淺談余熱直燃型溴化鋰吸收式機組在海上平臺的應(yīng)用

1、<p>　　淺談余熱直燃型溴化鋰吸收式機組在海上平臺的應(yīng)用</p><p>　　【摘要】本文介紹在以燃氣輪機為發(fā)電機組的海上平臺中配置余熱直燃型溴化鋰吸收式機組，充分發(fā)揮其利用低品位能源的優(yōu)勢，達到余熱回收，節(jié)能減排的目的。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】 熱電冷聯(lián)供 吸收式制冷 海上平臺 節(jié)能減排 前言 </p><p>　　隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，能

2、源問題日趨突出，如何合理利用能源迫在眉睫。熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)以天然氣為一次能源，以微型燃氣發(fā)電設(shè)備發(fā)電為核心，發(fā)電后排放出來的高溫?zé)煔馔ㄟ^余熱鍋爐或吸收式制冷機，利用發(fā)電余熱生產(chǎn)冷量和熱量，滿足用戶的電、熱、冷負荷的能源需要。能源利用效率高、使用清潔燃料及污染物的低排放使熱電冷聯(lián)供的發(fā)展和應(yīng)用成為能源技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。 </p><p>　　我國海上油氣田在開采過程中都有“伴生氣”，以往這些“伴生氣”被引導(dǎo)火炬

3、塔燒掉，而今多被收集加壓得以利用。因此平臺常使用燃氣輪機發(fā)電機組，利用高品位能源――燃氣發(fā)電，同時配備余熱鍋爐進行余熱回收，一定程度上利用了廢熱。再配置一套余熱直燃型雙效冷熱水機組，天然氣燃料燃燒以驅(qū)動燃氣輪機，由燃氣輪機帶動發(fā)電機發(fā)電；排出的煙氣帶著余熱進入雙效冷熱水機組，制取供空調(diào)使用的冷、熱水和衛(wèi)生熱水，充分利用低品位熱能，從而達到了節(jié)能減排的目的。 </p><p><b>　　設(shè)備及設(shè)計要點

4、</b></p><p>　　燃氣輪機發(fā)電機組與余熱直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組相結(jié)合的熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)系統(tǒng)能夠滿足在各種工況下平臺的使用要求。當(dāng)燃氣透平排氣熱量不足時，就可以把排氣作為助燃氣體.混合補燃的天然氣，引入溴化鋰?yán)錈崴畽C組的高壓發(fā)生器中燃燒；或?qū)⑷細馔钙脚艢庖胛帐嚼錈崴畽C組的余熱型高壓發(fā)生器，其低溫排氣可直接排放，也可再次引入帶燃燒器的高壓發(fā)生器中與補燃的天然氣混合燃燒。 </p&

5、gt;<p><b>　?。ㄒ唬┌l(fā)電機組 </b></p><p>　　燃氣輪機是以連續(xù)流動的氣體為工質(zhì)、把熱能轉(zhuǎn)換為機械功的旋轉(zhuǎn)式動力機械。燃氣輪機發(fā)電機組的發(fā)電效率28 %～34 %（無回?zé)嵫b置的微燃機僅有17 %），發(fā)電質(zhì)量（指輸出電壓和頻率的穩(wěn)定性）較高，排煙溫度一般高于450℃（帶回?zé)嵫b置的微燃機除外）。燃氣輪機的熱效率低是造成要增加余熱回收系統(tǒng)的主要原因，便于進行余

6、熱回收利用，提高燃料的利用率，達到節(jié)能環(huán)保的目的。 </p><p>　?。ǘ┯酂嶂比夹弯寤囄帐綑C組 </p><p>　　余熱直燃型溴化鋰機組以燃氣燃燒或高溫?zé)煔庾鳛闊嵩矗瑢寤囅∪芤哼M行加熱使其沸騰，分離出冷劑蒸汽和溴化鋰濃溶液，冷劑蒸汽經(jīng)過冷凝器冷卻變?yōu)槔鋭┧?，而溴化鋰濃溶液重回到吸收器，吸收來自蒸發(fā)器中的冷劑蒸發(fā)又變成稀溶液，由此循環(huán)往復(fù)，不斷循環(huán)制冷。直燃采暖循環(huán)過程即采

7、暖所需的熱水仍由蒸發(fā)器中產(chǎn)生，供熱水時，機組上的蒸發(fā)泵和系統(tǒng)中冷卻水泵停止運行。稀溶液通過低溫、高溫?zé)峤粨Q器后進入高壓發(fā)生器，被燃料燃燒加熱，產(chǎn)生冷劑蒸汽。該冷劑蒸汽直接進入蒸發(fā)器，加熱在銅管內(nèi)流動的熱水，自身被冷卻凝結(jié)成冷劑水并回到吸收器，而高壓發(fā)生器被濃縮的濃溶液同樣直接回到吸收器并與冷劑水混合，又重新回到稀溶液狀態(tài)。 </p><p><b>　?。ㄈ┯酂徨仩t </b></p&

8、gt;<p>　　余熱鍋爐能夠?qū)l(fā)電機組排放的余熱轉(zhuǎn)換成蒸汽或熱水，配置的氣水換熱器能提供空調(diào)采暖熱水，或直接利用余熱鍋爐提供的熱水進行采暖。但是由于海上平臺并沒有有空調(diào)冷（熱） 水外的量大且負荷穩(wěn)定的用熱需求，配置余熱鍋爐不僅占空間而且增加了投資費用，換熱過程中增加了換熱損失，不利于提高能量利用率，所以可以用余熱型溴化鋰吸收式機組替代余熱鍋爐。應(yīng)該根據(jù)平臺項目實際需要決定是否配備余熱鍋爐。 </p><

9、;p><b>　?。ㄋ模┒铓獍l(fā)生器 </b></p><p>　　海上采油平臺在儲油作業(yè)及運輸過程中，惰氣系統(tǒng)的功用一是封艙惰化，降低封閉空間內(nèi)的含氧量并排出可燃碳氫氣體以達到防爆的目的，另外可以用來進行氣體置換，用新鮮的空氣置換封閉空間內(nèi)的惰性氣體，提高氧氣含量，以達到艙內(nèi)安全作業(yè)的要求。此系統(tǒng)是通過燃料燃燒消耗掉空氣中的氧氣以獲得惰性氣體。 </p><p>

10、;　　海上平臺由于占地面積原因還有潮濕鹽度大應(yīng)該選擇可靠性高的惰性發(fā)生器，燃料為天然氣，充分利用了油氣田在開采過程中釋放的“伴生氣”。 </p><p>　　設(shè)計中需要注意的問題 </p><p>　　除了溴化鋰吸收式機組在運行過程中會產(chǎn)生的結(jié)垢問題、噴淋結(jié)垢堵塞問題、管道銹蝕問題以及溶液污染再生問題等等，機組應(yīng)用于海上采油平臺還面臨著其他挑戰(zhàn)。 </p><p>

11、　?。ㄒ唬┖Ｉ喜捎推脚_上應(yīng)用溴化鋰吸收式機組雖然能夠解決冷源問題，但是冷卻水泵的選型也相應(yīng)會增大，這從初投資上和管路設(shè)計上都需要設(shè)計人員在初期設(shè)計時考慮。 </p><p>　?。ǘ┰黾右惶卒寤囄帐綑C組，煙氣系統(tǒng)的設(shè)計和安裝連接是關(guān)鍵，煙氣系統(tǒng)的煙氣流動阻力必須小于等于燃氣輪機的允許排煙背壓，煙氣系統(tǒng)控制部件的運行必須滿足系統(tǒng)的控制要求，滿足燃氣輪機及煙氣型溴化鋰吸收式冷熱水機組的安全運行要求。 </

12、p><p>　?。ㄈ┤細廨啓C產(chǎn)生的高溫?zé)煔馐卿寤囄帐綑C組利用的余熱的主要來源，但是實際各種工況運行中，燃氣輪機產(chǎn)生的煙氣量是不穩(wěn)定的，這需要機組轉(zhuǎn)變?yōu)橹比夹?，直接利用伴生氣，這種余熱型與直燃型的相互轉(zhuǎn)換的自動化程度也是今后需要完善的課題。 </p><p>　?。ㄋ模╀寤囄帐綑C組在運行使用過程中也需要很專業(yè)的維護保養(yǎng)，正確的管理運行，定期檢測各項參數(shù)，可以保證機器穩(wěn)定的運行，防止冷量

13、衰減幅度過大，延長機組壽命等。 </p><p><b>　　結(jié)語 </b></p><p>　　余熱直燃型溴化鋰吸收式制冷技術(shù)的顯著優(yōu)點是：以燃氣或者廢熱為動力，電能耗用較少，整套裝置基本上是熱交換器的組合體，除了泵以外基本沒有運動部件，所以振動、噪音小，運行平穩(wěn)；以天然氣為燃料時，燃燒產(chǎn)物只有二氧化碳和水蒸氣，符合環(huán)保要求。溴化鋰溶液無臭無毒，不會破壞臭氧層，也不

14、會加劇溫室效應(yīng)。但是也存在一定的缺點：在有空氣的情況下，溴化鋰溶液對普通碳鋼具有強烈的腐蝕性，導(dǎo)致溴化鋰吸收式制冷機組的壽命短。另外，由于冷劑蒸汽的冷凝和吸收過程均為排熱過程，因此，機組的排熱負荷較大，冷卻水耗量非常大，在海上平臺中，海水作為天然冷源，為機組散熱提供了保障。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]朱宏清，張長江.