[發(fā)明專利]一種卡琳娜型工業(yè)余熱集成回收裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310029374.1
• 申請(qǐng)日: 2013-01-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103089357A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王海波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京瑞柯徠姆環(huán)保科技有限公司
• 主分類號(hào): F01K25/04
• 分類號(hào): F01K25/04;F01K25/06;F01K25/10;F01D15/10
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 張?zhí)K沛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種卡琳娜型工業(yè)余熱集成回收裝置，具體屬節(jié)能環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

電站鍋爐、工業(yè)鍋爐、工業(yè)爐窯及化工廠等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生廢氣、廢水、廢汽、廢渣等，其中含有大量的未被利用的熱量。如電站鍋爐生產(chǎn)過(guò)程中排放出大量的煙氣，其中可回收利用的熱量很多；電站鍋爐運(yùn)行過(guò)程中還需通過(guò)連續(xù)排污和定期排污保障鍋爐的水質(zhì)符合安全需求，同時(shí)必須將鍋爐給水中的氧氣除去，以避免對(duì)鍋爐系統(tǒng)的腐蝕。目前熱力除氧器是電站鍋爐的首選技術(shù)，除氧器在工作的同時(shí)，夾帶大量的工作蒸汽排入大氣。由于鍋爐連排水和除氧器排汽中含有大量的熱量及優(yōu)良的水質(zhì)，如果直接排放將造成極大的能源和資源浪費(fèi)，而且對(duì)環(huán)境造成污染。

ZL200710046604.X提供了一種鍋爐煙氣余熱回收的裝置流程，該技術(shù)主要應(yīng)用領(lǐng)域是電站蒸汽鍋爐。該技術(shù)是一種鍋爐余熱回收的好方法。但是，該余熱回收流程產(chǎn)生的是低品位的中低壓蒸汽，且如果產(chǎn)生的蒸汽如無(wú)法外供使用，該技術(shù)的應(yīng)用即受到很大的限制，通常僅能通過(guò)增加空氣預(yù)熱器或給水預(yù)熱器回收部分煙氣余熱，鍋爐的排煙溫度仍然較高，能量浪費(fèi)仍然較大，不符合節(jié)能要求。

專利CN01222028.0、CN03269342.7、ZL200710025595.6等對(duì)鍋爐運(yùn)行過(guò)程產(chǎn)生的廢水進(jìn)行了熱量及資源回收探索，能夠取得一定的效果，但也存在一定的問(wèn)題。

雖然這兩部分余熱資源浪費(fèi)巨大，但回收利用有較大的難度，其主要原因是：（1）余熱的品質(zhì)較低，未找到有效的利用方法；（2）回收者三部分的余熱，往往對(duì)鍋爐原有熱力系統(tǒng)做出較大改動(dòng)，具有一定的風(fēng)險(xiǎn)性；（3）熱平衡問(wèn)題難以組織，難以在工廠內(nèi)部全部直接利用，往往需要向外尋找合適的熱用戶，而熱用戶的用熱負(fù)荷往往會(huì)有波動(dòng)，從而限制了回收方法的通用性。

由于煙氣中硫化物的存在，尾部受熱面的煙氣出口溫度受到限制，排煙溫度過(guò)低會(huì)導(dǎo)致受熱面的壁面溫度低于煙氣酸露點(diǎn)而發(fā)生嚴(yán)重的結(jié)露腐蝕和堵灰甚至穿孔，這是繼續(xù)利用煙氣余熱、降低排煙溫度必須面對(duì)的難題。

以氨水混合器作為工質(zhì)的卡琳娜循環(huán)，傳統(tǒng)的蒸汽朗肯循環(huán)相比，卡琳娜循環(huán)電廠可以像諸如溫度為149至204℃的地?zé)岬湍芗?jí)熱源提供效率比前者高出50%的循環(huán)效率。

上述提及卡琳娜循環(huán)發(fā)電技術(shù)還有其固有的缺點(diǎn)：如氨具有易燃、易爆有毒等特點(diǎn)，在鍋爐或工業(yè)爐窯尾部煙道利用煙氣余熱組織卡琳娜循環(huán)發(fā)電時(shí)，必須要考慮煙氣中粉塵等對(duì)布置于煙道中的換熱器的磨損、腐蝕等引起的泄漏，必須要考慮由此引出的爆炸防護(hù)以及環(huán)境與工作地點(diǎn)的防護(hù)等；以氨水混合物為工作介質(zhì)的卡琳娜循環(huán)，氨水中的氨是易燃、易爆、有毒的介質(zhì)。這是卡琳娜循環(huán)發(fā)電技術(shù)在電站系統(tǒng)中回收含塵、有腐蝕物質(zhì)的煙氣余熱時(shí)必須要解決的難題。

因此如何結(jié)合卡琳娜循環(huán)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)、解決上述技術(shù)存在的問(wèn)題，找到電廠等余熱集成回收利用的方法，并用于高效發(fā)電，克服余熱資源內(nèi)循環(huán)或外循環(huán)利用的不可避免的難題，使之成為工廠所有余熱資源的集成器，成為該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的為解決上述余熱回收技術(shù)中存在的問(wèn)題，提出一種卡琳娜型工業(yè)余熱集成回收裝置，采用基于間接換熱方式的相變換熱器技術(shù)，通過(guò)卡琳娜循環(huán)發(fā)電機(jī)組，回收可燃、易爆、有毒、有腐蝕性或含塵的高溫流體及生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢汽等含有的余熱，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)余熱資源的集成回收及高效發(fā)電，且不會(huì)影響工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的原有系統(tǒng)的熱力循環(huán)，并解決了卡琳娜循環(huán)機(jī)組安全運(yùn)行的關(guān)鍵問(wèn)題，從而有效提高余熱回收的效率，最終達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下措施實(shí)現(xiàn)的：

一種卡琳娜型工業(yè)余熱集成回收裝置，該裝置采用卡琳娜循環(huán)回收工業(yè)系統(tǒng)余熱，包括流道20內(nèi)外設(shè)備如相變換熱器6、冷卻蒸發(fā)器5及其連接管道、閥門、儀表，其特征在于：

所述的卡琳娜循環(huán)的工質(zhì)，是指以氨水混合物、氨-硫氰酸鈉混合物等以氨為低沸點(diǎn)工質(zhì)，水、硫氰酸鈉為吸收劑的混合溶液。

所述的卡琳娜循環(huán)，是指氨液混合物3經(jīng)氨液循環(huán)泵4、冷卻蒸發(fā)器5之冷凝器5-2，產(chǎn)生的氨蒸汽經(jīng)氨蒸汽管線19、相變換熱器6之冷凝器6-2，形成氨過(guò)熱蒸汽7，送入氨汽輪機(jī)8拖動(dòng)發(fā)電機(jī)10發(fā)電，冷卻蒸發(fā)器5產(chǎn)生的貧液經(jīng)返流管線13回到氨冷凝器9，氨汽輪機(jī)8出口的乏汽經(jīng)氨冷凝器9冷卻形成形成氨液混合物3，再回到氨液循環(huán)泵4，從而形成卡琳娜循環(huán)回路。