[发明专利]低品位能驱动CO2吸收式冷热电联供系统

说明书

 

技术领域：

本发明涉及一种低品位能驱动的CO₂吸收冷热电联供系统，具体是一种以低品位能源作为驱动热源的冷热电联供系统，属于制冷领域。

背景技术：

随着社会经济持续快速发展，在生产过程中会释放大量废热余热，其能量密度低，传统能源利用技术差，故利用效率低，势必会造成能源浪费和环境污染。另外随着城市化进程加快和人们生活水平提高，空调设备已经成为家庭的必需品之一，空调设备的制冷工质大多采用氟利昂等传统制冷剂，在环境问题方面的缺陷日益凸现，用于维持空调系统日常运行的电力是全球的15%，所以有效开发自然工质对以及有效利用低品位能源，尤其将低品位能源转换为电能的方式对于改善能源结构和环境问题，具有很大的社会和经济效益。

发明内容

本发明的目的是提供了一种节能、降耗、环保的低品位能驱动CO₂吸收式冷热电联供系统。

技术解决方案：

低品位能驱动的CO吸收式冷热电联供系统，其特征在于，包括低品位能驱动的吸收制冷模块、发电模块、余热回收器和制冷吸收工质对，所述低品位能驱动吸收制冷模块制冷剂出口与发电模块的制冷剂入口相连接，发电模块的制冷剂出口与余热回收器制冷剂入口连接，余热回收器制冷剂出口与低品位能驱动制冷模块Ⅰ制冷剂入口相连接。

所述发电模块包括：气体加热器、膨胀机和发电机，气体加热器制冷剂入口与所述吸收制冷模块中的发生器制冷剂出口相连接，气体加热器制冷剂出口与膨胀机制冷剂入口相连接，膨胀机制冷剂出口与发电机连接。

所述低品位能驱动的吸收制冷模块包括：发生器、溶液热交换器、吸收器、蒸发器、气体冷却器，所述气体冷却器制冷剂入口与余热回收器制冷剂出口连接，气体冷却器制冷剂出口与降压装置制冷剂入口相连接，降压装置制冷剂出口与蒸发器制冷剂入口相连接，蒸发器制冷剂出口与吸收器制冷剂入口连接，吸收器制冷剂富溶液的出口与溶液热交换器制冷剂富溶液的入口相连接，溶液热交换器制冷剂富溶液出口与发生器制冷剂富溶液入口相连接，发生器制冷剂贫溶液出口与溶液热交换器制冷剂贫溶液入口相连接，溶液热交换器制冷剂贫溶液出口与吸收器制冷剂贫溶液入口相连接；所述吸收器制冷剂富溶液的出口与溶液热交换器制冷剂富溶液的入口间的管路上设有溶液泵，所述溶液热交换器制冷剂贫溶液出口与吸收器制冷剂贫溶液入口间的管路上设有调节阀。

所述气体冷却器设有两路制冷剂出口，一路与喷射器制冷剂第一入口连接，另一路与蒸发器制冷剂入口相连接，蒸发器制冷剂出口与喷射器制冷剂第二入口连接，喷射器制冷剂出口与吸收器制冷剂入口相连接。

所述溶液热交换器制冷剂贫溶液出口与吸收器制冷剂贫溶液入口间的管路上设有支路，支路与喷射器制冷剂贫溶液第一入口连接，喷射器制冷剂第二入口与蒸发器制冷剂出口相连接，蒸发器制冷剂入口与气体冷却器制冷剂出口相连接。

所述膨胀机设有两路制冷剂出口，两路制冷剂出口分别与两个采用串联方式连接的余热回收器制冷剂入口相连。

所述制冷吸收工质对中的制冷剂采用自然工质CO₂；吸收剂采用吸收制冷剂CO₂的离子液体、NHD、胺液或混合胺液。

本发明发生器、吸收器、蒸发器、气体冷却器、溶液热交换器、气体加热器均为换热器，换热器为列管式、沉浸式或喷淋式，换热器中的换热管采用普通管或强化换热管。

本发明低品位能驱动的CO₂吸收式冷热电联供系统采用以自然工质CO₂为制冷剂，离子液体、NHD、胺液或混合胺液为吸收剂的制冷吸收工质对，其中自然工质CO₂对环境不会造成影响，是一种优良的制冷工质，CO₂作为制冷剂在压缩制冷系统中研究较多。由于很难探寻到能够在低温低压时吸收CO₂，高温高压时释放CO₂的吸收剂，故国内外学者对以CO₂作为制冷剂的吸收制冷系统研究很少。随着对吸收CO₂试剂的深入研究，发现离子液体、NHD、胺液或混合胺液对CO₂有很高的溶解度，因此为实现以CO₂为制冷剂，离子液体等试剂为吸收剂的吸收制冷系统奠定了基础。