賴運勝 杜宇

【摘? 要】隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，資源短缺、環(huán)境污染等問題日益凸顯。企業(yè)應(yīng)快速推進環(huán)保改造，發(fā)展節(jié)能減排技術(shù)。本文闡述了白酒企業(yè)使用溴化鋰制冷技術(shù)進行環(huán)保改造的實際應(yīng)用與研究。

【關(guān)鍵詞】溴化鋰;余熱回收;制冷;節(jié)能減排

引言

在白酒生產(chǎn)中，蒸糧蒸酒需要大量的熱量，而大部分白酒企業(yè)都是以鍋爐蒸汽供熱的方式進行供熱。在釀酒生產(chǎn)過程中，會剩余部分低品質(zhì)蒸汽。這部分蒸汽除少量能回收自用外，其余得不到充分利用，直接排空或經(jīng)過設(shè)備處理后排空，既增加了處理成本又造成能源的大量浪費。

白酒企業(yè)需要用低溫冷卻水使氣態(tài)酒冷凝為液態(tài)酒，傳統(tǒng)模式是使用自來水作為工藝冷卻水，冷卻完畢后進行廢水排放。廢水站處理壓力極大。如果將低品質(zhì)蒸汽余熱作為驅(qū)動熱源，實現(xiàn)供冷需求，將工藝冷卻水循環(huán)使用將是一項非常經(jīng)濟的措施，對節(jié)能、減排具有重要的意義。

1.白酒行業(yè)首次引進吸收式制冷機助力白酒生產(chǎn)

近幾年，瀘州老窖股份有限公司為響應(yīng)國家“低碳環(huán)保，節(jié)能減排”的號召，對釀酒生產(chǎn)進行了多項技術(shù)改造項目。其中就對白酒冷凝器進行了環(huán)保改造項目，通過引進制冷設(shè)備建立循環(huán)水系統(tǒng)，使冷凝器使用后的水，再通過制冷設(shè)備降溫后循環(huán)使用，提高了水的使用率。

瀘州老窖前期對白酒冷凝器進行了一期改造項目，考慮到余熱蒸汽的處理問題，在一期改造項目中引進了一臺蒸汽型溴化鋰吸收式制冷機，用于回收稻殼清蒸后的余熱蒸汽。蒸汽型制冷機的主要技術(shù)參數(shù)如下：

由技術(shù)參數(shù)可知，蒸汽型制冷機對余熱蒸汽的壓力要求較低，能較好的回收余熱蒸汽。蒸汽型制冷機配置兩臺開式冷卻塔進行散熱，且為減少系統(tǒng)在長期運行中結(jié)垢過度嚴重，影響開式冷卻塔填料散熱效果及與制冷機的換熱效果，開式冷卻塔使用除鹽水進行供水。余熱蒸汽從稻殼清蒸處理車間樓頂接入到制冷機蒸汽管道中，考慮余熱蒸汽壓力較低，余熱蒸汽在接入制冷機蒸汽管道后通過風機送往制冷機回收利用。

制冷機采用的是溴化鋰和水工質(zhì)對，水作制冷劑，溴化鋰作吸收劑，水作制冷劑的蒸發(fā)溫度只能在0℃以上，即只能在工況要求0℃以上環(huán)境使用，濃香型白酒流酒溫度較低，冷卻水的溫度恰好符合工藝需求。在日常運行中，制冷機機組故障率較低，機組真空度和冷卻水對機組制冷效果影響較大，需要多加留意，并需要定期維護以保持良好的工作性能，開式冷卻塔也需要定期清洗，以保證散熱效果。循環(huán)水系統(tǒng)對白酒冷凝器的回水有四段降溫的過程，蒸汽型制冷機是系統(tǒng)的第三段降溫設(shè)備。在實際運行中，稻殼清蒸處理每小時需要使用蒸汽2t，使用后全部被制冷機回收，蒸汽型制冷機的冷水入口溫度為30℃-34℃，通過蒸汽型制冷機后降溫至12℃-18℃，系統(tǒng)日循環(huán)量約735m?，兩臺開式塔日耗水量約25m?。車間75℃左右的循環(huán)水經(jīng)四次降溫后使其降至10-16℃，再回到車間冷凝器進行冷卻使用，由此循環(huán)。

蒸汽型制冷機的耗電量很低，遠低于余熱蒸汽處理設(shè)備的耗電量，使用蒸汽型制冷機后，既能降低余熱蒸汽的處理成本，也能為制冷機提供驅(qū)動熱源。吸收式制冷的性能系數(shù)COP因制冷工質(zhì)對熱物性和熱力系統(tǒng)循環(huán)方式的不同而有很大變化，實際應(yīng)用的機組COP多不超過2，遠低于壓縮式制冷系統(tǒng)。但吸收式制冷機組能回收利用低溫工業(yè)余熱、太陽能等低品質(zhì)熱能，在工業(yè)余熱利用方面有一定的優(yōu)勢 。且溴化鋰制冷機組制冷量較大，能夠更好的滿足工業(yè)生產(chǎn)需求。蒸汽型制冷機于2018年年初投運，截止于2020年5月11日，蒸汽型制冷機運行時間達6483小時，預(yù)計回收余熱蒸汽達1200t，節(jié)能減排效果顯著。

2.單效吸收式制冷機工作原理（溴化鋰-水工質(zhì)對）

吸收式制冷是液體氣化制冷的一種。它和蒸汽壓縮式制冷一樣是利用液體制冷劑在低溫低壓下氣化以達到制冷的目的。它的主要裝置有：發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器、溶液泵、冷劑泵、噴淋泵等。蒸汽型單效吸收式制冷機原理組成如圖

在機組運行過程中，當溴化鋰水溶液在發(fā)生器內(nèi)受到蒸汽加熱后，發(fā)生器溴化鋰溶液中的水不斷汽化;隨著水的不斷汽化，發(fā)生器內(nèi)的溴化鋰水溶液濃度不斷升高，進入吸收器;水蒸氣進入冷凝器，被冷凝器內(nèi)的冷卻水換熱降溫后凝結(jié)，成為高壓低溫的液態(tài)水;當冷凝器內(nèi)的水通過節(jié)流閥進入蒸發(fā)器后，急速膨脹而汽化，并在汽化過程中大量吸收蒸發(fā)器內(nèi)冷媒水的熱量，從而達到降溫制冷的目的;在此過程中，低溫水蒸氣進入吸收器，被吸收器內(nèi)的溴化鋰水溶液吸收，溶液濃度逐步降低，再由溶液泵送回發(fā)生器，完成整個循環(huán)。在機組整個循環(huán)中，系統(tǒng)處于真空狀態(tài)下，壓力的不同對冷劑的冷凝、蒸發(fā)具有促進作用。

機組的制冷效果與冷卻水、驅(qū)動熱源、機組真空度、溶液濃度等因素有關(guān)。尤其是機組的真空度，溴化鋰機組對真空度要求較高，真空是溴化鋰機組的“生命”，真空度越高，制冷劑越容易蒸發(fā)，則制冷效果越好。

3.節(jié)能、減排及其他優(yōu)勢

吸收式制冷機功率低，只消耗很少的電能，相比壓縮式制冷機節(jié)電90%以上。安全無害，溴化鋰溶液無臭、無毒，對大氣無污染，不會破壞臭氧層。制冷機在真空狀態(tài)下運行，無高壓爆炸危險，安全可靠。運動部件少，無高速氣流，運行時噪聲小。利用低品質(zhì)蒸汽余熱對工藝冷卻水循環(huán)制冷，使糧食清蒸環(huán)節(jié)的蒸汽實現(xiàn)零排放也讓釀酒工藝冷卻水實現(xiàn)了零排放。減排意義重大。制冷量大，機組制冷量大，便于發(fā)展集中式供冷。

4.結(jié)語

在當前節(jié)能和環(huán)保的雙重壓力下，余熱回收應(yīng)用與制冷不僅可以優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、節(jié)能減排，同時也降低了制冷空調(diào)業(yè)的耗能和環(huán)境污染。白酒行業(yè)應(yīng)在余熱回收的方向繼續(xù)嘗試，結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)特點，理論聯(lián)系實際對廢水余熱、低溫蒸汽、熱水等低品質(zhì)余熱回收利用。以提高能源利用率和改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量為目標，加快建設(shè)節(jié)能環(huán)保型企業(yè)。

參考文獻

[1]楊影，李麗.吸收式制冷與吸附式制冷的應(yīng)用[J].山西化工，2001.（3）.

[2]連紅奎，李艷，束光陽子，顧春偉.我國工業(yè)余熱回收利用技術(shù)綜述 [J].節(jié)能技術(shù)，2011.29（2）.

[3]欒波.工業(yè)余熱利用及余熱制冷研究[D].東北大學(xué)， 2011.