为何溴化锂制冷机在余热利用领域备受青睐？

 

传统压缩式制冷机（如常见的电制冷螺杆机、离心机）依赖电能驱动压缩机，将电能转化为机械能，再通过制冷剂的压缩-冷凝-膨胀-蒸发循环实现制冷。这一过程消耗的是高品质的电能。而溴化锂制冷机的工作原理截然不同，它属于吸收式制冷技术，其核心驱动力是热能，而非电能。

工作原理简述：溴化锂制冷机以水为制冷剂，溴化锂溶液为吸收剂。在发生器中，外部热源（如蒸汽、热水、烟气等）加热稀溴化锂溶液，使其中的水分（制冷剂）蒸发出来，形成高温高压的水蒸气。水蒸气进入冷凝器被冷却水冷凝成液态水。液态水经节流装置降压后进入蒸发器，在低压环境下蒸发吸热，从而实现对冷冻水的冷却（制冷）。蒸发后的水蒸气被来自吸收器的浓溴化锂溶液吸收，形成稀溶液。稀溶液被溶液泵（仅需少量电能驱动）送回发生器，完成循环。整个过程中，驱动制冷循环的主要能量输入是热能，电能仅用于驱动溶液泵和真空泵，耗电量极小（通常仅为同等制冷量电制冷机的5%-10%）。

这个“以热制冷”的特性，正是其在余热利用领域大放异彩的根本原因。工业生产（如钢铁、化工、纺织、食品加工）、发电厂（汽轮机抽汽或排汽）、区域热电联产（CHP）系统、甚至数据中心等场景中，会产生大量温度适宜（通常在70°C以上，高温型可利用更高温度余热）但难以直接利用的低品位余热或废热。这些热量若直接排放，不仅造成能源浪费，还可能带来热污染。溴化锂制冷机恰好能将这些原本“废弃”的热能，高效地转化为宝贵的冷量，实现了“变废为宝”，极大地提升了能源系统的整体利用效率。

 

溴化锂制冷机最典型、最高效的应用场景就是与热电联产（CHP）或冷热电三联产（CCHP）系统相结合。

1、传统发电厂：燃料燃烧产生的热能，首先用于发电，但发电效率通常只有30%-40%，剩余60%-70%的热能以废热形式通过冷却塔或烟囱排掉，能效低下。

2、CHP/CCHP系统：在发电的同时，回收利用发电过程中产生的余热（如汽轮机抽汽、烟气余热）用于供热或驱动溴化锂制冷机供冷。

3、溴化锂制冷机的角色：在CCHP系统中，溴化锂制冷机是实现“电-热-冷”三联供的关键环节。当夏季有制冷需求时，系统产生的余热不再用于供暖，而是直接驱动溴化锂制冷机生产冷冻水，满足空调或工艺冷却需求。这使得一次能源（燃料）的综合利用率可以高达80%以上，远超传统分产模式（发电+独立制冷/供热）的总效率（通常低于50%）。这种“一能多用”的模式，显著降低了单位冷/热量的能源消耗和碳排放，经济效益和环境效益极为显著。
 

1、大幅节约电能：如前所述，溴化锂制冷机自身耗电极少。在利用余热制冷的场景下，相当于用“免费”的废热替代了原本需要消耗的大量电网电能来驱动电制冷机。这不仅直接降低了用户的电费支出，更减轻了电网高峰负荷压力，对电力系统稳定运行有积极意义。

2、减少碳排放：节约电能意味着减少了发电侧的化石燃料消耗和相应的二氧化碳排放。同时，直接利用余热也避免了这部分热量的无谓排放。综合来看，采用溴化锂制冷机进行余热制冷，其全生命周期的碳足迹远低于电制冷方案。

3、运行平稳，噪音低：主要运动部件仅为溶液泵和真空泵，相比电制冷机的高速旋转压缩机，运行更为平稳，振动和噪音水平显著降低，尤其适合对环境要求较高的医院、学校、酒店等场所。

4、安全性高：使用水和溴化锂溶液作为工质，无毒、不易燃、不易爆，不存在氟利昂类制冷剂泄漏导致的环境污染或安全风险（尽管溴化锂溶液对金属有腐蚀性，需添加缓蚀剂并严格维护）。
 

溴化锂制冷机有多种类型（蒸汽型、热水型、直燃型、烟气型等），可以根据不同来源余热的温度、压力、流量等参数进行定制化设计。无论是低压蒸汽、高温热水还是高温烟气，都能找到匹配的机型。这种灵活性使其能够广泛应用于各种工业过程和能源系统中。

虽然溴化锂制冷机的初始投资成本可能高于同等制冷量的电制冷机，但其在运行成本（主要是节约的电费）和能源效率方面的巨大优势，往往能在较短时间内（投资回收期通常在3-7年，取决于电价、燃料价格和运行时长）收回成本，并在设备全寿命周期内带来可观的经济效益。尤其是在电价高、余热资源丰富且稳定的地区，经济性优势更加突出。

 

综上所述，溴化锂制冷机之所以在余热利用领域备受青睐，其核心在于它成功地将“废热”这一低品位能源，转化为了高价值的“冷量”，实现了能源的梯级、高效、循环利用。它不仅是节能减排的利器，更是推动能源系统向高效、低碳、可持续方向转型的关键技术支撑。随着能源成本的上升、环保要求的日益严格以及综合能源系统的发展，溴化锂制冷机在余热利用领域的应用前景将更加广阔，持续为构建绿色低碳社会贡献力量。