毕业设计(论文)-溴化锂吸收式制冷系统在火力发电厂中的应用.doc
《毕业设计(论文)-溴化锂吸收式制冷系统在火力发电厂中的应用.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《毕业设计(论文)-溴化锂吸收式制冷系统在火力发电厂中的应用.doc(51页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、摘要摘要 当今能源与环保问题已经成为全世界所关注的,因为社会对于资源、环境 问题和可持续发展有了更高的要求和关注。如怎样提高能源利用率,充更好的 利用工业生产过程中产生的大量低温余热,减少 CFC 对臭氧层的破坏,减缓温 室效应,已经是个迫不及待要解决的问题。溴化锂吸收式制冷系统则是一种节 能环保的制冷方式,回收余热和提高能源利用率的意义已经迫在眉睫。本文就 是开展了如何使用溴化锂吸收式制冷机组在火电厂中进行热电冷联产的应用。 这篇文章就是指出了热电冷三联产的用途、工作原理及其优势。这里也分 析了吸收式制冷的原理,利用液态制冷剂在低温、低压条件下,蒸发、汽化吸 收载冷剂的热负荷,产生制冷效应。
2、通过对比就可以比较出溴化锂的几种机组 的优缺点,这里就采用了两极吸收式溴化锂制冷机组作为制冷装置。应用的能 量调节系统,从而性能就会得到提高溴化锂吸收式制冷机组。 按照热力学综合效率最佳的原则,在使制冷工况下,对系统的主要部件进 行了有关的计算。并且总结国内外的一些采用溴化锂吸收式制冷技术的例子基 础上,在根据其电厂的实际情况及应用溴化锂吸收式制冷系统的可行性,做出 以用汽轮机废汽为热源的热电冷三联产系统综合设计方案。 结果表明,这个系统采取了两级吸收式制冷机组全部以废热作为驱动热源, 从而这样使运行成本降低,这样一来一般投资两年左右就可取得收益,这种方 法就是较理想制冷方式,应用于热电冷三联
3、产的制冷方式。 关键词:火电厂 ,余热回收,两级吸收式,节能,吸收式制冷,溴化锂 Abstract In the current energy shortages and the context of envirAonmental protection, people to community resources, environmental issues and sustainable development strategies attention. How to improve energy efficiency, make full use of industrial producti
4、on process of a large number of low-temperature waste heat to reduce the CFC on the ozone layer and slow down the greenhouse effect, more and more attention. Lithium bromide absorption refrigeration energy saving and environmental protection as a means of cooling for waste heat recovery and energy e
5、fficiency become more and more important significance. This paper carried out using lithium bromide absorption refrigeration unit in thermal power plants in the study of thermoelectric power of cold. This article first pointed out that the development of CCHP significance, principles and advantages.
6、 Analysis of the absorption refrigeration principle: the use of liquid refrigerant in low temperature, low pressure conditions, evaporation, evaporation cooling agent contained in the absorption heat load, resulting in cooling effect. LiBr comprehensive comparison of the advantages and disadvantages
7、 of several units, select the polarization of lithium bromide absorption refrigeration unit as a refrigeration device. In this paper, the application of energy-conditioning systems, to further improve the lithium bromide absorption refrigeration unit performance. In accordance with the cooling condi
8、tions so that the best thermodynamic efficiency of the principle of integrated, on the main Department of To carry out the relevant pieces of the calculation. In conclusion, the use of foreign LiBr absorption refrigeration technology based on the actual situation in power and application of lithium
9、bromide absorption refrigeration system, the feasibility of a given waste with steam to heat the steam CCHP system design program. Comprehensive results show that the system uses a two-stage absorption refrigeration unit completely to waste as a drive source, and its running costs very low, generall
10、y about two years in the investment can be recovered, is an ideal application of CCHP cooling way. Keywords: energy conservation; waste heat recovery; absorption refrigeration; LiBr; absorption levels; Thermal Power Plant 目录 摘要1 Abstract.2 1 绪论5 1.1 课题的研究意义.5 1.1.1 能源现状.5 1.1.2 发展热电冷三联产.6 1.1.3 热电冷三
11、联产原理及优势.7 1.2 吸收式制冷系统.8 1.2.1 吸收式制冷系统的原理.9 1.2.2 吸收式制冷循环的性能指标.9 1.3 方案论证.11 1.3.1 溴化锂吸收式制冷机的特点.11 1.3.2 方案论证.11 2 溴化锂水溶液.12 2.1 水、溴化锂.12 3 溴化锂吸收式制冷.18 3.1 溴化锂吸收式制冷的原理.18 3.1.1 溴化锂溶液的 p-t 图.18 3.1.2 对比溴化锂吸收式制冷循环和压缩式制冷循环.19 3.2 两级发生溴化锂吸收式冷水机组.20 3.2.2 水和溴化锂溶液的具体循环流程.22 4 溴化锂机组的计算24 4.1 溴化锂溶液的 h- 图.24
12、4.2 相关设计运算.26 4.2.1 热力计算.26 4.2.2 传热面积的计算.32 5 溴化锂吸收式机组中的控制系统35 5.1 冷水机组自动控制器功能分析.35 5.1.1 安全保护系统功能.35 5.1.2 能量调节功能.36 5.1.3 机组运行控制功能.38 5.1.4 管理、显示、设置功能.39 5.2 冷水机组控制器下位机总体设计.39 5.2.1 总体设计路.39 5.2.2 下位机总体设计方案.40 5.3 硬件电路设计.42 5.3.1 温度信号采集硬件电路.42 5.3.2 故障信号采集硬件电路.42 5.3.3 液位、阀位信号采集模块.43 5.4 软件设计.44
13、6 溴化锂吸收式冷水机组在火电厂中的应用.45 6.1 火电厂的生产过程.45 46 6.3 热电冷三联产设备配置模式.47 总结与展望48 致 谢49 参考文献50 1 绪论 1.11.1 课题的研究意义课题的研究意义 1.1.1 能源现状 当进入 21 世纪之后,人类面临更为严峻的挑战那就是环境和社会的发展。 2002 年 8 月 26 日在南非约翰内斯堡召开的可持续发展世界首脑会议(World Summit on Sustainble Development.WSSD),揭开了人类进入新世纪如何解决环 境与发展问题的序幕。在现代文明高速发展的今天,能源已成为左右可持续发 展进程的关键因素
14、之一。一方面,能源不仅可以改善人类生活而且可以促进经 济发展,随着现代工业的迅速发展,人们对能源的需求和依赖性越来越大;再 一方面,能源的消耗越来越快,但也导致了空气污染、地球变暖等环境问题。 当今,世界上使用的主要能源是煤、石油、天然气等一次性能源,可占能 源总消费量的 90%左右。现在所拥有的能源供应和目前的消费模式显然称不上 “可持续” 。据预测在未来的 10 年内世界能源消耗量仍将以平均每年 2%的速度 上升,按现在的使用速度,世界上的石油存储量只够开采 50 年左右,煤炭也可 能开采不到 200 年。如何以可持续发展的方式满足不断增长的能源需求,给世 界各国提出了巨大的挑战。那么改善
15、和调整能源结构,提高能源利用率,开发 利用新能源和无污染的可再生能源已成为能源、经济、环境和社会可持续发展 的必由之路。 中国目前是世界第二大能源消费国,能源产量以平均每年 4%5%的速度增 长,然而国民经济发展则以 8%的速度增长,能源的增长量远远不能满足国民经 济发展的增长,供需矛盾十分突出。当到了 2020 年,我国就将超过美国成为世 界第一大能耗国。90 年代以来,我国的煤炭生产一直稳居世界第一,但用于发 电的一次能源中的煤炭比例高达 77%。我国以煤炭为主要能源国家,在能源的 生产和消费中,煤炭的比例占了 70%以上,这是我国能源结构中一个很不利的 因素。以煤炭为主要能源,造成了我国
16、严重的大气污染。联合国公布的数字表 明,从 1965 到 1998 年,全球二氧化碳的排放量翻了一倍。燃烧矿物产生的温 室气体,是全球温室气体的最主要的来源,所占份额达到 75%。而在煤炭发电 的过程中,就会产生大量的粉尘、CO2、SO2,造成严重的大气污染,不仅加剧 了大气的温室效应而且产生大面积的酸雨,对我国的生态环境产生严重威胁。 所以,面临即将到来的能源危机,我们必须采取开源节流的措施,既要开发新 的能源,又要大力节约已有能源,对已有的资源进行再利用。 1.1.2 发展热电冷三联产 到现在为止世界各国在能源的利用上有着很大的区别,而能源利用率最高 的国家是日本(57%) ,其次是美国(
17、51%) ,再者是欧盟(40%以上) 。在世界 范围内,即使工业发达国家也约有 43%60%的能源转为废热而排掉了。我国目 前能源利用率和发达国家的差距还很远,据统计可能只有 30%左右得到利用, 而每一美元 GDP 的能耗是世界平均水平的三倍。剩下的基本变为废热排放到环 境中,这即浪费了大量能源,又对环境造成了热污染。所以,余热回收、废热 利用就是节能的重要环节之一,这样一来不仅可以减少污染,从而提高利用率, 降低产品成本,提高经济效益。 一、热电联产 在过去的火力发电厂特别是大型凝汽式发电厂中,也采用了各种方式提高 效率,想充分利用发电厂的抽气余热,就采用热电联产系统,先将较高参数的 蒸汽
18、用来做功发电,然后抽气或排气供热,既避免了热电分产时,有用能的大 量损耗,也避免了大量的冷源损失,具有热力学优势。但由于热电联产的热经 济性与热负荷的性质、热负荷的密度、采暖期的长短等诸多因素紧密有关,当 热电厂热负荷不足时其经济性很低,热电联产的节能效果就发挥不出来。比如, 由于冬天取暖,热负荷充裕,发电量高,这时热电联产的优势很明显;但是, 夏季热负荷降低,有大量使用空调制冷,对于抽气凝汽式机组,在发电功率不 变的情况下,热负荷减少使得机组热化发电量减少,凝汽流发电量增加。在供 热机组的流通部分存在着调整热负荷量和参数的调节机构,使凝汽流的发电耗 煤量比同容量、同参数的凝汽式机组发电煤耗量
19、大,造成发电煤耗量的增加。 同时因背压式机组偏离设计工况,机组耗煤量还将明显增大,这时热电联产优 势就显示不出来了啊。 二、热电冷三联产 热电冷三联产(简称三联产)是热电联产的基础上发展起来的以热电厂为 能源中心对外供应热、电、冷三种能量产品的一种新的能量生产系统。它的特 点是锅炉产生的蒸汽先通过蒸汽轮机发电作功,排气除满足各种热负荷以外, 还可以做溴化锂吸收式制冷机的工作蒸汽。这样不仅节约了地位热能;而且增 加了热电联产供热机组的热负荷。对于背压式蒸汽轮机来说可以增大机组的负 荷率,使机组的热效率提高,在增加发电量的同时,也降低了发电煤耗。对于 抽气式供热机组来说,在增加制冷负荷后,无论是维
20、持发电量不变,还是保持 进气量不变,都会减少机组的凝汽量,降低发电煤耗量,增加燃料的节省量。 这样整个系统的热负荷平衡,能够提高夏季热电厂的发电量与供热量,使系统 能高效运行。由于热电冷三联产一般采用的是溴化锂吸收式制冷机,与 CFCS 为工质的压缩式制冷机不同,这样一来可以保护大气臭氧层,还可以减轻温室 效应。溴化锂制冷剂以低压蒸汽、热水为动力,利用余热、废热等低为能源, 有利于环境的保护,能源的利用率就会提高,优化能源消费结构,今后将会有 很大的发展空间。 1.1.3 热电冷三联产原理及优势 一、热电冷三联产的工作原理 热电冷三联产系统通常是由热源、一级管网、冷暖站、二级管网和用户设 备组
21、成(原理图如图 1.1 所示) 。在冬季可以用汽轮机抽汽加热采暖用水(或蒸 汽) ,也可以采用它们驱动吸附式热泵,热水或蒸汽经管网到用户;而在夏季利 用锅炉余热或汽轮机抽气驱动吸收式或吸附式制冷系统,用冷水经管网提供给 用户。 过滤器 给 水泵 凝结水泵 图 1.1 热电冷三联产原理图 其中:热源包括锅炉余热或汽轮机抽汽; 锅 炉 凝 汽 器 冷暖 站 用 户 发 电 机 汽 轮 机 一级管网包括蒸汽或热水管道; 二级管网包括冷水或热水管道;冷暖站包括吸收式制冷系统; 用户包括楼宇、冷库或用冷设备等。 二、热电冷三联产的优势 (1) 节省能源,减少 CO2的排放量。 吸收式制冷用于三联产系统,
22、与消耗高品位电能的压缩式制冷相比,吸收 式制冷可利用低品位的热量或联产的余热,充分利用燃料的能源,从而达到节 能的目的。 (2) 提高热电厂的设备利用率,相应提高热电厂的经济效益。 推广吸收式空调制冷,增加热电厂的夏季热负荷,平衡冬季和夏季热负荷 的峰谷差,就可以提高热电厂的设备利用率,相应提高热电厂的经济效益。 (3) 产生节电、增电效益,缓和夏季电力供需矛盾。 发展吸收式空调制冷,一方面替代电力空调,节约大量电力;另一方面增 加热电厂的热负荷,可以使热电厂的发电量增加。 (4) 有利于环境保护。 电力空调以氟利昂(CFCS)为制冷剂,CFCS 会引起臭氧层破坏并产生温 室效应,国际蒙特利尔
23、协定限制使用。替代物氢氯氟烃虽然对臭氧层破坏能力 较低,但温室效应很强,对环境不利。溴化锂吸收式空调机以溴化锂为吸收剂, 对人体无毒,对环境无害。因此,用热电厂发展溴化锂吸收式空调替代电力空 调,有利于环境保护。 1.21.2 吸收式制冷系统吸收式制冷系统 实践证明,热量总是自发地由高温物体(或空间)流向低温物体(或空间) , 制冷的就是使某一物体(或某一空间)的温度低于周围环境的温度,这样就要 有一冷源吸收该物体(或空间)的热量。冷源有两种制取方法:一种是利用天 然冷源,如天然冰和地下水;另一种方法是通过制冷的方法制取人工冷源。 液体蒸发法、气体膨胀法是主要的机械制冷法。液体蒸发法是利用低沸
24、点 的液体吸收环境介质的热量而蒸发,致使环境介质降温。这种低沸点的液体被 称为“制冷剂” 。例如:炎热的天气,把水洒在地上会有凉爽的感觉。为了使制 冷过程不断进行那制冷剂必须在一个封闭的体系中循环。完成制冷剂在封闭体 系内循环的方式有许多种,如“电能”或“机械能”驱动的压缩式制冷方式 (活塞式、离心式、螺杆式、漩涡式压缩机、及热电制冷等),也可以是热能驱 动的吸收式或蒸汽喷射式制冷方式。 1.2.1 吸收式制冷系统的原理吸收式制冷系统的原理 吸收式制冷与蒸汽压缩制冷的原理相同,都是利用液态制冷剂在低温、低 压条件下,蒸发、汽化吸收载冷剂的热负荷,产生制冷效应。不同的是,吸收 式制冷是利用制冷剂
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 毕业设计 论文 溴化锂 吸收 制冷系统 火力发电厂 中的 应用
链接地址:https://www.31doc.com/p-3952808.html