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摘要：随着经济和科技水平的快速发展，在溴化锂制冷机组运行过程中，当溴化锂溶液在发生器内受到热媒水即盐酸副产蒸汽高调水的加热后，在此过程中，低温水蒸气进入吸收器，被吸收器内的溴化锂溶液吸收，溶液浓度逐步降低，再由循环泵送回发生器，完成整个循环。目前运行的溴化锂机组内存在部分不凝性气体，影响机组做功，降低制冷量。
关键词：溴化锂；不凝性气体；制冷量
引言
提出利用转化合成的余热和盐酸副产蒸汽来余热为热源，新增2台溴化锂制冷机组，对半水煤气及脱碳进口气体进行冷却，半水煤气温度从34℃降至15℃，增加原料气压缩机有效气体打气量6456．7m3/h(标态)。溴化锂制冷项目实施后，充分利用生产装置余热，解决了夏季半水煤气温度高、生产冷量不足等问题，年可增加氨产量18320t，增产率达5．1%，实现节能挖潜及增产降耗。
1溴化锂吸收式制冷技术概述溴化锂吸收式
制冷是一种以热能为动力，以溴化锂溶液为工质对，制取冷源的技术。溴化锂吸收式制冷机利用水在高真空状态下沸点变低（只有5℃）的特点，以水为制冷剂，以溴化锂水溶液为吸收剂，以热源为动力，在真空状态下制取5℃以上的低温水。机组由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器和热交换器等结构和相应的屏蔽泵、真空泵等主要部件组成。在蒸发器中，水在高真空状态下喷淋在冷水换热管表面汽化蒸发，吸收蒸发器管内冷水的热量，使冷水温度降低。汽化产生的蒸汽进入吸收器，在吸收器中具有极强吸收水蒸气能力的溴化锂浓溶液迅速吸收蒸发器产生的水蒸气，逐渐变成稀溶液，同时将吸收水蒸气时释放的热量转移至冷却水中。不具备吸水性的溴化锂稀溶液被溶液泵输送到发生器中，被外部来的驱动热源加热浓缩，分离出冷剂蒸汽，溶液浓度也由稀变浓，通过与稀溶液热交换后再次进入吸收器。而冷剂蒸汽则在冷凝器中被冷却水冷凝成冷剂水，进入蒸发器。溴化锂制冷机组就是通过上述循环过程，不断运行来制取冷水。
2不凝性气体对溴化锂机组的影响
2.1对机组的腐蚀
由于溴化锂机组在高真空下运转，且溴化锂溶液对金属材料有一定的腐蚀作用，溴冷机内部容易产生不凝气体，而不凝气体的存在，显著降低溴化锂的制冷性能。
2.2对冷凝器冷凝过程的影响
在溴化锂中，由于冷凝器的压力低于发生器的压力，发生器内产生的不凝气体会随着冷剂蒸汽的流动而进入冷凝器，冷凝器中的不凝气体由于U形管作用不可能进入蒸发器。
2.3对吸收器吸收过程的影响
吸收器中存在不凝气体，使吸收的冷剂蒸汽减少，阻碍溶液的热传导，使局部溶液温度升高，溶液温度高影响吸收能力，使吸收效率下降。
2.4对机组制冷性能的影响
机组拉温效果不好，频繁启停抽气泵如何确保溴化锂机组真空度显得尤为重要，在机组运行过程中，我们操作工要根据储气室压力对机组进行抽气操作，抽气操作严格按照操作规程执行。
3溴化锂制冷技术应用
3.1蒸汽动力
制冷机蒸汽动力要求蒸汽压力0.35MPa以上。轧钢产生的蒸汽压力目前最高可以调节为0.8MPa，完全满足需要。现场轧钢产生蒸汽，供给制冷机运行，为现场电气室降温。现场检修停轧时，设备停止运行，降温需求下降。在实际使用过程中，蒸汽管道与其他蒸汽管网连接，确保蒸汽供应。蒸汽消耗量约825kg/h，进口管路直径65mm，凝水出口管径25mm。控制阀连接口径40mm。蒸汽压力尽可能保持稳定。波动范围满足GB/T18431标准。如果压力不稳定，易引起水击现象，导致传热管爆裂。机组损坏。需要安装电动蒸汽自动调节阀门和自动截断阀，保护机组。蒸汽温度范围175～185℃为最佳。根据需要安装减温减压装置，其中包含汽水分离器、压力表、减温减压阀、安全阀、温度计、蒸汽调节阀、泄水阀、蒸汽凝结水箱、过滤器、疏水器等。
3.2冷水系统
制冷机冷水系统即为制冷机产生的产品——冷水。冷水经过水泵循环到现场的组合式空气处理机和风机盘管处，通过铁皮风道为现场电气设备降温。冷水进出口温度12→7℃，冷水流量127m³/h，进出口管径100～150mm。冷水系统为恒压供水控制，有水箱和自动补水系统，保证流量。当流量低于50m³/h时，产生报警，制冷机自动停机。冷水系统在管道高点处装有放气阀门，低点处有放水阀门。管道和制冷设备有保温保冷层，保证冷却效果。管道中安装过滤器，保证水质，防止堵塞，降低制冷效果。
3.3制冷机本体
（1）机组组成
主要由蒸发器、吸收器、冷凝器、低温再生器、高温再生器、冷剂凝水热回收装置、高温热交换器、低温热交换器、热回收器、溶液泵、冷剂泵、抽气装置、容量控制装置、蒸汽控制阀、安全装置、控制面板等组成。
（2）控制系统
为彩色触摸屏中文显示，制冷量调节范围：20%-100%。其中，外部设备接口：冷冻水泵、冷却水泵变频控制接口、冷却塔风机控制接口、远传接口。具有突然断电后的设备安全保护措施。负荷自动跟踪调节：根据负荷变化，自动调节蒸汽进汽量。工作记忆功能：能够记忆机组工作状态运行参数。
4运行效果
4.1原料气压缩机有效打气量
原料气压缩机一入气量为20000m3/h(标态)，压力为20kPa，当地大气压为99kPa，则半水煤气总压为119kPa。由查表可知，34℃和15℃时水蒸气的饱和蒸汽压分别为5．3kPa和1．7kPa，则34℃和15℃时半水煤气中水蒸气质量分别为7525．40kg和2336．98kg。由此可知，半水煤气在从34℃降至15℃的过程中，水蒸气凝结为15℃液态水的量为5188．42kg，可增加原料气压缩机有效气体打气量6456．7m3/h(标态)。原料气压缩机入口气体的主要成分及其体积分数分别为:φ(H2)42．18%，φ(N2)19．42%，φ(CO2)9．2%，φ(O2)0．2%，φ(CO)28．0%，φ(CH4)为1．0%。若只考虑有效气体打气量，可增加其为202．3kmol/h;若只考虑因温度降低，使水蒸气凝结为液态水增加的有效气体打气量，年可增加氨产量18320t，增产率达5．1%。
4.2脱碳入口运行效果评价
从脱碳塔顶进入的贫液在塔内吸收CO2后，富液由脱碳塔底部引出，进入水力透平回收静压能，回收能量后的富液进入高压闪蒸槽，部分溶解的CO2和大部分H2在此解吸出来，即高压闪蒸气，然后送至变压吸附装置回收H2。从高压闪蒸槽底部出来的溶液，减压进入低压闪蒸槽，此时大部分溶解的CO2被解吸出来，纯度≥98．5%(体积分数)的CO2经气体换热器回收冷量，温度升至30℃后送往盐酸副产蒸汽工段;从低压闪蒸槽底部出来的溶液再生后回用。
结语
综上所述，溴化锂制冷技术在生产装置中应用后，达到了预期效果，实现了增产降耗，同时为溴化锂技术在氨合成系统的推广应用提供了可靠依据。根据近期的使用效果，拟在氨合成系统中进一步使用溴化锂制冷技术，充分利用生产装置余热，实现节能挖潜及增产降耗。
参考文献:
［1］戴永庆．溴化锂吸收式制冷技术及应用［M］．北京:机械工业出版社，1996．
［2］郭彦书，王振辉，崔海亭．吸收式制冷技术在盐酸副产蒸汽余热回收中的应用［J］．化工进展，2006，25(s1):109-112．