单 机 超 低 温 制 冷 技 术
浅谈#6机组低负荷锅炉壁温的超温及其对策
浅谈#6机组低负荷锅炉壁温的超温及其对策锅炉面临的最大威胁是锅炉受热面爆管，机组正常运行中，控制金属管壁温度，防止管壁超温是减缓氧化皮生成、受热面爆管的主要手段。
#6机组特别在低负荷的时候，300～350MW负荷容易出现锅炉壁温超温，下文对低负荷时的壁温超温进行分析和探讨。
1 造成锅炉受热面壁温超温的原因机组低负荷时造成锅炉受热面壁温超温的原因有许多。
从理论分析与实际现场总结来看，造成管壁温度升高的原因主要有以下七种：（1）机组在低负荷运行时，管壁内工质流量较小；（2）煤粉细度的原因；（3）燃烧器缺陷、炉膛燃烧不好，着火点滞后；（4）制粉系统启、停切换时，燃烧波动；（5）磨煤机出口温度较低、一次风速过高；（6）给水温度较低；（7）燃烧器二次风的配风。
2 锅炉受热面壁温超温的原因分析及解决措施2.1 机组在低负荷运行时，管壁内工质流量较小由于机组负荷较低，机组300MW时机组给水流量800t/h左右，因为负荷较低锅炉受热面内部流动的工质流量减小，流动的工质对锅炉受热面的冷却效果降低，虽然受热面外部绝对温度降低了，但是受热面内部的冷却效果减少的更多，所以此时更容易出现锅炉壁温超温。
措施：针对此现象我们可以适度加大给水流量，在机组协调方式下，可以调节给水自动的温差控制，降低机组过热度，保持过热度不低于10℃即可。
2.2 煤粉细度的原因机组设计的磨煤机煤粉细度为R90=18.5%。
由于低负荷炉膛燃烧原本就不是太充分，煤粉越细，煤粉相对表面积越大，越容易燃烧，着火越容易，反之，要是煤粉颗粒较大，燃烧会更加恶化，会进一步推迟，容易引起壁温超温。
措施：负荷较低时候煤量较低，制粉系统的负荷余量也较大，调节分离器挡板开度，控制煤粉细度；如果是因为机组增容改造后要提高磨煤机分离器转速，提高至35%～40%。
2.3 燃烧器缺陷、炉膛燃烧不好，着火点滞后#6机组采用36只DRB-4Z超低NOx双调风旋流燃烧器及NOx（OFA）喷口，分级燃烧。
2-2 低温合成技术
(3)液氮 N2气液化的温度是195.8℃，它是在合成 反应与物化性能实验 中经常用的一种低温 浴。当用于冷浴时， 使用温度最低可达205℃ (减压过冷液氮 浴 )。
(4)液氨
也是一种常用的冷 浴，沸点是-33.4℃ ，实际使用的温度 可达-45℃。需在 具有良好通风设备 的房间或装臵下使 用。
上述几种低温冷浴较难维持恒定低温， 故不能作恒温低温冷浴。
(5)相变致冷浴
可以恒定温度。主要是利用纯物质的 固-液或固-气平衡相变构成温度恒定 ；或利用纯物质的沸点作为所恒定的 温度。如CS2可达-111.6℃，这个温度 是标准气压下CS2的固-液平衡点。
2. 低温的测量
较准确，测温范围小(~ -30℃)
水银温度计 低 温 温 度 计 碳氢化合物温度计 热电阻温度计 热电偶 蒸汽压温度计
非金属单质如S、Se、I2、P等，在液氨中都有一定 的溶解度。认为单质S可能与液氨发生下列反应：
10S + 4NH3(L) = S4N4 + 6H2S 但光谱学数据的证据并不支持这种看法，所以有待进一步研 究。但已有学者利用上述性质成功地在液氨溶液中获得硫属 化合物半导体。
臭氧在-78℃下同液氨反应可以用来获得硝酸铵， 其反应为：
表2-8 一些常用的真空规及其应用范围
应用压强 范围 /Pa U型压力计、薄膜压力计、火花真空计(或检漏器) 105 - 103 103 – 10 压缩式真空计、热传导真空规 10 – 10-6 热或冷阴极电离规 10-6 – 10-12 改进型热阴极电离规、磁控规 < 10-12 热或冷阴极磁控规
BI3在-33C的液氨中氨解则可一步生成B2(NH)3： 2BI3 + 9NH3(L) = B2(NH)3 + 6NH4I
制冷原理及技术
吸收式制冷原理及流程
吸收式制冷的基本原理 吸收式制冷的工作流程 吸收式制冷的主要设备 吸收式制冷的优缺点
吸收剂与发生剂的选择与使用
吸收剂的选择：根据制冷剂的特性选择合适的吸收剂，确保吸收效果和稳定性
发生剂的选择：根据制冷需求选择合适的发生剂，确保制冷效果和安全性
吸收式制冷技术原理：利用吸收剂和发生剂之间的化学反应，将制冷剂从液态变为气态，从而 实现制冷效果
民用领域：用于家用空调、冷库、冷藏车和冷链物流等领域的制冷和低 温环境
吸附式制冷技术的优缺点分析
优点：环保、节能、无污染，适用于各种环境，如高温、低温、真空和有腐蚀性介质等。
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吸附式制冷技术原理及应用
吸附式制冷原理及流程
吸附式制冷技术原理
吸附式制冷技术流程
吸附式制冷技术应用
吸附式制冷技术优缺点
吸附剂的选择与使用
吸附剂的种类：分子筛、活性 炭等
吸附剂的特性：吸附能力、吸 附速度、再生性能等
吸附剂的选择：根据制冷剂的 性质和要求选择合适的吸附剂
吸附剂的使用：吸附剂的填充、 吸附过程、再生过程等
• 以上内容仅供参考，如需更多信息，建议查阅相关书籍或咨询专业人士。
制冷剂的选择与使用
制冷剂的种类 与特性
制冷剂的使用 注意事项
制冷剂的选择 原则
制冷剂的环保 问题及替代方
案
压缩式制冷技术的应用领域
工业制冷：用于冷却工艺流体，提高产品质量和生产效率
商业制冷：用于超市、冷库等场所，保持食品新鲜和药品储存
压缩式制冷技术的应用：压缩式制冷技术广泛应用于空调、冰箱、冷库等制冷设备中，为人们的生活和 工作提供了舒适的环境。
空气调节用制冷技术
人造冷源 人造冷源也称人工制冷，人们将一般制冷中所需的机器和设备的总和成为制冷机。19世纪中叶，第一台机械制冷装置问世， 人类开始使用人造冷源，蒸气压缩式制冷机是目前应用最广泛的一种制冷机。
人造冷源的制冷过程，必须遵循热力学第二定律
思考：什么是热力学第二定律？ 克劳修斯表述:热量可以自发地从高温物体传递到低温物体,但不能自发地从低温物体传递到高温物体
1 高温低压气体
蒸气压缩式制冷的工作过程
•压缩机：它的作用是将蒸发器中的高温低压制冷剂蒸气吸入，压缩到冷凝压力，然后排到冷凝器。 •冷凝器：它的作用是将来自压缩机的高温高压制冷剂蒸气冷凝成液体。在冷凝过程中制冷剂蒸气
放出热量，故需要冷却介质进行冷却，常用的冷却介质有水、空气等。 •节流机构：低温高压制冷剂流经节流机构后，被节流降压，压力由冷凝压力降到蒸发压力，一部分液
低温和超低温方面
由于金属和合金在低温下具有“超电导”特性所引起： 金属铅在低于7.26K时，电阻几乎为0 锌的超导转编温度是0.79K
这样，制造低温超导电缆对大功率（100万kW以上）输电很有经济价值。
利用低温超导的强大电流，也为制造强大磁场提供了可能。
另外，宇宙空间的模拟、高真空的获得、半导体激光、红外线探测也都离不开低温制冷技术
氟利昂
•氟利昂是饱和碳氢化合物卤族衍生物的总称，它的出现解决了对制冷剂有各种要求的问题 •大多数氟利昂本身无毒、无臭、不燃、与空气混合遇火也不爆炸，适用于公共建筑或实验室的空调制冷装置。氟利昂中不含 水分时，对金属无腐蚀作用
氟利昂的分类 全卤化氯氟烃（CFCs）：R11、R12等，对大气臭氧层破坏严重，已于 1996年被禁止使用
食品和物资储存方面:
•如低温储存和冻结储存可以防止果品、蛋品、鱼类以及农药、血浆等的变质，而粮食或其他物资的储存也常对空气的温湿度 有所要求。
制冷与低温技术原理吴业正
第二节 制冷与低温技术的应用
在医疗卫生方面，冷冻医疗是可靠、安全、有效、易 行和经济的治疗方法，特别是用于治疗恶性肿瘤。用局部 冷冻配合手术有很好的治疗效果，如：肿瘤、扁桃腺切除、 心脏、皮肤、眼球移值，心脏大血管瓣膜冻存和移植，手 术时采用的低温麻醉。细胞组织、疫苗、药品的冷保存， 用真空冷冻干燥法制作血干、皮干、等等。可以说，现代 医学已离不开制冷技术。
由库提和西蒙等提出的核子绝热去磁的方法可将温度降至更低库提用此法于1956年获得了20103k1951年伦敦提出并于1965年研制出的he混合液稀释制冷法可达到4103he的绝热固化达到1103第三节制冷与低温技术的发展史二制冷与低温技术发展及研究的方向近期制冷技术的发展主要缘于世界范围内对食品舒适和健康方面以及在空间技术国防建设和科学实验方面的需要从而使这门技术在20世纪的后半期得到飞速发展
1934年，卡皮查发明了先用膨胀机将氦气降温，再用 绝热节流使其液化的氦液化器；1947年柯林斯采用双膨胀 机于氦的预冷。大部分的氦液化器现已采用膨胀机，在制 冷技术的开发和实际使用中获得广泛的应用。
第三节 制冷与低温技术的发展史
德拜和焦克分别在1926年和1927年提出了用顺磁盐绝 热退磁的方法获取低温，应用此方法获得的低温现已达到 (1×10-3～5×10-3) K；由库提和西蒙等提出的核子绝热去 磁的方法可将温度降至更低，库提用此法于1956年获得了 20×10-3 K。1951年伦敦提出并于1965年研制出的3He-4He 混合液稀释制冷法，可达到4×10-3 K；1950年泡墨朗切克 提出的方法，利用压缩液态3He的绝热固化，达到1×10-3 K。
制冷是指用人工的方法在一定时间和一定空间内将物 体冷却，使其温度降低到环境温度以下，保持并利用这个 温度。
回热式低温制冷机技术
发动机
COP =
Qc T ≤ c = COP 制冷机 Carnot W Th − Tc
η Carnot
COP Carnot
是同温限卡诺循环热机的工作系数，它在T-S图上 由两个等温过程和两个等熵过程组成的，具有最高 的热力学完善度。但实际循环不可能是完全可逆 的，而且实际工质的性质也不适合采用卡诺循环
Cv ∝ (T / θ D )
几种间壁式制冷机 (Recuperative cryocooler)
采用间壁式换热器 工质运动是定常的 工质压缩和膨胀工 作过程是在不同的 通道内进行的 两侧通道内的压力 和流速不等，换热 系数不同，效率较 低
第四部分
脉管制冷机
特点和工作原理 研究背景和意义 研究现状和问题
回热式低温制冷机
巨永林
Columbia University，Nevis Laboratories Department of Physics, New York 上海交通大学，制冷与低温工程研究所 机械与动力工程学院，上海
主要内容
低温研究背景和意义 回热式制冷循环 回热式低温制冷机 脉管制冷机 热声驱动制冷机 应用，问题和发展趋势 结束语
Stirling Gifford-McMahon Pulse tube
机构示意图
W W W
Qh, Th Qh, Th Qh, Th Qht, Tht
Qc, Tc
Qc, Tc
Qc, Tc
回热式制冷机结构特点
压力波发生器（压缩机）：提供系统容积或压力变化 回热器(蓄冷器)：在回热过程中存储和释放热量(冷量) 热端和冷端换热器：实现与不同温度下外热源的热量交换
制冷机房培训制冷技术基础知识精选全文完整版
制
人员应穿全身防护服，戴呼吸设备。消除附近火源。 向当地政府和“119”及当地环保部门、公安交警部门报警，
冷
报警内容应包括：事故单位；事故发生的时间、地点、化
原
学品名称和泄漏量、危险程度；有无人员伤亡以及报警人 姓名、电话。
理
禁止接触或跨越泄漏的液氨，防止泄漏物进入阴沟和排水
道，增强通风。场所内禁止吸烟和明火。在保证安全的情
原 流量 和温度、制冷剂流入量、冷负荷量
理 等有关。在检查制冷系统时，应在排气
与 管处装一只排气压力表，检测排气压力，
技 作为分析故障资料。
术
3． 排气（冷凝）压力变化对制冷 系统的影响
制 （1） 排气压力高的因素 当排气压力高于正常值时，
冷
一般有冷却介质的流量小或冷却介质温度高、制冷剂
充注量过多、冷负荷大及膨胀开启大等。
术
行气管插管时，如条件许可，应施行环甲状软骨切开术。对 有支气管痉挛的病人，可给支气管扩张剂喷雾，如叔丁喘宁。
如皮肤接触氨，会引起化学烧伤，可按热烧伤处理：适当补
液，给止痛剂，维持体温，用消毒垫或清洁床单覆盖伤面。
如果皮肤接触高压液氨，要注意冻伤。
（四）泄漏处置
１．少量泄漏
制
撤退区域内所有人员。防止吸入蒸气，防止 接触液体或气体。处置人员应使用呼吸器。
制 制冷系统发生了故障，一般不可能直接看到
冷
故障的部位发生在哪里，也不可能将制冷系
原
统的部件一一分解和解剖，只能从外表检查，
理
找出运行中的反常现象，进行综合分析。在
与 技
检查中一般都通过看、听、摸 来了解系统的 运行状态。当系统的运行压力和温度超出正 常范围时，除了室内、外环境温度恶化外，
低温技术——精选推荐
第六章低温技术6.1获得低温的方法一、低温的获得途径：1、热电制冷2、气体绝热膨胀3、相变制冷4、绝热去磁获得低温的主要方法方法名称可达到温度/K 方法名称可达到温度/K一半半导体制冷二级级联半导体制冷气体节液一般气体做外功的绝热膨胀带氮两相膨胀机气体二级非利滤制冷机三级非利滤制冷机气体部分绝热膨胀的三级脉管制冷机气体部分绝热膨胀的六级脉管制冷机-15077-4.2-10-4.2127.880.020.0气体部分绝热膨胀二级沙尔凡制冷机气体部分膨胀三级G-M制冷机气体部分制冷绝热膨胀西蒙氮液化器液体减压蒸发逐级冷冻液体减压蒸发（4He）液体减压蒸发（3He）3He绝热压缩相变制冷3He-4He稀释制冷绝热去磁126.5-4.2-634.2-0.73.2-0.30.0021-0.0011-10-6相变制冷：物质集态的改变称之为相变。
相变过程中，由于物质分子的重新排列和分子热运动速度的改变，会吸收或放出热量→潜热。
物质发生从质密态到质稀态的相变,将吸收潜热；当它发生从质稀态向质密态的相变时,放出潜热。
参考文献：[1] W.O.Keeping,黄佩铭. 低温装置及设备运转中杂质的限制[J]. .[2] Helmut Springmann. 制取氧、氮和稀有气体的现代化低温装置的设计[J] . [3] 侯登录,聂向富. 简易液氮低温装置[J]. .[4] 陈允恺. 低温装置节能及混合工质制冷学术讨论会在上海召开[J].[5] 刘作斌,张佐云,崔苏,徐亦青,魏汉东,邢桂春. 冷冻装置、冷冻速度和低温保存袋的研究[J]. .[6] 耿昌婉. 小容量变压吸附装置[J]. .[7] 周华,刘桂莲,冯霄. 考虑效率的功交换网络问题表格法[J]. .[8] 耿昌婉. 低廉的VSA制氧装置[J]. .[9] 耿昌婉. 高纯HBr和NF3[J]. .6.2低温源（1）冰盐共熔体系将冰块和盐尽量弄细并充分混合（通常用冰磨将其磨碎）可以达到计较低的温度，例如下面一些冰盐混合物可达到不同温度三份冰+一份NaCL(-21℃)三份冰+三份CaCL2(-40℃)两份冰+一份浓HNO3(-56℃)。
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单 机 超 低 温 制 冷 技 术
（本技术已申请专利）
目前国内在压缩制冷在低温-70℃的获取工艺上一般是通过双级复叠系统
或单机双压缩机系统。这两种系统存在的问题全部是制冷工艺复杂，机组制造
成本高。传统的单体压缩机、单工质制冷剂最低极限温度为-50C°，不可能获
得-80℃的低温。传统的低温获取全部是两个压缩机双级复叠式单机双工质或者
单机多工质自动复叠工艺。这些机组主要是造价成本高且能效比（COP）值低，
耗电量大。
为此西谷制冷有限公司针对此技术研发单压缩机、单组分制冷剂获取-70℃
的低温工艺。目前本技术已申请专利，在正常冷凝状态下，该设备可以获得-80℃
的低温。该技术已经广泛应用于我工厂生产的低温冷冻设备
核心技术创新点：
1、 核心技术
⑴、使用一个制冷压缩机；
⑵、压缩机设计一个汽液交换器；
⑶、通过对单工质制冷剂的二次冷凝与压缩机获取-70℃低温工艺。
2、创新点：
⑴、只是用一台常规普通的压缩机；
⑵、使用1种工质的制冷剂可获取-80℃的低温，其创新点可以完全替代价格
昂贵的复叠低温系统和单机双压缩机。是真空处理、航天科技、低温超导的主要
冷源。
技术优势
单压缩机双压缩获取低温的技术比较容易掌握且适合大规模生产，生产成本
低，能广泛应用矿山、医药、焊接、实验等行业使用。
关键词
：
西谷制冷 单机超低温制冷 低温超导 技术创新 单工质
制冷