[實用新型]利用精餾塔頂餾出物發(fā)電的ORC發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720745389.1
• 申請日: 2017-06-23
• 公開（公告）號: CN206837540U
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 閆靜文
• 申請（專利權(quán)）人: 北京康吉森節(jié)能環(huán)保技術(shù)有限公司
• 主分類號: B01D3/14
• 分類號: B01D3/14;B01D3/22;F01K27/02;F01K23/10
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務(wù)所(普通合伙)11491
• 代理人: 黃耀鈞

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及余熱回收設(shè)備領(lǐng)域，尤其是一種利用精餾塔頂餾出物發(fā)電的ORC發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

精餾是混合物精細(xì)分離的一個最重要的化工操作單元，它是在精餾塔中完成的。塔底為重餾份，塔中產(chǎn)物為中餾份，塔頂餾出物為輕餾份，具有溫位低，汽態(tài)，焓值高的特點。傳統(tǒng)的精餾塔餾出物換熱工藝是：離塔熱液態(tài)餾份在換熱器中預(yù)熱入塔原料，再通過水冷器冷卻到入罐溫度，而塔頂汽態(tài)產(chǎn)物溫度較低，但仍需要通過空氣和循環(huán)水將其熱量帶出，同時將溫度降低后入罐。這種餾出物冷凝冷卻工藝的缺點是：1)塔頂餾出物的熱能不僅未被利用，還需要通過空氣和循環(huán)水冷卻，排到環(huán)境，對環(huán)境造成熱污染。2)原來采用的換熱器、空冷器、風(fēng)機(jī)等占地面積較大，耗電量大。3)運(yùn)行費用高。因此若能對此部分低溫余熱進(jìn)行回收利用，意義重大。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種利用精餾塔頂餾出物發(fā)電的ORC發(fā)電系統(tǒng)，以充分回收利用余熱，避免浪費，且具有一定的經(jīng)濟(jì)效益，降低工廠的成本。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：利用精餾塔頂餾出物發(fā)電的ORC發(fā)電系統(tǒng)，包括餾出物收集管、餾出物回收管和餾出物回收罐，所述餾出物收集管與餾出物回收管通過換熱設(shè)備相連，所述餾出物回收管與餾出物回收罐相連通；

所述換熱設(shè)備為ORC蒸發(fā)器，所述ORC蒸發(fā)器通過蒸汽管連接有透平發(fā)電模塊，所述透平發(fā)電模塊連接有冷卻管，所述冷卻管連接有冷凝系統(tǒng)，所述冷凝系統(tǒng)通過循環(huán)管與ORC蒸發(fā)器相連，所述循環(huán)管上設(shè)置有循環(huán)泵。

進(jìn)一步地，所述冷凝系統(tǒng)包括回?zé)崞鳌⒗淠骱蛢σ汗蓿隼鋮s管與回?zé)崞飨噙B，所述回?zé)崞鳌⒗淠鳌σ汗蕖⒀h(huán)管依次相連，所述循環(huán)管經(jīng)過了回?zé)崞骱笤倥cORC蒸發(fā)器相連。

進(jìn)一步地，所述冷凝器為水冷器，所述水冷器設(shè)置了冷卻水輸入管和冷卻水輸出管。

進(jìn)一步地，所述透平發(fā)電模塊包括透平與高速稀土永磁發(fā)電機(jī)，所述透平的轉(zhuǎn)軸與高速稀土永磁發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子相連，所述高速稀土永磁發(fā)電機(jī)通過導(dǎo)線連接有逆變器。

本實用新型的有益效果是：精餾塔內(nèi)的餾出物攜帶大量的熱量，通過餾出物收集管進(jìn)入ORC蒸發(fā)器，與ORC蒸發(fā)器內(nèi)的低沸點有機(jī)工質(zhì)換熱，被冷凝成液態(tài)并通過餾出物回收管進(jìn)入餾出物回收罐中存儲，同時，有機(jī)工質(zhì)吸熱蒸發(fā)，成為具有一定過熱度的蒸汽，進(jìn)入透平發(fā)電模塊，推動透平轉(zhuǎn)動發(fā)電，自身的溫度降低，經(jīng)過冷凝系統(tǒng)冷凝成為液體后重新進(jìn)入ORC蒸發(fā)器，實現(xiàn)循環(huán)利用。本系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：1、能夠充分利用塔頂餾出物的熱能，避免了熱能浪費，且防止直接或間接的排入大氣中造成熱污染。2、不需要采用原來的風(fēng)冷、水冷設(shè)備，占地面積小，處理成本低。3、產(chǎn)生的電能能夠供工廠的其他設(shè)備使用或者輸入電網(wǎng)，具有經(jīng)濟(jì)效益，有利于企業(yè)的發(fā)展。

附圖說明

圖1是本實用新型的示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。

如圖1所示，圖中的箭頭為介質(zhì)的流動方向，本實用新型的利用精餾塔頂餾出物發(fā)電的ORC發(fā)電系統(tǒng)，包括餾出物收集管1、餾出物回收管2和餾出物回收罐3，餾出物收集管1與精餾塔的頂部相連，用于導(dǎo)出餾出物。所述餾出物收集管1與餾出物回收管2通過換熱設(shè)備相連，所述餾出物回收管2與餾出物回收罐3相連通。

所述換熱設(shè)備為ORC蒸發(fā)器4，ORC是指以低沸點有機(jī)物為工質(zhì)的朗肯循環(huán)，有機(jī)工質(zhì)有多種，本實用新型采用R245fa，與大氣友好，不破壞臭氧層，不可燃，安全性好。所述ORC蒸發(fā)器4通過蒸汽管5連接有透平發(fā)電模塊6，所述透平發(fā)電模塊6連接有冷卻管7，所述冷卻管7連接有冷凝系統(tǒng)，所述冷凝系統(tǒng)通過循環(huán)管9與ORC蒸發(fā)器4相連，所述循環(huán)管9上設(shè)置有循環(huán)泵8。

精餾塔內(nèi)的餾出物攜帶大量的熱量，通過餾出物收集管1進(jìn)入ORC蒸發(fā)器4，在ORC蒸發(fā)器4中，餾出物與有機(jī)工質(zhì)換熱，自身的溫度降低而液化，然后流入餾出物回收罐3中存儲，而有機(jī)工質(zhì)被加熱成為具有一定過熱度的蒸汽，并通過蒸汽管5進(jìn)入透平發(fā)電模塊6，推動透平61轉(zhuǎn)動發(fā)電，自身的溫度降低，再進(jìn)入冷卻管7，經(jīng)過冷凝系統(tǒng)冷凝成為液體后重新進(jìn)入ORC蒸發(fā)器4，實現(xiàn)循環(huán)利用。本系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：1、能夠充分利用塔頂餾出物的熱能，避免了熱能浪費，且防止直接或間接的排入大氣中造成熱污染。2、不需要采用原來的風(fēng)冷、水冷設(shè)備，占地面積小，處理成本低。3、產(chǎn)生的電能能夠供工廠的其他設(shè)備使用或者輸入電網(wǎng)，具有經(jīng)濟(jì)效益，有利于企業(yè)的發(fā)展。