[發明專利]一種煤化工工藝蒸汽冷凝液能量梯級利用系統

在審

• 申請號: 202010580479.6
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111595172A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 宋國軍;陳濱;張鑫
• 申請（專利權）人: 中國天辰工程有限公司
• 主分類號: F28B1/02
• 分類號: F28B1/02;F28B9/08;F25B9/08;F25B39/04
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211
• 代理人: 孫曉鳳

本發明創造提供了一種煤化工工藝蒸汽冷凝液能量梯級利用系統，包括閉式凝結水回收機組、噴射式制冷機組、熱水換熱機組、工藝制冷機組、冷水換熱機組，閉式凝結水回收機組與噴射式制冷機組連接，噴射式制冷機組分別與并行設置的熱水換熱機組、換熱制冷機組連接，換熱制冷機組包括依次連接的冷水換熱機組、工藝制冷機組。本發明創造所述的煤化工工藝蒸汽冷凝液能量梯級利用系統可以進一步利用低位余熱，提高工藝制冷機組效率，降低工藝系統運行成本，節能環保。

技術領域

本發明創造屬于煤化工工藝節能技術領域，尤其是涉及一種煤化工工藝蒸汽冷凝液能量梯級利用系統。

背景技術

余熱資源被認為是繼煤、石油、天然氣和水力之后的第五大常規能源，也是工業節能的重點對象。目前，在我國高溫余熱利用充分，低溫余熱的利用率仍很低。在煤化工項目的諸如變換、轉化、甲醇合成、甲烷合成、氨合成、多級壓縮等幾大典型工段中，此類問題更加突出。這些工段均會產生大量高溫余熱，高溫余熱經初級利用后形成低溫余熱，并多以飽和蒸汽冷凝液的形式存在，然后蒸汽冷凝液通過水冷或空冷的方式加以冷卻。何充分回收與利用這部分低位余熱如，實現變廢為寶、降低生產成本、提高能源利用效率等技術瓶頸，是工程項目需要直面的難題。

煤化工項目在產生大量低位余熱的同時，有些諸如低溫甲醇洗、LNG、氨合成等工段還伴有大量冷量需求，需要消耗大量的高品位蒸汽或電力，而冷卻水溫度的優化控制對于制冷機組和冷卻塔的綜合能耗的下降，有著積極的意義。據文獻報道，在制冷量一定的情況下，冷卻水溫度上升1℃，冷水機組電機的負荷升高1.6％，機組制冷效率降低，COP降低4％。

如果可以利用煤化工項目自身產生的低位余熱來制冷，降低工藝制冷機組冷卻水溫度，無疑會提高工藝制冷機組的效率，在利用低位余熱的同時，實現原有工藝制冷系統的節能。同時，對于北方地區，低位余熱用于制冷后，還可進一步制備熱水用于冬季供暖或者伴熱。

此外，噴射式制冷機組除了工質泵外，不涉及其它運動部件，系統中的工作蒸氣與制冷劑是同一種物質，不需要類似溴化鋰吸收式制冷機中的制冷劑分離設備，具有結構簡單、耗功量少、占地小等優點，無疑會成為低位余熱制冷的首選。

發明內容

有鑒于此，本發明創造旨在提出一種煤化工工藝蒸汽冷凝液能量梯級利用系統，以進一步利用低位余熱，提高工藝制冷機組效率，降低工藝系統運行成本，節能環保。

為達到上述目的，本發明創造的技術方案是這樣實現的：

一種煤化工工藝蒸汽冷凝液能量梯級利用系統，包括閉式凝結水回收機組、噴射式制冷機組、熱水換熱機組、工藝制冷機組、冷水換熱機組，閉式凝結水回收機組與噴射式制冷機組連接，噴射式制冷機組分別與并行設置的熱水換熱機組、換熱制冷機組連接，換熱制冷機組包括依次連接的冷水換熱機組、工藝制冷機組。。

本系統可以進一步利用低位余熱，提高工藝制冷機組效率，降低工藝系統運行成本，節能環保。

在降低工藝制冷系統冷卻水溫度、提高工藝制冷機組效率的同時，充分回收工藝蒸汽冷凝液中的能量。

進一步的，所述閉式凝結水回收機組包括依次連接的凝液罐、凝液泵，凝液罐與外部工藝冷凝液進水口連接，冷凝泵與閉式凝結水回收機組的出水口連接。

進一步的，所述噴射式制冷機組包括并行設置的第一發生器、第一蒸發器、第一冷凝器，還包括噴射器，噴射器的第一入口與第一發生器的制冷劑出口連接，噴射器的第二入口與第一蒸發器的制冷劑出口連接，噴射器的出口與第一冷凝器的制冷劑進口連接。

進一步的，所述第一冷凝器的制冷劑出口經過節流閥后與所述第一蒸發器的制冷劑入口連接，第一冷凝器的制冷劑出口還經過工質泵后與所述第一發生器的制冷劑入口連接。

進一步的，所述第一冷凝器的冷水進口與外部冷卻水進水口連接，第一冷凝器的冷水出口與外部冷卻水出水口連接。