒸发器411中吸收热量以输出冷量。饱和富氨蒸汽和贫氨 蒸汽在吸收器410中冷却形成氨水基本溶液,该基本溶液为饱和溶液。饱和溶液经过循环 泵409,压力得到提高,然后在预热器408中预热后进入精馏器401,在精馏器401中又分离 出高浓度的富氨蒸汽和低浓度的贫氨溶液。这样完成一个工作循环。上述现有的吸收式冷电联供循环系统是将精馏器分离出来的浓度较低的贫氨溶 液在蒸汽发生器中加热蒸发,然后通过过热器过热,由于是通过吸收热源热量而产生的过 热氨水蒸汽,因此,需要热源的温度较高,对于温度较低的热源,例如上述的低温热源,就不 能使用该系统。另外经过精馏器分离出来的纯度较高的氨水蒸汽,依次经过冷凝器和节流 装置,浪费了氨水蒸汽的压力能。因此,需要一种新的吸收式冷功联供循环系统和吸收式冷功联供方法以解决上述 问题。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足,本发明首先提供了一种吸收式冷功联供循环系 统,所述循环系统采用非共沸溶液作为工作介质,所述循环系统包括顺次连接成环路的蒸 汽发生器、第一级气液分离器、透平机、第二级气液分离器、冷凝器、节流装置、制冷蒸发器、 吸收器、循环泵和回热器,所述蒸汽发生器中设置有热源管道,热源通入所述热源管道中, 所述透平机用于输出机械功率,所述制冷蒸发器用于输出制冷量,其中,在所述第一级气液 分离器和所述蒸汽发生器之间设置有第一通路,用于将所述第一级气液分离器分离出的液态工作介质回收至所述蒸汽发生器,在所述第二级气液分离器和所述吸收器之间设置有第 二通路,用于将所述第二级气液分离器分离出的液态工作介质回收至所述吸收器,所述循 环系统还包括从所述蒸汽发生器经由所述回热器至所述吸收器的反向通路,在所述反向通 路上,所述回热器和所述吸收器之间连接有第一减压装置,在所述第二通路上连接有第二 减压装置。优选地,在所述环路上,在所述回热器和所述蒸汽发生器之间连接有第一混合器, 所述第一通路是从所述第一级气液分离器经由所述第一混合器至所述蒸汽发生器。优选地,在所述第一减压装置和所述吸收器之间连接有第二混合器,所述第二通 路是从所述第二级气液分离器经由所述第二减压装置和所述第二混合器至所述吸收器。优选地,所述第一减压装置和所述第二减压装置为减压阀。优选地,所述节流装置为节流阀。优选地,所述透平机驱动与其连接的发电机输出电量。优选地,所述非共沸溶液为氨水溶液。优选地,所述热源的温度在80°C至250°C之间。本发明还提供一种吸收式冷功联供循环系统,所述循环系统采用氨水溶液作为工 作介质,其特征在于,所述循环系统包括顺次连接成环路的蒸汽发生器、第一级气液分离 器、透平机、第二级气液分离器、冷凝器、节流装置、制冷蒸发器、吸收器、循环泵和回热器, 在所述回热器和所述蒸汽发生器之间连接有第一混合器,以形成从所述第一级气液分离器 经由所述第一混合器至所述蒸汽发生器的第一通路,所述循环系统还包括从所述蒸汽发生 器经由所述回热器至所述吸收器的反向通路,在所述反向通路上,所述回热器和所述吸收 器之间连接有第二混合器,以形成从所述第二级气液分离器经由所述第二混合器至所述吸 收器的第二通路,在所述回热器和所述第二混合器之间连接有第一减压装置,并且在所述 第二级气液分离器和所述第二混合器之间连接有第二减压装置,其中,所述蒸汽发生器中 设置有热源管道,热源通入所述热源管道中,所述透平机用于输出功率,以驱动与其连接的 发电机输出电量,所述制冷蒸发器用于输出制冷量。优选地,所述热源的温度在80°C至250°C之间。优选地,所述节流装置为节流阀,所述第一减压装置和所述第二减压装置为减压阀。本发明提供一种采用上述循环系统进行吸收式冷功联供方法,所述方法包括以 下步骤a.使所述氨水溶液在所述蒸汽发生器中吸收所述热源的热量并产生氨水湿蒸汽; b.将所述氨水湿蒸汽提供给所述第一级气液分离器,并由所述第一级气液分离器分离出 第一富氨蒸汽和第一液态贫氨溶液;c.将所述第一富氨蒸汽提供给所述透平机,并由所述 透平机膨胀做功,输出机械功率,以驱动所述发电机输出电量,并将所述第一液态贫氨溶液 经由所述第一通路提供给所述蒸汽发生器;d.将所述透平机排出的富氨湿蒸汽提供给所 述第二级气液分离器,并由所述第二级气液分离器分离出第二富氨蒸汽和第二液态贫氨溶 液;e.将所述第二富氨蒸汽经所述冷凝器冷凝和所述节流装置减压后提供给所述制冷蒸 发器,以输出制冷量,并将所述第二液态贫氨溶液经由所述第二通路提供给所述吸收器; f.将所述制冷蒸发器排出的富氨蒸汽提供给所述吸收器;g.将所述蒸汽发生器中未蒸发 的贫氨溶液经由所述反向通路提供给所述吸收器;以及h.将所述吸收器中形成的氨水基本溶液通过所述循环泵增压和所述回热器预热后经由所述第一混合器提供给所述蒸汽发 生器。优选地,所述热源的温度在80°C至250°C之间。根据本发明的吸收式冷功联供循环系统,其采用非共沸溶液(例如,氨水溶液)作 为循环工质,采用两级气液分离装置将热源同时转化为功和制冷量,可以充分利用现有技 术不能利用或者很难利用的低温热源(比如80°C -250°C),有效地回收了低温热源。此外, 根据本发明的循环系统和方法还充分利用了循环工质的压力能,因此,提高了热源的利用率。在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念,这将在具体实施方式
部分中进 一步详细说明。本发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特 征和必要技术特征,更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。以下结合附图,详细说明本发明的优点和特征。
图1示出了现有技术中的有机朗肯循环的示意图; 图2示出了现有技术中的卡林纳循环的示意图3示出了现有技术中的氨水吸收式制冷循环的示意图; 图4是现有技术中一种吸收式冷电联供循环系统的示意图; 图5是根据本发明一个实施方式的吸收式冷功联供循环系统的示意图; 图6是根据本发明一个实施方式的循环系统进行吸收式冷功联供方法的流程图。
具体实施例方式在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然 而,对于本领域技术人员来说显而易见的是,本发明可以无需一个或多个这些细节而得以 实施。在其他的例子中,为了避免与本发明发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进 行描述。为了彻底了解本发明,将在下列的描述中提出详细的结构。显然,本发明的施行并 不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下,然而 除了这些详细描述外,本发明还可以具有其他实施方式。本发明公开了一种吸收式冷功联供循环系统(以下简称循环系统),需要注意的是 以下附图中的箭头方向示出了工质在其中的流动方向。图5是根据本发明一个实施方式的吸收式冷功联供循环系统500的示意图。循环 系统500采用非共沸溶液作为工作介质。非共沸点溶液可以为氨水溶液、乙胺的水溶液、甲 胺的水溶液、或者硫氰酸钠与氨的混合溶液等。非共沸点溶液还可以为溴化锂的水溶液、氯 化锂的水溶液、碘化锂的水溶液、或氯化钙的水溶液等。非共沸点溶液还可以为甲醇与溴化 锂的混合溶液、甲醇与溴化锌的混合溶液、或者甲醇、溴化锂和溴化锌的混合溶液等。此外, 非共沸点溶液还可以为R21、R22与四乙醇二甲基乙醚等有机物组成的混合溶液。循环系统500包括顺次连接成环路的蒸汽发生器501、第一级气液分离器502、透 平机503、第二级气液分离器505、冷凝器506、节流装置507、制冷蒸发器508、吸收器509、循环泵510和回热器511。其中,所述顺次连接的方向是工质在上述环路中的流动方向。蒸汽发生器501中设置有热源管道516,热源通入热源管道516中,工作介质在蒸 汽发生器501中被加热后产生蒸汽,由于只需要产生蒸汽,因此可以使用各种热源,尤其是 80°C -250°C的低温热源。第一级气液分离器502与蒸汽发生器501连接,蒸汽发生器501 产生的蒸汽进入第一级气液分离器502中进行气液分离。透平机503与第一级气液分离器 502连接,透平机503利用从第一级气液分离器502接收的汽态工作介质膨胀做功,输出机 械功率,以驱动机械装置。例如,可以用来驱动发电机发电,或者用于工业拖动,例如拖动风 机、压缩机、泵等。其中该机械装置可以为任何需要机械功率的装置,例如,发电机、风机、压 缩机、泵等。根据本发明一个实施例,透平机503可以和发电机504同轴连接,以驱动发电 机504输出电量。另外,在第一级气液分离器502和蒸汽发生器501之间还设置有第一通 路,用于将第一级气液分离器502分离出的液态工作介质回收至蒸汽发生器501。可以理解 的是,第一通路不限于图中所示的情形,该第一通路还可以为从第一级气液分离器502直 接连接至蒸汽发生器501的通路。第二级气液分离器505与透平机503连接,用于对从透平机503出来的工作介质 进行进一步的气液分离。其中,第二级气液分离器505分离出的液态工作介质可以通过设 置在第二级气液分离器505和吸收器509之间的第二通路,被回收至吸收器509。第二级气 液分离器505分离出汽态工作介质经冷凝器506冷凝,节流装置507降压后,在制冷蒸发器 508中进行蒸发吸热,并通过冷量输出管道518对外输出制冷量。其中,节流装置507可以 为本领域常用的装置,例如,节流阀等。从制冷蒸发器508出来的工作介质进入吸收器509 中被吸收器冷却管道519冷凝,然后进入循环泵510中升压,回热器511中预热后进入蒸汽 发生器501中。循环系统500还包括从蒸汽发生器501经由回热器511至吸收器509的反向通 路,用于将在蒸汽发生器501中没有被热源管道516蒸发的工作介质经过回热器511提供 给吸收器509。该反向通路可以实现工作介质回收形成循环的目的,另外,由于热源管道的 加热,流经该反向通路的工作介质的温度较高,经过回热器511进行热交换后,可以对由循 环泵510提供的工作介质进行预热,因此提高能源的利用率。在反向通路上,回热器511和吸收器509之间连接有第一减压装置513。在第二通 路上连接有第二减压装置514。第一减压装置513和第二减压装置514可以为常用的减压 装置,例如减压阀。第一减压装置513和第二减压装置514可以调节通过第二通路和反向 通路流入吸收器509的工作介质的压力,进而保证来自两条通路的工作介质有效混合。这 样工作介质在根据本发明的吸收式冷功联供循环系统500中完成了一个工作循环。此外, 上述部件已为本领域内的技术人员所熟知,因此对上述部件本身的结构不再详细描述。优选地,在环路上,在回热器511和蒸汽发生器501之间连接有第一混合器512,并 使第一级气液分离器502分离出的液态工作介质经由第一混合器512流入蒸汽发生器501。 即第一通路是从第一级气液分离器502经由第一混合器512至蒸汽发生器501。第一混合 器512可以使来自第一级气液分离器502的液态工作介质和来自回热器的工作介质在其内 均勻混合。优选地,在第一减压装置513和吸收器509之间连接有第二混合器515,并使第二 级气液分离器505分离出的液态工作介质经由第二减压阀514和第二混合器515流入吸收器509。即第二通路是从第二级气液分离器505经由第二减压装置514和第二混合器515 至吸收器509。第二混合器515可以使来自第二级气液分离器505的液态工作介质和来自 回热器的未蒸发的工作介质在其内均勻混合。由于氨水溶液的吸热温度曲线和热源的放热温度曲线达到很好的匹配,并且氨水 溶液成本较低,优选地采用氨水溶液作为工作介质。下面将以氨水溶液作为工作介质来说 明本发明的优选实施方式的循环系统。氨水溶液在蒸汽发生器501中被加热后产生氨水湿蒸汽,由于只需要产生蒸汽, 因此可以使用各种热源,尤其是80°C-25(TC的低温热源。第一级气液分离器502与蒸汽发 生器501连接,蒸汽发生器501产生的氨水湿蒸汽进入第一级气液分离器502中进行气液 分离。经过第一级气液分离器502分离后,氨水湿蒸汽分离为第一液态贫氨溶液和第一富 氨蒸汽。透平机503与第一级气液分离器502连接,透平机503利用从第一级气液分离器 502接收的第一富氨蒸汽做功,输出功率以驱动机械装置。根据本发明一个实施例,透平机 503可以和发电机504同轴连接,以驱动发电机504输出电量。另外,在第一级气液分离器 502和蒸汽发生器501之间还设置有第一通路,用于将第一级气液分离器502分离出的第一 液态贫氨溶液回收至蒸汽发生器501。可以理解的是,第一通路不限于图中所示的情形,该 第一通路还可以为从第一级气液分离器502直接连接至蒸汽发生器501的通路。 第二级气液分离器505与透平机503连接,透平机503做功之后,第一富氨蒸汽形 成富氨湿蒸汽。从透平机503出来的富氨湿蒸汽进入第二级气液分离器505进一步分离出 第二液态贫氨溶液和第二富氨蒸汽。其中,第二液态贫氨溶液可以通过设置在第二级气液 分离器505和吸收器509之间的第二通路,被回收至吸收器509。冷凝器506与第二级气液分离器505连接,冷凝器506中设置有冷凝器冷却管道 517,用于对接近纯的第二富氨蒸汽进行冷凝,以形成液态的接近纯的氨溶液。节流装置507 与冷凝器506连接,用于对该氨溶液进行节流降压,而形成低干度的氨湿蒸汽。其中,节流 装置507可以为本领域常用的装置,例如,节流阀等。氨湿蒸汽进入与节流装置507连接的 制冷蒸发器508中进行蒸发吸热,并通过冷量输出管道518对外输出制冷量。从制冷蒸发 器508出来的富氨蒸汽进入吸收器509中被吸收器冷却管道519冷凝,然后进入循环泵510 中升压,回热器511中预热后进入蒸汽发生器501中。循环系统500还包括从蒸汽发生器501经由回热器511至吸收器509的反向通路, 用于将在蒸汽发生器501没有被热源管道516蒸发的氨水溶液经过回热器511提供给吸收 器 509。在反向通路上,回热器511和吸收器509之间连接有第一减压装置513。在第二通 路上连接有第二减压装置514。第一减压装置513和第二减压装置514可以为常用的减压 装置,例如减压阀。第一减压装置513和第二减压装置514可以调节通过第二通路和反向 通路流入吸收器509的工作介质的压力,进而保证来自两条通路的工作介质有效混合。这 样氨水溶液在根据本发明的吸收式冷功联供循环系统500中完成了一个工作循环。在环路上,在回热器511和蒸汽发生器501之间连接有第一混合器512,并使第一 级气液分离器502分离出的第一液态贫氨溶液经由第一混合器512流入蒸汽发生器501。 即第一通路是从第一级气液分离器502经由第一混合器512至蒸汽发生器501。在第一减 压装置513和吸收器509之间连接有第二混合器515,并使第二级气液分离器505分离出的第二液态贫氨溶液经由第二减压阀514和第二混合器515流入吸收器509。即第二通路是 从第二级气液分离器505经由第二减压装置514和第二混合器515至吸收器509。从第二 混合器515出来的贫氨溶液和从制冷蒸发器508出来的富氨蒸汽一同进入吸收器509中被 吸收器冷却管道519冷却,以形成液态氨水基本溶液。然后,氨水基本溶液进入循环泵510 中升压,回热器511预热后,进入第一混合器512。在第一混合器512中,该氨水基本溶液和 从第一级气液分离器502中分离出的第一液态贫氨溶液混合后进入蒸汽发生器501中。本发明进一步公开了上述优选实施方式的循环系统进行吸收式冷功联供方法 600,如图6所示,该方法600包括以下步骤
步骤601,使氨水溶液在蒸汽发生器中吸收热源(尤其是80°C-250°C的低温热源)的热 量并产生氨水湿蒸汽。步骤602,将该氨水湿蒸汽提供给第一级气液分离器,并由第一级气 液分离器分离出第一富氨蒸汽和第一液态贫氨溶液;步骤603,将该第一富氨蒸汽提供给 透平机,并由透平机膨胀做功,输出机械功率,以驱动发电机输出电量,并将该第一液态贫 氨溶液经由所述第一通路提供给蒸汽发生器,以回收氨水溶液;步骤604,将该透平机排出 的富氨湿蒸汽提供给第二级气液分离器,由第二级气液分离器分离出第二富氨蒸汽和第二 液态贫氨溶液;步骤605,将第二富氨蒸汽经冷凝器冷凝和节流装置减压后提供给制冷蒸 发器,以输出制冷量,并将第二液态贫氨溶液经由第二通路提供给吸收器;步骤606,将制 冷蒸发器排出的富氨蒸汽提供给吸收器;步骤607,将蒸汽发生器中未蒸发的贫氨溶液经 由反向通路提供给吸收器;步骤608,将吸收器中形成的氨水基本溶液通过循环泵增压和 回热器预热后经由第一混合器提供给蒸汽发生器。还需要理解的是,当提到“顺次连接”或者“连接”多个装置时,此“顺次连接”或者 “连接”可以是直接将相邻的装置连接在一起,或者是在相邻的装置之间还可以连接有其它装置。根据本发明的吸收式冷功联供循环系统以及方法,其采用非共沸溶液(例如,氨水 溶液)作为循环工质,采用两级气液分离装置将热源同时转化为功和制冷量,可以充分利用 现有技术不能利用或者很难利用的低温热源(比如80°C -250°C),有效地回收了低温热源。 此外,根据本发明的循环系统和方法还充分利用了循环工质的压力能,因此,提高了热源的 利用率。本发明已经通过上述实施例进行了说明,但应当理解的是,上述实施例只是用于 举例和说明的目的,而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人 员可以理解的是,本发明并不局限于上述实施例,根据本发明的教导还可以做出更多种的 变型和修改,这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由 附属的权利要求书及其等效范围所界定。
权利要求
1.一种吸收式冷功联供循环系统,所述循环系统采用非共沸溶液作为工作介质,其特 征在于,所述循环系统包括顺次连接成环路的蒸汽发生器、第一级气液分离器、透平机、第 二级气液分离器、冷凝器、节流装置、制冷蒸发器、吸收器、循环泵和回热器,所述蒸汽发生 器中设置有热源管道,热源通入所述热源管道中,所述透平机用于输出机械功率,所述制冷 蒸发器用于输出制冷量,其中,在所述第一级气液分离器和所述蒸汽发生器之间设置有第 一通路,用于将所述第一级气液分离器分离出的液态工作介质回收至所述蒸汽发生器,在 所述第二级气液分离器和所述吸收器之间设置有第二通路,用于将所述第二级气液分离器 分离出的液态工作介质回收至所述吸收器,所述循环系统还包括从所述蒸汽发生器经由所 述回热器至所述吸收器的反向通路,在所述反向通路上,所述回热器和所述吸收器之间连 接有第一减压装置,在所述第二通路上连接有第二减压装置。
2.按照权利要求1所述的循环系统,其特征在于,在所述环路上,在所述回热器和所述 蒸汽发生器之间连接有第一混合器,所述第一通路是从所述第一级气液分离器经由所述第 一混合器至所述蒸汽发生器。
3.按照权利要求2所述的循环系统,其特征在于,在所述第一减压装置和所述吸收器 之间连接有第二混合器,所述第二通路是从所述第二级气液分离器经由所述第二减压装置 和所述第二混合器至所述吸收器。
4.按照权利要求3所述的循环系统,其特征在于,所述第一减压装置和所述第二减压 装置为减压阀。
5.按照权利要求1所述的循环系统,其特征在于,所述节流装置为节流阀。
6.按照权利要求1所述的循环系统,其特征在于,所述透平机驱动与其连接的发电机 输出电量。
7.按照权利要求1-6中任一项所述的循环系统,其特征在于,所述非共沸溶液为氨水 溶液。
8.按照权利要求1-6中任一项所述的循环系统,其特征在于,所述热源的温度在80°C 至250°C之间。
9.一种吸收式冷功联供循环系统,所述循环系统采用氨水溶液作为工作介质,其特征 在于,所述循环系统包括顺次连接成环路的蒸汽发生器、第一级气液分离器、透平机、第二 级气液分离器、冷凝器、节流装置、制冷蒸发器、吸收器、循环泵和回热器,在所述回热器和 所述蒸汽发生器之间连接有第一混合器,以形成从所述第一级气液分离器经由所述第一混 合器至所述蒸汽发生器的第一通路,所述循环系统还包括从所述蒸汽发生器经由所述回热 器至所述吸收器的反向通路,在所述反向通路上,所述回热器和所述吸收器之间连接有第 二混合器,以形成从所述第二级气液分离器经由所述第二混合器至所述吸收器的第二通 路,在所述回热器和所述第二混合器之间连接有第一减压装置,并且在所述第二级气液分 离器和所述第二混合器之间连接有第二减压装置,其中,所述蒸汽发生器中设置有热源管 道,热源通入所述热源管道中,所述透平机用于输出功率,以驱动与其连接的发电机输出电 量,所述制冷蒸发器用于输出制冷量。
10.按照权利要求9所述的循环系统,其特征在于,所述热源的温度在80°C至250°C之间。
11.按照权利要求9所述的循环系统,其特征在于,所述节流装置为节流阀,所述第一减压装置和所述第二减压装置为减压阀。
12. —种采用权利要求9所述的循环系统进行吸收式冷功联供方法,所述方法包括以 下步骤a.使所述氨水溶液在所述蒸汽发生器中吸收所述热源的热量并产生氨水湿蒸汽;b.将所述氨水湿蒸汽提供给所述第一级气液分离器,并由所述第一级气液分离器分离 出第一富氨蒸汽和第一液态贫氨溶液;c.将所述第一富氨蒸汽提供给所述透平机,并由所述透平机膨胀做功,输出机械功率, 以驱动所述发电机输出电量,并将所述第一液态贫氨溶液经由所述第一通路提供给所述蒸 汽发生器;d.将所述透平机排出的富氨湿蒸汽提供给所述第二级气液分离器,并由所述第二级气 液分离器分离出第二富氨蒸汽和第二液态贫氨溶液;e.将所述第二富氨蒸汽经所述冷凝器冷凝和所述节流装置减压后提供给所述制冷蒸 发器,以输出制冷量,并将所述第二液态贫氨溶液经由所述第二通路提供给所述吸收器;f.将所述制冷蒸发器排出的富氨蒸汽提供给所述吸收器;g.将所述蒸汽发生器中未蒸发的贫氨溶液经由所述反向通路提供给所述吸收器;以及h.将所述吸收器中形成的氨水基本溶液通过所述循环泵增压和所述回热器预热后经 由所述第一混合器提供给所述蒸汽发生器。
13.按照权利要求12所述的方法,其特征在于,所述热源的温度在80°C至250°C之间。
全文摘要
本发明公开一种吸收式冷功联供循环系统和吸收式冷功联供方法,该循环系统包括顺次连接成环路的蒸汽发生器、第一级气液分离器、透平机、第二级气液分离器、冷凝器、节流装置、制冷蒸发器、吸收器、循环泵和回热器,蒸汽发生器中设置有热源管道,热源通入热源管道中,透平机用于输出功率,制冷蒸发器用于输出制冷量,在第一级气液分离器和蒸汽发生器之间设置有第一通路,在第二级气液分离器和吸收器之间设置有第二通路,循环系统还包括从蒸汽发生器经回热器至吸收器的反向通路,在反向通路上,回热器和吸收器之间连接有第一减压装置,在第二通路上连接有第二减压装置。该循环系统可以有效地将各种热源同时转化为功率和制冷量,并提高热源的利用率。
文档编号F25B27/00GK102003827SQ201010544119
公开日2011年4月6日 申请日期2010年11月15日 优先权日2010年11月15日
发明者史晓云, 向松, 邢玉民, 韩少华 申请人:西安思安新能源有限公司