溴化锂吸收式制冷机在有色冶炼中的典型故障案例分析 原创

溴化锂机组制冷技术在有色冶炼行业的应用十分广泛：比如利用深冷技术制氧，可为富氧冶炼提供高纯度氧气；又如利用吸收式制冷技术制取低温冷水，用于工艺脱湿和降温。本文以韶冶为案例，介绍溴化锂吸收式制冷机在生产使用中出现的问题，以及我们为此进行的技术改造。

溴化锂机组用在哪？

常有同行问：溴化锂机组都能用在哪些行业？这里统一说明——它的应用范围很广，有色冶金就是典型场景之一。冶金企业利用吸收式制冷技术制出低温冷水，用于工艺脱湿、降温，既满足生产要求，又达到节能目的。

1. 设备与工艺流程

案例中的这台机组是单效型溴化锂吸收式制冷机，以 0.07MPa 低压蒸汽作为驱动热源。工艺流程大致为：鼓风空气脱湿机出来的冷媒水进入溴化锂制冷机组，冷却后再由水泵打回鼓风空气脱湿机，用于焦炭脱湿、降低焦炭含水率，实现节能降耗。此外，机组产出的冷水还用于主鼓风机轴承降温，以延长轴承使用寿命；夏季还用于岗位降温。

2. 故障一：发生器铜管反复泄漏

使用中我们发现系统制冷量下降，测得的真空度也同步下降。充入氮气加压检漏，发现发生器内有 3 根铜管泄漏。当时把泄漏铜管的两端堵塞后开机，制冷量随即回升；但运行两个月后，同样的故障再次出现。

经分析我们认为，铜管屡屡泄漏的主要原因是：为了增加传热效率，发生器铜管采用螺旋结构以扩大传热面积，导致管壁局部偏薄；而进入发生器的蒸汽压力达 0.07MPa、流速达 30～50m/s，且属于非过热蒸汽，其中夹带的液滴会对发生器铜管形成持续冲击破坏。

为此，我们在蒸汽进入发生器之前加装了汽水分离器，降低蒸汽中的液态水含量，减少液滴对铜管的冲击。改造后效果显著，铜管泄漏问题得到解决。

3. 故障二：冷却塔布水失效

运行中我们还发现，发生器经常出现高温、高压，冷却水流量变小、温度升高，制冷量明显下降，冷媒水温度也随之升高。停机检查发现，问题出在冷却塔的布水系统——布水主管一根已断裂，另一根无法转动（该塔出厂时由两根 Φ100 布水主管依靠水的动能带动旋转布水）。

针对这一问题，我们对冷却塔进行了系统改造：

• 塔体：将原 Φ3000 冷却塔改造为 5m×5m，高度保持 4m 不变；
• 布水系统：布水主管由 2 根改为 12 根不锈钢管，直径仍为 Φ100，由旋转改为固定安装；每根布水主管接出 8 根 Φ40 支管，支管下端连接喷头布水；
• 风机：电机功率由 7.5kW 增大到 15kW，改善塔内空气流通，传动方式由皮带传动改为靠背轮（联轴器）直连；
• 监控：在冷却塔托盘处加装水位报警器，便于及时调节补充水阀门的开度。

改造完成后，冷却塔布水恢复均匀，机组高温、高压问题随之消除。

4. 故障三：冷却水污染引发的连锁故障

韶冶复产后，机组开机不到一个月，就发现热交换器频繁结晶，随后发生器出现高温、高压，后期制冷量明显下降。停机检查发现：吸收器喷嘴堵塞，溴化锂溶液浓度已降至 42%；充气检漏确认，冷凝器有 3 根铜管、吸收器有 2 根铜管泄漏。检查还确认，冷剂水未受污染，冷媒水管也无泄漏。

我们随即更换了浓度为 50% 的溴化锂溶液，清洗冷凝器、吸收器腔体及铜管，并堵塞了泄漏的铜管。重新开机后，制冷量基本恢复。

5. 结语与教训

这次故障给我们提了个醒：冷冻站冷却水虽然使用的是马坝生活水，但其管网与生产水管网存在联通。韶冶复产后实现了生产水零排放，生产水水质随之下降，冷冻站冷却水受到污染，最终引发上述一系列故障。

为避免类似问题再次发生，后续运行中应做到：

1. 采用闭路循环供水方式，切断与生产水管网的联通；
2. 加强冷却水水质监测，及时掌握水质变化；
3. 确保补充水水质符合要求。

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