[發(fā)明專利]一種余熱發(fā)電系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710201021.3
• 申請日: 2017-03-30
• 公開（公告）號: CN108661734A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋肖的;汪紅;張文正
• 申請（專利權(quán)）人: 中石化廣州工程有限公司;中石化煉化工程（集團）股份有限公司
• 主分類號: F01K27/00
• 分類號: F01K27/00;F01K23/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種余熱發(fā)電系統(tǒng)，高溫?zé)嵩次锪餮h(huán)泵、低溫?zé)嵩次锪餮h(huán)泵、首級朗肯循環(huán)和次級朗肯循環(huán)組成，高溫?zé)嵩次锪餮h(huán)泵與首級朗肯循環(huán)連通，低溫?zé)嵩次锪餮h(huán)泵與次級朗肯循環(huán)連通，首級朗肯循環(huán)與次級朗肯循環(huán)連通，能源利用效率高，裝置占地面積小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及余能余熱資源綜合利用領(lǐng)域，特別涉及利用煉油化工行業(yè)的一種余熱發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

煉油廠作為石油產(chǎn)業(yè)鏈的重要環(huán)節(jié)，規(guī)模越來越大，催化、加氫、重整等多數(shù)煉廠核心裝置中反應(yīng)器，換熱器，壓縮機都會產(chǎn)生大量低溫余熱。煉油廠低溫余熱有數(shù)量多、種類多、溫位不同的特點。大量不同來源的低溫余熱，除去部分裝置用熱外，往往仍有大量過剩，一般設(shè)置冷卻島或直接水冷卻器冷卻。這樣余熱資源白白浪費，導(dǎo)致整個裝置能源利用率降低。

發(fā)明內(nèi)容

針對煉油化工行業(yè)余熱類型多、溫位不同的特點，發(fā)明一種余熱發(fā)電系統(tǒng)。通過兩級郎肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)分別回收不同溫位、不同類型余熱資源。同時利用一種多股流換熱器將首級朗肯循環(huán)與次級朗肯循環(huán)串聯(lián)，既能減小設(shè)備占地，又實現(xiàn)余熱資源高效利用。

本發(fā)明的一種余熱發(fā)電系統(tǒng)，高溫?zé)嵩次锪餮h(huán)泵、低溫?zé)嵩次锪餮h(huán)泵、首級朗肯循環(huán)和次級朗肯循環(huán)組成，其特征在于：高溫?zé)嵩次锪餮h(huán)泵與首級朗肯循環(huán)連通，低溫?zé)嵩次锪餮h(huán)泵與次級朗肯循環(huán)連通，首級朗肯循環(huán)與次級朗肯循環(huán)連通。

所述的一種余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：首級朗肯循環(huán)由高溫?zé)嵩础⒄舭l(fā)器、首級膨脹機、多股流換熱器和首級工質(zhì)循環(huán)泵組成，次級朗肯循環(huán)由低溫?zé)嵩础⒍喙闪鲹Q熱器、次級膨脹機、次級工質(zhì)循環(huán)泵、冷凝器組成，首級朗肯循環(huán)和次級朗肯循環(huán)共用多股流換熱器，首級膨脹機和次級膨脹機作功發(fā)電。

所述的一種余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：高溫?zé)嵩次锪餮h(huán)泵與首級朗肯循環(huán)中的首級工質(zhì)循環(huán)泵連通，低溫?zé)嵩次锪餮h(huán)泵與次級朗肯循環(huán)的次級工質(zhì)循環(huán)泵連通。

所述的一種余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：所述多股流換熱器為多股流換熱器，是纏繞式換熱器。

所述的一種余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：所述多股流換熱器，一種流體通過殼程，兩種流體分別通過管程。

所述的一種余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：所述多股流換熱器，換熱器管程沿殼程逆流方向有過熱段、蒸發(fā)段、預(yù)熱段。

所述的一種余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：所述多股流換熱器，管程流體中高溫流體通過多股流換熱器管程過熱段和蒸發(fā)段。管程流體中低溫流體通過多股流換熱器管程預(yù)熱段。

所述的一種余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：所述多股流換熱器，管程流體中高溫流體通過多股流換熱器管程過熱段和預(yù)熱段，管程流體中低溫流體通過多股流換熱器管程蒸發(fā)段。

所述的一種余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：所述多股流換熱器，管程流體中高溫流體通過多股流換熱器管程過熱段，管程流體中低溫流體通過多股流換熱器管程蒸發(fā)段和預(yù)熱段。

所述的一種余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：所述高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩唇橘|(zhì)至少為工藝物流、導(dǎo)熱油、水、蒸汽或煙氣的一種。

所述的一種余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：所述首級朗肯循環(huán)的工質(zhì)為水。

所述的一種余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：所述次級朗肯循環(huán)的工質(zhì)為制冷劑、烯烴類、氨或二氧化碳一種。

一種余熱發(fā)電系統(tǒng)流程如下：來自高溫?zé)嵩?0的高溫?zé)嵩次锪?2經(jīng)高溫?zé)嵩次锪餮h(huán)泵8升壓后送入蒸發(fā)器2作為熱源。來自首級工質(zhì)循環(huán)泵1的首級工質(zhì)進入蒸發(fā)器2被高溫?zé)嵩次锪?2加熱蒸發(fā)。然后工質(zhì)蒸汽進入首級膨脹機3膨脹做功，并帶動發(fā)電機產(chǎn)生電能。自首級膨脹機出口3的工質(zhì)蒸汽進入多股流換熱器4作為次級循環(huán)熱源，并被冷凝成工質(zhì)液體，再由高溫?zé)嵩次锪餮h(huán)泵8升壓后繼續(xù)循環(huán)，完成首級朗訊循環(huán)。其中在首級膨脹機進出口設(shè)工質(zhì)旁路，當(dāng)熱源物流熱量過大時，開啟工質(zhì)旁路。