[發明專利]蒸汽凝液余熱發電裝置

在審

• 申請號: 202011505738.5
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112664288A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 丁文瑤;賴達輝;溫潤娟;王偉;金政偉;張安貴;井云環;莊壯;張智敏;徐金華;顏蜀雋;江永軍;蘇慧;趙娜娜;蒙延斐;司愛國;雷杰;王伏;李艷艷
• 申請（專利權）人: 國家能源集團寧夏煤業有限責任公司
• 主分類號: F01K25/00
• 分類號: F01K25/00;F01K27/02;F01D15/10;F22D1/00;F22B31/08;F28B9/08;F25B39/02
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 邱成杰;李健

本發明涉及余熱回收，公開了一種蒸汽凝液余熱發電裝置，其中，所述蒸汽凝液余熱發電裝置包括中壓閃蒸器(1)、連接于中壓閃蒸器(1)的第一凝液輸出管(20)、低壓閃蒸器(6)、連接于所述低壓閃蒸器(6)的第二凝液輸出管(15)以及分別與所述第一凝液輸出管(20)和所述第二凝液輸出管(15)熱耦合的有機朗肯循環發電組件。通過上述技術方案，有機朗肯循環發電組件的換熱件通過有機換熱劑可以與第一凝液輸出管中的凝液和第二凝液輸出管中的凝液進行熱交換，以吸收凝液中的熱能，并將熱能用于發電，可以充分地利用閃蒸后排出的凝液中的熱量，提高了能量利用率，實現節能減排。

技術領域

本發明涉及余熱回收領域，具體地涉及一種蒸汽凝液余熱發電裝置。

背景技術

煤化工行業是低溫余熱(溫度低于200℃的熱源)排放量較大的行業之一。煤化工裝置低溫余熱主要來源有兩方面：一是煤化工生產中自身熱量利用后溫度較低的余熱；二是高中溫熱源被有效利用后仍有熱量的余熱。雖然這一類的余熱資源較高溫熱源的品位低，但數量龐大、分布范圍廣。過去化工領域只注重較高品位熱源的回收利用，加之低品位余熱回收技術基礎薄弱的限制，低溫余熱資源的回收利用沒有得到足夠的重視。

目前回收低溫余熱的常用方法主要包括中間介質法及閃蒸法。閃蒸法主要是對低溫水或汽水混合物進行動力回收。當熱源溫度不高，宜采用中間介質法，主要是通過間接轉化能量的方式進行余熱回收。近年來工業生產中采用余熱回收的技術包括吸附制冷技術、溴化鋰吸收式制冷技術、熱管技術、熱泵技術以及有機朗肯循環技術等。

在煤化工工藝中會產生不同溫度等級的蒸汽凝液或汽水混合物，高、中溫度的蒸汽凝液或汽水混合物則通過閃蒸法進一步回收部分熱量，剩下溫度低的凝液(通常溫度為80～160℃、壓力為0.3～0.6MPa)則通過空冷器或冷卻水換熱器降溫到一定溫度(通常溫度為40～80℃)，經過處理后作為動力裝置鍋爐用水。此種方法不僅未充分利用裝置能源，而且還需要消耗額外的電或循環水。且由于蒸汽系統調整不及時，以及高溫天氣空冷器或循環水換熱器換熱效果差等原因，導致系統壓力高而不得不放空的現象，造成大量干凈的凝液浪費，亦帶來不良的環境效應。

在50萬噸/年甲醇制丙烯(MTP)工藝中，中壓凝液、低壓凝液分別在中壓凝液閃蒸罐和低壓凝液閃蒸罐中經過閃蒸，回收部分熱量后，得到150℃、0.45MPa、420t/h的凝液，為使凝液達到水處理中心的接收要求，需將凝液經過常壓閃蒸罐再次閃蒸，閃蒸出的蒸汽被空冷器冷卻，底部出口的102℃凝液則通過大量冷卻水降溫至70℃，至水處理中心處理為脫鹽水。此種凝液回收的方法不僅沒有充分利用150℃、0.45MPa、420t/h的凝液熱量，還消耗了大量的電及冷卻水。在冬季蒸汽系統調整不及時時，系統壓力高，需通過低低壓飽和蒸汽放空線，進行放空，以降低系統壓力。夏季高溫天氣，由于冷卻水換熱器或空冷器換熱效果差，導致系統壓力高，需通過常壓閃蒸罐頂部空冷器放空線進行放空，以降低系統壓力，造成大量的干凈凝液以蒸汽的形式被排放到大氣中。

發明內容

本發明的目的是提供一種蒸汽凝液余熱發電裝置，以解決不能充分回收蒸汽凝液余熱的問題

為了實現上述目的，本發明一方面提供一種蒸汽凝液余熱發電裝置，其特征在于，所述蒸汽凝液余熱發電裝置包括中壓閃蒸器、連接于中壓閃蒸器的第一凝液輸出管、低壓閃蒸器、連接于所述低壓閃蒸器的第二凝液輸出管以及分別與所述第一凝液輸出管和所述第二凝液輸出管熱耦合的有機朗肯循環發電組件。

可選擇的，所述中壓閃蒸器連接有中壓凝液輸入管，所述第一凝液輸出管連接于所述低壓閃蒸器，所述第一凝液輸出管旁接有低壓凝液輸入管。

可選擇的，所述有機朗肯循環發電組件包括熱耦合于位于所述低壓凝液輸入管下游的所述第一凝液輸出管的蒸發器、熱耦合于所述第二凝液輸出管的預熱器、第一膨脹機、第一冷卻器和第一壓力泵，所述蒸發器、所述第一膨脹機、所述第一冷卻器、所述第一壓力泵和所述預熱器通過管路依次連接形成閉環循環。