CN108548344A - 一种合成氨余热制冷***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种合成氨余热制冷***及方法，该***包括脱盐水换热器和三个并联的冷水机组，通过低压变送气体输送管道将低压变送气体输送至脱盐水换热器内，加热脱盐水换热器内热水，得到高压高温热水，通过热水输送管道将高压高温热水分别输送至三个冷水机组，驱动冷水机组，冷冻水回水管内制冷上水经过冷冻水循环泵组被输送至三个冷水机组中，通过循环冷却进水管将循环上水输送至三个冷水机组中，三个冷水机组将热水回水输送至热水回水输送管道，经过脱盐水循环泵将热水回水输送至脱盐水换热器，进行再次加热。本发明将冷冻水及供热水***的开启式改为全封闭式水***，大大减少了输送能耗，使***节能运行。

Description

一种合成氨余热制冷***及方法
技术领域
本发明涉及一种合成氨余热制冷***及方法。
背景技术
为了提倡的节能减排项目，利用合成氨生产过程中的低压变送气体产生的废热，制成105℃高压高温热水，作为溴化锂冷水机组的驱动热源，把废热变为驱动能源，一反一正年节约标准煤6万吨。
由于工业领域冷冻专业设计师未掌握全封闭水***与开启式水***的技术特性，未深入研究输配***水泵设备的节能配置问题，原设计冷冻水及供热水***均采用开启式***，水泵扬程较高。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种合成氨余热制冷***及方法，将冷冻水及供热水***的开启式改为全封闭式水***，大大减少了输送能耗，使***节能运行。
本发明所采用的技术方案是：
一种合成氨余热制冷***，该***包括脱盐水换热器和三个并联的冷水机组，通过低压变送气体输送管道将低压变送气体输送至脱盐水换热器内，加热脱盐水换热器内热水，得到高压高温热水，通过热水输送管道将高压高温热水分别输送至三个冷水机组，驱动冷水机组，冷冻水回水管内制冷上水经过冷冻水循环泵组被输送至三个冷水机组中，通过循环冷却进水管将循环上水输送至三个冷水机组中，三个冷水机组将热水回水输送至热水回水输送管道，经过脱盐水循环泵将热水回水输送至脱盐水换热器，进行再次加热。
进一步的，还包括两个并联的脱盐水旁路冷却器，通过热水输送管道将高压高温热水分别输送至两个脱盐水旁路冷却器中，通过热水回水输送管道将三个冷水机组的热水回水输送至两个脱盐水旁路冷却器中，通过循环冷却进水管将循环上水输送至两个脱盐水旁路冷却器中，两个脱盐水旁路冷却器将循环下水输送至循环冷却回水管。
进一步的，还包括两个并联的采暖水换热器，通过热水输送管道将高压高温热水分别输送至两个采暖水换热器中，通过热水回水输送管道将三个冷水机组的热水回水输送至两个采暖水换热器中，采暖水回水管内采暖水经过采暖水循环泵组被输送至两个采暖水换热器中，两个采暖水换热器将采暖水输送至采暖水输送管。
进一步的，还包括脱盐水加热器，所述脱盐水加热器的热水入口与脱盐水循环泵组的出口连接，将热水回水输送至脱盐水加热器，所述脱盐水加热器的热水出口与热水输送管道连接，将热水回水输送至热水输送管道。
进一步的，还包括冷冻水稳压膨胀器、采暖水稳压膨胀器和脱盐水稳压膨胀器，所述冷冻水稳压膨胀器、采暖水稳压膨胀器和脱盐水稳压膨胀器的入口分别与脱盐水输送管连接，所述冷冻水稳压膨胀器的出口与冷冻水回水管连接；所述采暖水稳压膨胀器的出口与采暖水回水管连接，所述脱盐水稳压膨胀器的出口与热水回水管连接。
进一步的，所述冷冻水循环泵组由四个并联连接的冷冻水循环泵组成，所述采暖水循环泵组由两个并联连接的采暖水循环泵组成，所述脱盐水循环泵组由两个并联连接的脱盐水循环泵组成。
采用如上所述的合成氨余热制冷***的工作方法，该方法包括：
将低压变送气体输送至脱盐水换热器内，加热脱盐水换热器内热水，得到高压高温热水，将高压高温热水分别输送至三个冷水机组，驱动冷水机组，制冷上水经过冷冻水循环泵组被输送至三个冷水机组中，将循环上水输送至三个冷水机组中，通过热水回水输送管道和脱盐水循环泵将三个冷水机组的热水回水输送至脱盐水换热器，进行再次加热。
进一步的，还包括：
将高压高温热水和热水回水分别输送至两个脱盐水旁路冷却器和两个采暖水换热器，将循环上水输送至两个脱盐水旁路冷却器中，并将两个脱盐水旁路冷却器的循环下水输送至循环冷却回水管，通过采暖水循环泵组将采暖水输送至两个采暖水换热器中，将两个采暖水换热器的采暖水输送至采暖水输送管。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用三个并联的冷水机组、两个并联的脱盐水盘路冷却器、两个并联的采暖水换热器和脱盐水换热器构成了一个全封闭式水***，减少配电功率，节约输送耗电量；采用三台余热制冷设备，充分利用合成氨生产过程产生的余热，达到节能减排的目的。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1是合成氨余热制冷***结构示意图；
图中，1、脱盐水换热器，2、低压变送气体输送管，3、热水输送管道，4、冷水机组，5、脱盐水加热器，6、脱盐水循环泵组，7、脱盐水旁路冷却器，8、采暖水换热器，9、冷冻水循环泵组，10、冷冻水稳压膨胀器，11、采暖水稳压膨胀器，12、脱盐水稳压膨胀器，13、循环冷却进水管，14、循环冷却回水管，15、脱盐水输送管，16、冷冻水回水管，17、采暖水回水管，18、采暖水输送管，19、热水回水输送管，20、采暖水循环泵组，21、冷冻水出水管。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的，现有冷冻水及供热水***均采用开启式***，存在耗电量大，不节能的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种合成氨余热制冷***。
本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，提供了一种合成氨余热制冷***，该***包括三个并联的冷水机组4、脱盐水加热器5、脱盐水换热器1、两个并联的脱盐水旁路冷却器7、两个并联的采暖水换热器8、冷冻水循环泵组9、采暖水循环泵组20和脱盐水循环泵组6。
所述脱盐水换热器1的进气口与低压变送气体输送管2连接，将低压变送气体输送至脱盐水换热器1内，加热脱盐水换热器1内热水，得到高压高温热水HW，所述脱盐水换热器1的热水出口通过热水输送管道3分别与三个冷水机组4的热水入口、两个并联的脱盐水旁路冷却器7和两个采暖水换热器8连接，热水HW分别输送至两个脱盐水旁路冷却器7、两个采暖水换热器8以及三个冷水机组4中，热水HW作为冷水机组的驱动热源。
三个冷水机组4的冷冻水入口分别通过冷冻水循环泵组9与冷冻水回水管16连接，冷冻水回水管16内的制冷上水RWR经过冷冻水循环泵组9被输送至三个冷水机组4中，三个冷水机组4的冷冻水出口分别与冷冻水出水管21连接，制冷下水RWS输送至冷冻水出水管21，三个冷水机组4的循环水入口分别与循环冷却进水管13连接，循环上水CWS被输送至冷水机组中，三个冷水机组的循环水出口分别与循环冷却回水管14连接，循环下水CWR被输送至循环冷却回水管14中，三个冷水机组的热水出口分别与热水回水输送管19连接，所述热水回水输送管19分别与脱盐水循环泵组6的一端、两个脱盐水旁路冷却器7和两个采暖水换热器8的热水回水入口连接，所述脱盐水循环泵组7的另一端分别与脱盐水加热器5和脱盐水换热器1连接，热水回水HWR一部分经过脱盐水循环泵组6流入脱盐水加热器5和脱盐水换热器1内，进行再次加热；脱盐水加热器5和脱盐水换热器1的出口分别与热水输送管3道连接。
两个脱盐水旁路冷却器7和两个采暖水换热器8的热水入口分别通过热水输送管道3与脱盐水换热器1的热水出口连接，将热水HW分别输送至两个脱盐水旁路冷却器7和两个采暖水换热器8中，两个脱盐水旁路冷却器7的循环水入口分别与循环冷却进水管13连接，循环上水CWS被输送至两个脱盐水旁路冷却器7中，两个脱盐水旁路冷却器7的循环水出口分别与循环冷却回水管14连接，循环下水CWR被输送至循环冷却回水管14中，两个采暖水换热器8的采暖水入口通过采暖水循环泵组20与采暖水回水管17连接，采暖水NW经过采暖水循环泵组20被输送至两个采暖水换热器8中，两个采暖水换热器8的出口分别与采暖水输送管18连接，通过采暖水换热器的采暖水出口将采暖水NW输送至采暖水输送管18。
本发明实施例公开的合成氨余热制冷***还包括冷冻水稳压膨胀器10、采暖水稳压膨胀器11和脱盐水稳压膨胀器12，所述冷冻水稳压膨胀器10、采暖水稳压膨胀器11和脱盐水稳压膨胀器12的入口分别与脱盐水输送管15连接，所述冷冻水稳压膨胀器10的出口与冷冻水回水管16连接；所述采暖水稳压膨胀器11的出口与采暖水回水管17连接，所述脱盐水稳压膨胀器12的出口与热水回水输送管19连接。
在本实施例中，所述冷冻水循环泵组9由四个并联连接的冷冻水循环泵组成，所述采暖水循环泵组20由两个并联连接的采暖水循环泵组成，所述脱盐水循环泵组6由两个并联连接的脱盐水循环泵组成。
在本实施例中，冷水机组选用二段型LiBr冷水机组，水泵选用卧式单级单吸清水离心泵。
本申请的另一种典型实施方式，提供了一种采用如上所述的合成氨余热制冷***的工作方法，该方法包括：
将低压变送气体输送至脱盐水换热器内，加热脱盐水换热器内热水，得到高压高温热水HW，将高压高温热水HW分别输送至三个冷水机组，驱动冷水机组，制冷上水RWR经过冷冻水循环泵组被输送至三个冷水机组中，将循环上水CWS输送至三个冷水机组中，通过热水回水输送管道和脱盐水循环泵将三个冷水机组的热水回水HWR输送至脱盐水换热器，进行再次加热。
将高压高温热水HW和热水回水HWR分别输送至两个脱盐水旁路冷却器和两个采暖水换热器，将循环上水CWS输送至两个脱盐水旁路冷却器中，将两个脱盐水旁路冷却器的循环下水CWR输送至循环冷却回水管，通过采暖水循环泵组将采暖水NW输送至两个采暖水换热器中，将两个采暖水换热器的采暖水NW输送至采暖水输送管。
从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：
(1)本发明采用三个并联的冷水机组、两个并联的脱盐水盘路冷却器、两个并联的采暖水换热器和脱盐水换热器构成了一个全封闭式水***，减少配电功率，节约输送耗电量；采用三台余热制冷设备，充分利用合成氨生产过程产生的余热，达到节能减排的目的；
(2)本发明将水***由开启式***改为全封闭***，在理论上非常成熟，同时也得到了实践的检验，例如某工程，冷冻水循环泵电机功率由132kW降低至90kW。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种合成氨余热制冷***，其特征是，包括脱盐水换热器和三个并联的冷水机组，通过低压变送气体输送管道将低压变送气体输送至脱盐水换热器内，加热脱盐水换热器内热水，得到高压高温热水，通过热水输送管道将高压高温热水分别输送至三个冷水机组，驱动冷水机组，冷冻水回水管内制冷上水经过冷冻水循环泵组被输送至三个冷水机组中，通过循环冷却进水管将循环上水输送至三个冷水机组中，三个冷水机组将热水回水输送至热水回水输送管道，经过脱盐水循环泵将热水回水输送至脱盐水换热器，进行再次加热。
2.根据权利要求1所述的合成氨余热制冷***，其特征是，还包括两个并联的脱盐水旁路冷却器，通过热水输送管道将高压高温热水分别输送至两个脱盐水旁路冷却器中，通过热水回水输送管道将三个冷水机组的热水回水输送至两个脱盐水旁路冷却器中，通过循环冷却进水管将循环上水输送至两个脱盐水旁路冷却器中，两个脱盐水旁路冷却器将循环下水输送至循环冷却回水管。
3.根据权利要求1所述的合成氨余热制冷***，其特征是，还包括两个并联的采暖水换热器，通过热水输送管道将高压高温热水分别输送至两个采暖水换热器中，通过热水回水输送管道将三个冷水机组的热水回水输送至两个采暖水换热器中，采暖水回水管内采暖水经过采暖水循环泵组被输送至两个采暖水换热器中，两个采暖水换热器将采暖水输送至采暖水输送管。
4.根据权利要求1所述的合成氨余热制冷***，其特征是，还包括脱盐水加热器，所述脱盐水加热器的热水入口与脱盐水循环泵组的出口连接，将热水回水输送至脱盐水加热器，所述脱盐水加热器的热水出口与热水输送管道连接，将热水回水输送至热水输送管道。
5.根据权利要求1所述的合成氨余热制冷***，其特征是，还包括冷冻水稳压膨胀器、采暖水稳压膨胀器和脱盐水稳压膨胀器，所述冷冻水稳压膨胀器、采暖水稳压膨胀器和脱盐水稳压膨胀器的入口分别与脱盐水输送管连接，所述冷冻水稳压膨胀器的出口与冷冻水回水管连接；所述采暖水稳压膨胀器的出口与采暖水回水管连接，所述脱盐水稳压膨胀器的出口与热水回水管连接。
6.根据权利要求3所述的合成氨余热制冷***，其特征是，所述冷冻水循环泵组由四个并联连接的冷冻水循环泵组成，所述采暖水循环泵组由两个并联连接的采暖水循环泵组成，所述脱盐水循环泵组由两个并联连接的脱盐水循环泵组成。
7.如权利要求1-6中任一项所述的合成氨余热制冷***的工作方法，其特征是，包括：
将低压变送气体输送至脱盐水换热器内，加热脱盐水换热器内热水，得到高压高温热水，将高压高温热水分别输送至三个冷水机组，驱动冷水机组，制冷上水经过冷冻水循环泵组被输送至三个冷水机组中，将循环上水输送至三个冷水机组中，通过热水回水输送管道和脱盐水循环泵将三个冷水机组的热水回水输送至脱盐水换热器，进行再次加热。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括：
将高压高温热水和热水回水分别输送至两个脱盐水旁路冷却器和两个采暖水换热器，将循环上水输送至两个脱盐水旁路冷却器中，并将两个脱盐水旁路冷却器的循环下水输送至循环冷却回水管，通过采暖水循环泵组将采暖水输送至两个采暖水换热器中，将两个采暖水换热器的采暖水输送至采暖水输送管。
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