浅谈余热直燃型溴化锂吸收式机组在海上平台的应用

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1、浅谈余热直燃型溴化锂吸收式机组在海上平台的应用张敏王亚楠摘要介绍在以燃气轮机为发电机组的海上平台中配置余热直燃型溴化锂吸收式机组，充分发挥其利用低品位能源的优势，达到余热回收，节能减排的□的。关键词热电冷联供吸收式制冷海上平台节能减排AnalysisofBrominationLithiumAbsorbsDyadicMachineAppliedonOffshorePlatformsZhangMin(BOMESCMarineEngineeringCo.,Ltd.)一、刖冃随着我w经济的迅速发展，能源问题日趋突出。如何合

2、理利用能源，减少污染物的排放，关系到21世纪的可持续发展战略。热电冷联供系统以天然气为一次能源，以微型燃气发电设备发电为核心，燃气发电设备发电肜排放出來的高温烟气通过余热锅炉或吸收式制冷机，利用发电余热生产冷量和热量，满足用户的电、热、冷负荷的能源需要。能源利用效率高、使用清洁燃料及污染物的低排放使热电冷联供的发展和应用成为能源技术发展的重要方向之一。热电冷联供系统在1978年由美W公共事业管理政策法公布后就正式在美同得到推广，然厄逐渐被其他同家所接受。同外从上世纪90年代就已进入快速发展和应用阶段。由于城市对环保

3、的严格要求以及天然气输送管网的广泛应用，热电冷联供系统的能源以天然气为主。目前我国海上油气田在开采过程中都有“伴生气”，以往这些“伴生气”被引导火炬塔烧掉，而今天越来越多的被收集加压得以利用。因此平台常使用燃气轮机发电机组，利用高品位能源——燃气发电，同时配备余热锅炉进行余热回收，一定程度上利用了废热。如果配置一套余热直燃型双效冷热水机组，天然气燃料燃烧以驱动燃气轮机，由燃气轮机带动发电机发电；燃气轮机排出的烟气带着余热进入余热直燃型双效冷热水机组，制取供空调使用的冷、热水和卫生热水，充分利用了低品位热能，从而达到

4、节能减排的目的。二、设备及设计要点燃气轮机发电机组与余热宵燃增溴化锂吸收式冷热水机纽相结合的热电冷联供系统系统能够满足在各种工况下平台的使用要求。当燃气透平排气热量不足吋，就吋以把排气作为助燃气体.混合补燃的天然气，引入直燃型溴化锂冷热水机组的高压发生器屮燃烧；或将燃气透平排气引入溴化钿吸收式冷热水机组的余热型高压发生器，其低温排气可直接排放，也可再次引入带燃烧器的高压发生器屮与补燃的天然气浞合燃烧。2.1发电机组近年来海洋采油各种功能的平台和FPSO等主电力系统大多选用了燃气轮机组，如蓬莱PL19-3项口，燃气轮

5、机发电机组向平台及其它设备及照明等供电。燃气轮机是以连续流动的气体为工质、把热能转换为机械功的旋转式动力机械。燃气轮机发电机组的发电效率28%〜34%（无回热装置的微燃机仅宥17%），发电质量（指输出电压和频率的稳定性）较高，排烟温度一般高于450°C（带回热装置的微燃机除外）。燃气轮机的热效率低是造成要增加余热冋收系统的主要原因，便于进行余热冋收利用，提高燃料的利用率，达到节能环保的目的。但是采集的平台“伴生气”通常含冇水、油及其它杂质，不能直接用于燃气透平的燃料，否则透平会产生喷嘴及叶片等部位积碳、腐蚀等，损害

6、燃气透平。所以天然气须经处理方可以使用。2.2余热直燃型溴化锂吸收式机组余热直燃型溴化锂机组以燃气燃烧或高温烟气作为热源，将溴化锂稀溶液进行加热使其沸腾，分离出冷剂蒸汽和溴化锂浓溶液，冷剂蒸汽经过冷凝器冷却变为冷剂水，而溴化锂浓溶液重回到吸收器，吸收來CJ蒸发器中的冷剂蒸发又变成稀溶液，由此循环往复，不断循环制冷。直燃采暖循环过程即采暖所需的热水仍由蒸发器屮产生，供热水吋，机组上的蒸发泵和系统屮冷却水泵停止运行。稀溶液通过低温、高温热交换器后进入高压发生器，被燃料燃烧加热，产生冷剂蒸汽。该冷剂蒸汽直接进入蒸发器，加

7、热在铜管PJ流动的热水，H身被冷却凝结成冷剂水并回到吸收器，而高压发生器被浓缩的浓溶液同样直接回到吸收器并与冷剂水混合，又重新回到稀溶液状态。2.3余热锅炉余热锅炉能够将发电机组排放的余热转换成蒸汽或热水，配置的气水换热器能提供空调采暖热水，或直接利用余热锅炉提供的热水进行采暖。但是由于海上平台并没冇冇空调冷（热）水外的量大11负荷稳定的用热需求，配置余热锅炉不仅占空间而且增加Y投资费用，换热过程屮增加了换热损失，不利于提高能量利用率，所以可以用余热型溴化锂吸收式机组替代余热锅炉。应该根据平台项目实际需耍决定是杏配

8、备余热锅炉。2.4惰气发生器海上采油平台在储油作业及运输过程中，惰气系统的功用一是封舱惰化，降低封闭空间内的含氣量并排出可燃碳氢气体以达到防爆的□的，另外可以用来进行气体置换，用新鲜的空气置换封闭空间PJ的惰性气体，提高氧气含量，以达到舱内安全作业的耍求。此系统是通过燃料燃烧消耗掉空气中的氧气以获得惰性气体。该系统的优点是：惰性气体含氧量低，二氧化硫和烟尘少