余熱和電復(fù)合驅(qū)動(dòng)的升溫型熱泵循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種余熱和電復(fù)合驅(qū)動(dòng)的升溫型熱泵系統(tǒng)，涉及低溫工業(yè)余熱利用技術(shù)領(lǐng)域。該系統(tǒng)以氨水混合物為工質(zhì)，以低溫?zé)煔鉃闊嵩?，利用余熱和電制取工業(yè)蒸汽。低溫工業(yè)余熱用于驅(qū)動(dòng)精餾塔生產(chǎn)低壓氨蒸汽，同時(shí)完成高壓氨液蒸發(fā)，外部輸入的電用于提升低壓蒸汽和氨水稀溶液的壓力，最后高壓氨蒸汽與稀溶液在吸收器完成吸收過程，放出來的熱量用于制備工業(yè)蒸汽。本發(fā)明利用不能被余熱鍋爐利用的排煙余熱，具有余熱利用效率高，升溫幅度大的優(yōu)點(diǎn)，可制備0.5MPa以上的工業(yè)蒸汽，擴(kuò)大了低溫余熱利用的范圍；同時(shí)，本發(fā)明相比現(xiàn)有的吸收壓縮式熱泵，采用壓縮機(jī)和泵復(fù)合壓縮的方式，節(jié)約了壓縮功耗，擴(kuò)大了升溫型熱泵的溫升范圍。
【專利說明】
余熱和電復(fù)合驅(qū)動(dòng)的升溫型熱泵循環(huán)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及吸收壓縮式升溫型熱栗技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種以氨水為工質(zhì)、余熱和電復(fù)合驅(qū)動(dòng)的升溫型熱栗循環(huán)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)化帶來的油價(jià)飛漲和能源消耗已得到全球的廣泛關(guān)注，高效利用余熱和發(fā)展新能源，已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。除了發(fā)展新能源和更加高效的能源系統(tǒng)，也需要發(fā)展利用余熱的新技術(shù)。我國(guó)的工業(yè)能耗占總能耗70%以上，其中有50%以上的能源轉(zhuǎn)化為工業(yè)余熱，中高溫的工業(yè)余熱通過簡(jiǎn)單的換熱器就可以被高溫過程后的低溫過程所利用，如果余熱溫度低于過程溫度，但是高于環(huán)境溫度，通常利用燃煤鍋爐將這部分余熱進(jìn)行回?zé)?。若采用熱栗?duì)這部分低溫余熱進(jìn)行回收利用，僅消耗少量高品位的電能，就可以將余熱的溫度提升到同主過程相同的溫度水平，從而獲得更好的節(jié)能減排效果。
[0003]目前應(yīng)用的熱栗主要有吸收式和壓縮式兩種，蒸汽壓縮式系統(tǒng)使用最為廣泛，但是它是以高品位電能制取熱能，能效比較低，當(dāng)溫度提升要求較大時(shí)，蒸汽壓力升高，需要采用多級(jí)壓縮，而常規(guī)的吸收式熱栗可以提升的溫度范圍也會(huì)受限。吸收壓縮式熱栗系統(tǒng)作為一種新型的熱栗技術(shù)，相比于傳統(tǒng)的熱栗系統(tǒng)，吸收壓縮式熱栗有著更大的供熱溫度范圍和更高的能效比。常規(guī)的吸收壓縮式系統(tǒng)由以下部分組成:發(fā)生器、壓縮機(jī)、吸收器、溶液栗、溶液熱交換器和減壓閥。在該系統(tǒng)中，工質(zhì)在發(fā)生器中蒸發(fā)，產(chǎn)生的低壓氨蒸汽經(jīng)過壓縮機(jī)壓縮至吸收壓力；發(fā)生器底部的稀溶液由溶液栗壓縮至吸收壓力，高壓稀溶液在吸收器中吸收來自壓縮機(jī)的高壓蒸汽并放出大量熱。為了提高系統(tǒng)的性能，混合后的工質(zhì)濃溶液將通過一個(gè)溶液熱交換器同來自于溶液栗的稀溶液進(jìn)行熱交換，換熱后濃溶液經(jīng)過減壓閥減壓后進(jìn)入發(fā)生器，完成一個(gè)循環(huán)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](一)要解決的技術(shù)問題
[0005]目前，我國(guó)低溫工業(yè)余熱的利用程度還非常低，本發(fā)明的主要目的在于提供一種余熱和電復(fù)合驅(qū)動(dòng)的升溫型熱栗循環(huán)系統(tǒng)，以利用余熱鍋爐無法利用的排煙余熱，制備
0.5MPa以上的工業(yè)蒸汽，擴(kuò)大低溫余熱利用的范圍，節(jié)約了壓縮功耗，擴(kuò)大升溫型熱栗的溫升范圍。
[0006](二)技術(shù)方案
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種余熱和電復(fù)合驅(qū)動(dòng)的升溫型熱栗循環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括精餾塔1、壓縮機(jī)2、蒸汽回?zé)崞?、冷凝器4、栗5、蒸發(fā)器6、混合器7、吸收器8、溶液熱交換器9、減壓閥10和溶液栗11，其中:精餾塔I的氨蒸汽出口和稀氨水出口分別與壓縮機(jī)2和溶液栗11相連接;壓縮機(jī)2的出口依次與蒸汽回?zé)崞?的低壓側(cè)入口、冷凝器4、栗5、蒸發(fā)器6和蒸汽回?zé)崞?的高壓側(cè)入口相連接;溶液栗11的出口與溶液熱交換器9低溫側(cè)入口相連接;混合器7的入口分別與溶液熱交換器3高壓出口和溶液熱交換器9低溫側(cè)出口相連接，混合器7的出口與吸收器8相連接;吸收器8的出口依次與溶液熱交換器9高溫側(cè)入口、減壓閥10和精餾塔I相連接。
[0008]上述方案中，所述精餾塔I用于利用余熱加熱濃氨水溶液，產(chǎn)生氨蒸汽和稀氨水溶液，氨蒸汽被送入壓縮機(jī)2，稀氨水溶液被送入溶液栗11;濃氨水溶液自減壓閥10出口進(jìn)入精餾塔I。
[0009]上述方案中，所述壓縮機(jī)2用于將精餾塔I產(chǎn)生的低壓氨蒸汽壓縮到較高壓力，便于在冷凝器4中冷凝成液體;壓縮機(jī)2的入口與精餾塔I的氨蒸汽出口相連接，出口與蒸汽回?zé)崞?相連接。
[0010]上述方案中，所述蒸汽回?zé)崞?用于利用壓縮機(jī)2出口氨蒸汽加熱蒸發(fā)器6出口的高壓氨氣;蒸汽回?zé)崞?的低壓側(cè)入口與壓縮機(jī)2的出口相連接，低壓側(cè)的出口與冷凝器4的入口相連接，高壓側(cè)的入口與蒸發(fā)器6的出口相連接，高壓側(cè)出口與混合器7入口相連接。
[0011]上述方案中，所述冷凝器4利用冷卻水將氨蒸汽冷凝成液體，便于栗5對(duì)液態(tài)工質(zhì)進(jìn)行加壓;冷凝器4的入口與蒸汽回?zé)崞?的低壓側(cè)出口相連接，出口與栗5相連接。
[0012]上述方案中，所述栗5用于進(jìn)一步將氨液的壓力提升至吸收器8的吸收壓力;栗5的入口與冷凝器4的出口相連接，出口與蒸發(fā)器6的入口相連接。
[0013]上述方案中，所述蒸發(fā)器6利用余熱加熱高壓氨液，獲得飽和氨蒸汽;蒸發(fā)器6的入口同栗5的出口相連，出口同溶液熱交換器3的高壓側(cè)入口相連。
[0014]上述方案中，所述混合器7用于將蒸發(fā)器6產(chǎn)生的飽和氨蒸汽與溶液熱交換器9加熱后的稀氨溶液進(jìn)行混合，然后送入吸收器8;混合器7的入口分別與溶液熱交換器3高壓出口和溶液熱交換器9低溫側(cè)出口相連接，混合器7的出口與吸收器8相連接。
[0015]上述方案中，所述吸收器8用于制備工業(yè)蒸汽，其熱側(cè)為混合后的氨蒸汽和稀氨溶液吸收放熱，將冷側(cè)的給水加熱成飽和水蒸汽;吸收器8的熱側(cè)入口與混合器7相連接，熱側(cè)出口與溶液熱交換器9的高溫側(cè)入口相連接。
[0016]上述方案中，所述溶液熱交換器9利用來自吸收器8的濃氨溶液加熱來自溶液栗11的稀氨溶液，其高溫側(cè)入口與吸收器8的熱側(cè)出口相連接，出口與減壓閥10相連接，低溫側(cè)的入口與溶液栗11的出口相連接，出口與混合器7的入口相連接。
[0017]上述方案中，所述溶液栗11用于將稀氨溶液直接加壓到吸收壓力，溶液栗11的入口與精餾塔I稀氨水溶液出口相連接，出口與溶液熱交換器9低溫側(cè)入口相連接。
[0018]上述方案中，從精餾塔I頂部蒸餾出來的濃氨蒸汽經(jīng)壓縮機(jī)2壓縮至一定壓力，使其在40°C條件下可以完全冷凝，經(jīng)過壓縮機(jī)2壓縮后的濃氨溶液仍然處于過熱狀態(tài)，經(jīng)過蒸汽回?zé)崞?低溫側(cè)的高壓氨液冷卻，在冷凝器4中完全冷凝，再由栗5壓縮至吸收壓力，高壓氨溶液在蒸發(fā)器6中吸收低溫排煙余熱而變成高壓氨蒸汽，并經(jīng)過蒸汽回?zé)崞?加熱后進(jìn)入混合器7;精餾塔I底部的稀氨溶液由溶液栗11加壓到吸收壓力，經(jīng)溶液熱交換器9換熱后，進(jìn)入混合器7，吸收高壓氨蒸汽，并放出大量熱，以此為熱源能夠用來制取0.5MPa以上的工業(yè)蒸汽。
[0019]上述方案中，吸收器8出口的基礎(chǔ)溶液sl2先經(jīng)過溶液熱交換器9換熱、減壓閥10減壓后形成sl4，進(jìn)入精餾塔I進(jìn)行精餾分離，精餾過程所需熱量來自于不能被余熱鍋爐利用的排煙余熱，精餾塔I頂部產(chǎn)出高純度的氨蒸汽Si，進(jìn)入壓縮機(jī)2進(jìn)行初步壓縮，經(jīng)蒸汽回?zé)崞?冷卻、冷凝器4冷凝形成該壓力下的過冷氨液s4，冷凝器4中所需的冷源是溫度為30°C的冷卻水，栗5將過冷氨液s4壓縮至吸收壓力，進(jìn)入蒸發(fā)器6產(chǎn)生該壓力下的過熱氨蒸汽s6，經(jīng)蒸汽回?zé)崞?加熱，經(jīng)混合器7進(jìn)入吸收器8;精餾塔I底部塔釜再沸器產(chǎn)出低壓稀氨水溶液s8，經(jīng)溶液栗11加壓、溶液熱交換器9升溫后經(jīng)混合器7進(jìn)入吸收器8，形成基礎(chǔ)溶液sl2，完成一個(gè)循環(huán)。
[0020](三)有益效果
[0021]從上述的技術(shù)方案中可以看出，本發(fā)明具有以下特點(diǎn):
[0022]1、本發(fā)明提供的這種余熱和電復(fù)合驅(qū)動(dòng)的升溫型熱栗循環(huán)系統(tǒng)，在原有的吸收壓縮式熱栗的基礎(chǔ)上又增加了蒸汽回?zé)崞鳌⒗?、蒸發(fā)器和冷凝器，壓縮機(jī)將精餾塔產(chǎn)生的低壓氨蒸汽壓縮到較高壓力，經(jīng)過蒸汽回?zé)崞鞯蜏貍?cè)的高壓氨液冷卻，在冷凝器中完全冷凝，再由栗壓縮至吸收壓力。其中蒸發(fā)器的供熱熱源是不能被余熱鍋爐利用的排煙余熱，升溫幅度可高達(dá)50-100°C，可制備0.5MPa以上的工業(yè)蒸汽。
[0023]2、本發(fā)明提供的這種余熱和電復(fù)合驅(qū)動(dòng)的升溫型熱栗循環(huán)系統(tǒng)，采用壓縮機(jī)和栗復(fù)合壓縮的方式，相比采用壓縮機(jī)直接壓縮至最終的吸收壓力，節(jié)約了壓縮功耗，擴(kuò)大了升溫型熱栗的升溫范圍。
【附圖說明】
[0024]圖1為依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的余熱和電復(fù)合驅(qū)動(dòng)的升溫型熱栗循環(huán)系統(tǒng)的示意圖；[°°25] 其中，!^、!^為工業(yè)余熱的載熱介質(zhì)^^^^為載熱工質(zhì)’^^^^^為冷卻水^丨”^為循環(huán)工質(zhì)，其中sl-s3、s6-s7為氨蒸氣，s4-s5為液氨，s8-sl0為稀氨水，sll-sl4為濃氨水。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0027]本發(fā)明提供的余熱和電復(fù)合驅(qū)動(dòng)的升溫型熱栗循環(huán)系統(tǒng)，是在原有的吸收壓縮式熱栗的基礎(chǔ)上又增加了蒸汽回?zé)崞?、栗、蒸發(fā)器和冷凝器，壓縮機(jī)將精餾塔產(chǎn)生的低壓氨蒸汽壓縮到較高壓力，經(jīng)過蒸汽回?zé)崞鞯蜏貍?cè)的高壓氨液冷卻，在冷凝器中完全冷凝，再由栗壓縮至吸收壓力。其中蒸發(fā)器的供熱熱源是不能被余熱鍋爐利用的排煙余熱，升溫幅度可高達(dá)50-100°C，可制備0.5MPa以上的工業(yè)蒸汽。本發(fā)明采用壓縮機(jī)和栗復(fù)合壓縮的方式，相比采用壓縮機(jī)直接壓縮至最終的吸收壓力，節(jié)約了壓縮功耗，擴(kuò)大了升溫型熱栗的升溫范圍。
[0028]本發(fā)明提供的余熱和電復(fù)合驅(qū)動(dòng)的升溫型熱栗循環(huán)系統(tǒng)，以氨水混合物為工質(zhì)，以低溫?zé)煔鉃闊嵩矗糜酂岷碗娭迫」I(yè)蒸汽。低溫工業(yè)余熱用于驅(qū)動(dòng)精餾塔生產(chǎn)低壓氨蒸汽，同時(shí)完成高壓氨液蒸發(fā)，外部輸入的電用于提升低壓蒸汽和氨水稀溶液的壓力，最后高壓氨蒸汽與稀溶液在吸收器完成吸收過程，放出來的熱量用于制備工業(yè)蒸汽。
[0029]如圖1所示，圖1為依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的余熱和電復(fù)合驅(qū)動(dòng)的升溫型熱栗循環(huán)系統(tǒng)的示意圖，該系統(tǒng)包括精餾塔1、壓縮機(jī)2、蒸汽回?zé)崞?、冷凝器4、栗5、蒸發(fā)器6、混合器7、吸收器8、溶液熱交換器9、減壓閥10和溶液栗11。其中，hl、h2為工業(yè)余熱的載熱介質(zhì)，wl、w2為載熱工質(zhì)，w3、w4為冷卻水，sl-sl4為循環(huán)工質(zhì)，其中sl-s3、s6_s7為氨蒸氣，s4-s5為液氨，s8-sl0為稀氨水，sll-sl4為濃氨水。
[0030]精餾塔I的氨蒸汽出口和稀氨水出口分別與壓縮機(jī)2和溶液栗11相連接;壓縮機(jī)2的出口依次與蒸汽回?zé)崞?的低壓側(cè)入口、冷凝器4、栗5、蒸發(fā)器6和蒸汽回?zé)崞?的高壓側(cè)入口相連接;溶液栗11的出口與溶液熱交換器9低溫側(cè)入口相連接;混合器7的入口分別與溶液熱交換器3高壓出口和溶液熱交換器9低溫側(cè)出口相連接，混合器7的出口與吸收器8相連接;吸收器8的出口依次與溶液熱交換器9高溫側(cè)入口、減壓閥10和精餾塔I相連接。
[0031 ]精餾塔I用于利用余熱加熱濃氨水溶液，產(chǎn)生氨蒸汽和稀氨水溶液，氨蒸汽被送入壓縮機(jī)2，稀氨水溶液被送入溶液栗11;濃氨水溶液自減壓閥10出口進(jìn)入精餾塔I。
[0032]壓縮機(jī)2用于將精餾塔I產(chǎn)生的低壓氨蒸汽壓縮到較高壓力，便于在冷凝器4中冷凝成液體。壓縮機(jī)2的入口與精餾塔I的氨蒸汽出口相連接，出口與蒸汽回?zé)崞?相連接。
[0033]蒸汽回?zé)崞?用于利用壓縮機(jī)2出口氨蒸汽加熱蒸發(fā)器6出口的高壓氨氣。蒸汽回?zé)崞?的低壓側(cè)入口與壓縮機(jī)2的出口相連接，低壓側(cè)的出口與冷凝器4的入口相連接，高壓側(cè)的入口與蒸發(fā)器6的出口相連接，高壓側(cè)出口與混合器7入口相連接。
[0034]冷凝器4用于利用冷卻水將氨蒸汽冷凝成液體，便于栗5對(duì)液態(tài)工質(zhì)進(jìn)行加壓。冷凝器4的入口與蒸汽回?zé)崞?的低壓側(cè)出口相連接，出口與栗5相連接。
[0035]栗5用于進(jìn)一步將氨液的壓力提升至吸收器8的吸收壓力。栗5的入口與冷凝器4的出口相連接，出口與蒸發(fā)器6的入口相連接。
[0036]蒸發(fā)器6用于利用余熱加熱高壓氨液，獲得飽和氨蒸汽。蒸發(fā)器6的入口同栗5的出口相連，出口同溶液熱交換器3的高壓側(cè)入口相連。
[0037]混合器7用于將蒸發(fā)器6產(chǎn)生的飽和氨蒸汽與溶液熱交換器9加熱后的稀氨溶液進(jìn)行混合，然后送入吸收器8;混合器7的入口分別與溶液熱交換器3高壓出口和溶液熱交換器9低溫側(cè)出口相連接，混合器7的出口與吸收器8相連接；
[0038]吸收器8用于制備工業(yè)蒸汽，其熱側(cè)為混合后的氨蒸汽和稀氨溶液吸收放熱，將冷側(cè)的給水加熱成飽和水蒸汽。吸收器8的熱側(cè)入口與混合器7相連接，熱側(cè)出口與溶液熱交換器9的高溫側(cè)入口相連接。
[0039]溶液熱交換器9用于利用來自吸收器8的濃氨溶液加熱來自溶液栗11的稀氨溶液，其高溫側(cè)入口與吸收器8的熱側(cè)出口相連接，出口與減壓閥10相連接，低溫側(cè)的入口與溶液栗11的出口相連接，出口與混合器7的入口相連接。
[0040]溶液栗11用于將稀氨溶液直接加壓到吸收壓力，溶液栗11的入口與精餾塔I稀氨水溶液出口相連接，出口與溶液熱交換器9低溫側(cè)入口相連接。
[0041]請(qǐng)參照?qǐng)D1，本發(fā)明實(shí)施例提供的余熱和電復(fù)合驅(qū)動(dòng)的升溫型熱栗循環(huán)系統(tǒng)中，具體流程為:從精餾塔I頂部蒸餾出來的濃氨蒸汽經(jīng)壓縮機(jī)2壓縮至一定壓力，使其在40°C條件下可以完全冷凝，經(jīng)過壓縮機(jī)2壓縮后的濃氨溶液仍然處于過熱狀態(tài)，經(jīng)過蒸汽回?zé)崞?低溫側(cè)的高壓氨液冷卻，在冷凝器4中完全冷凝，再由栗5壓縮至吸收壓力，高壓氨溶液在蒸發(fā)器6中吸收低溫排煙余熱而變成高壓氨蒸汽，并經(jīng)過蒸汽回?zé)崞?加熱后進(jìn)入混合器7;精餾塔I底部的稀氨溶液由溶液栗11加壓到吸收壓力，經(jīng)溶液熱交換器9換熱后，進(jìn)入混合器7，吸收高壓氨蒸汽，并放出大量熱，以此為熱源可以用來制取0.5MPa以上的工業(yè)蒸汽。
[0042]吸收器8出口的基礎(chǔ)溶液sl2先經(jīng)過溶液熱交換器9換熱、減壓閥10減壓后形成S14，進(jìn)入精餾塔I進(jìn)行精餾分離，精餾過程所需熱量來自于不能被余熱鍋爐利用的排煙余熱，精餾塔I頂部產(chǎn)出高純度的氨蒸汽Si，進(jìn)入壓縮機(jī)2進(jìn)行初步壓縮，經(jīng)蒸汽回?zé)崞?冷卻、冷凝器4冷凝形成該壓力下的過冷氨液s4，冷凝器4中所需的冷源是溫度為30°C的冷卻水，栗5將過冷氨液s4壓縮至吸收壓力，進(jìn)入蒸發(fā)器6產(chǎn)生該壓力下的過熱氨蒸汽s6，經(jīng)蒸汽回?zé)崞?加熱，經(jīng)混合器7進(jìn)入吸收器8;精餾塔I底部塔釜再沸器產(chǎn)出低壓稀氨水溶液s8，經(jīng)溶液栗11加壓、溶液熱交換器9升溫后經(jīng)混合器7進(jìn)入吸收器8，形成基礎(chǔ)溶液sl2，完成一個(gè)循環(huán)。
[0043]本發(fā)明提供的這種余熱和電復(fù)合驅(qū)動(dòng)的升溫型熱栗循環(huán)系統(tǒng)，在原有的吸收壓縮式熱栗的基礎(chǔ)上又增加了蒸汽回?zé)崞鳌⒗?、蒸發(fā)器和冷凝器，壓縮機(jī)作為初級(jí)增壓設(shè)備，將過熱蒸氣壓縮至某一中間壓力，經(jīng)過蒸汽回?zé)崞鲹Q熱、冷凝器冷凝，再由栗進(jìn)行二次壓縮，獲得更高的吸收壓力。本發(fā)明采用壓縮機(jī)和栗復(fù)合壓縮的方式，相比采用壓縮機(jī)直接壓縮至最終的吸收壓力，節(jié)約了壓縮功耗，擴(kuò)大了升溫型熱栗的升溫范圍；同時(shí)本系統(tǒng)利用了余熱鍋爐無法利用的低溫?zé)煔庥酂?，為低溫余熱?yīng)用技術(shù)增加了新的應(yīng)用方式。假設(shè)余熱為工業(yè)煙氣，煙氣溫度為200°C，排煙溫度為100°C左右，產(chǎn)生蒸汽壓力為0.5MPa，當(dāng)制取蒸汽熱量I麗時(shí)，需要利用煙氣余熱量為2.3麗，消耗電能0.25麗。
[0044]以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種余熱和電復(fù)合驅(qū)動(dòng)的升溫型熱栗循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括精餾塔(1)、壓縮機(jī)(2)、蒸汽回?zé)崞?3)、冷凝器(4)、栗(5)、蒸發(fā)器(6)、混合器(7)、吸收器(8)、溶液熱交換器(9)、減壓閥(10)和溶液栗(11)，其中:精餾塔(I)的氨蒸汽出口和稀氨水出口分別與壓縮機(jī)(2)和溶液栗(I I)相連接;壓縮機(jī)(2)的出口依次與蒸汽回?zé)崞?3)的低壓側(cè)入口、冷凝器(4)、栗(5)、蒸發(fā)器(6)和蒸汽回?zé)崞?3)的高壓側(cè)入口相連接;溶液栗(II)的出口與溶液熱交換器(9)低溫側(cè)入口相連接;混合器(7)的入口分別與溶液熱交換器(3)高壓出口和溶液熱交換器(9)低溫側(cè)出口相連接，混合器(7)的出口與吸收器(8)相連接;吸收器(8)的出口依次與溶液熱交換器(9)高溫側(cè)入口、減壓閥(1)和精餾塔(I)相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱和電復(fù)合驅(qū)動(dòng)的升溫型熱栗循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述精餾塔(I)用于利用余熱加熱濃氨水溶液，產(chǎn)生氨蒸汽和稀氨水溶液，氨蒸汽被送入壓縮機(jī)(2)，稀氨水溶液被送入溶液栗(11);濃氨水溶液自減壓閥(1)出口進(jìn)入精餾塔(I)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱和電復(fù)合驅(qū)動(dòng)的升溫型熱栗循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述壓縮機(jī)(2)用于將精餾塔(I)產(chǎn)生的低壓氨蒸汽壓縮到較高壓力，便于在冷凝器(4)中冷凝成液體;壓縮機(jī)(2)的入口與精餾塔(I)的氨蒸汽出口相連接，出口與蒸汽回?zé)崞?3)相連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱和電復(fù)合驅(qū)動(dòng)的升溫型熱栗循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述蒸汽回?zé)崞?3)用于利用壓縮機(jī)(2)出口氨蒸汽加熱蒸發(fā)器(6)出口的高壓氨氣；蒸汽回?zé)崞?3)的低壓側(cè)入口與壓縮機(jī)(2)的出口相連接，低壓側(cè)的出口與冷凝器(4)的入口相連接，高壓側(cè)的入口與蒸發(fā)器(6)的出口相連接，高壓側(cè)出口與混合器(7)入口相連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱和電復(fù)合驅(qū)動(dòng)的升溫型熱栗循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述冷凝器(4)利用冷卻水將氨蒸汽冷凝成液體，便于栗(5)對(duì)液態(tài)工質(zhì)進(jìn)行加壓;冷凝器(4)的入口與蒸汽回?zé)崞?3)的低壓側(cè)出口相連接，出口與栗(5)相連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱和電復(fù)合驅(qū)動(dòng)的升溫型熱栗循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述栗(5)用于進(jìn)一步將氨液的壓力提升至吸收器(8)的吸收壓力;栗(5)的入口與冷凝器(4)的出口相連接，出口與蒸發(fā)器(6)的入口相連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱和電復(fù)合驅(qū)動(dòng)的升溫型熱栗循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述蒸發(fā)器(6)利用余熱加熱高壓氨液，獲得飽和氨蒸汽；蒸發(fā)器(6)的入口同栗(5)的出口相連，出口同溶液熱交換器(3)的高壓側(cè)入口相連。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱和電復(fù)合驅(qū)動(dòng)的升溫型熱栗循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述混合器(7)用于將蒸汽回?zé)崞?3)加熱的氨蒸汽與溶液熱交換器(9)加熱后的稀氨溶液進(jìn)行混合，然后送入吸收器(8);混合器(7)的入口分別與溶液熱交換器(3)高壓出口和溶液熱交換器(9)低溫側(cè)出口相連接，混合器(7)的出口與吸收器(8)相連接。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱和電復(fù)合驅(qū)動(dòng)的升溫型熱栗循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述吸收器(8)用于制備工業(yè)蒸汽，其熱側(cè)為混合后的氨蒸汽和稀氨溶液吸收放熱，將冷側(cè)的給水加熱成飽和水蒸汽;吸收器(8)的熱側(cè)入口與混合器(7)相連接，熱側(cè)出口與溶液熱交換器(9)的高溫側(cè)入口相連接。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱和電復(fù)合驅(qū)動(dòng)的升溫型熱栗循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述溶液熱交換器(9)利用來自吸收器(8)的濃氨溶液加熱來自溶液栗(11)的稀氨溶液，其高溫側(cè)入口與吸收器(8)的熱側(cè)出口相連接，出口與減壓閥(10)相連接，低溫側(cè)的入口與溶液栗(11)的出口相連接，出口與混合器(7)的入口相連接。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱和電復(fù)合驅(qū)動(dòng)的升溫型熱栗循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述溶液栗(11)用于將稀氨溶液直接加壓到吸收壓力，溶液栗(I I)的入口與精餾塔(I)稀氨水溶液出口相連接，出口與溶液熱交換器(9)低溫側(cè)入口相連接。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱和電復(fù)合驅(qū)動(dòng)的升溫型熱栗循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，從精餾塔(I)頂部蒸餾出來的濃氨蒸汽經(jīng)壓縮機(jī)(2)壓縮至一定壓力，使其在40°C條件下可以完全冷凝，經(jīng)過壓縮機(jī)(2)壓縮后的濃氨溶液仍然處于過熱狀態(tài)，經(jīng)過蒸汽回?zé)崞?3)低溫側(cè)的高壓氨液冷卻，在冷凝器(4)中完全冷凝，再由栗(5)壓縮至吸收壓力，高壓氨溶液在蒸發(fā)器(6)中吸收低溫排煙余熱而變成高壓氨蒸汽，并經(jīng)過蒸汽回?zé)崞?3)加熱后進(jìn)入混合器(7);精餾塔(I)底部的稀氨溶液由溶液栗(11)加壓到吸收壓力，經(jīng)溶液熱交換器(9)換熱后，進(jìn)入混合器(7)，吸收高壓氨蒸汽，并放出大量熱，以此為熱源能夠用來制取0.5MPa以上的工業(yè)蒸汽。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱和電復(fù)合驅(qū)動(dòng)的升溫型熱栗循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，吸收器(8)出口的基礎(chǔ)溶液sl2先經(jīng)過溶液熱交換器(9)換熱、減壓閥(10)減壓后形成sl4，進(jìn)入精餾塔(I)進(jìn)行精餾分離，精餾過程所需熱量來自于不能被余熱鍋爐利用的排煙余熱，精餾塔(I)頂部產(chǎn)出高純度的氨蒸汽Si，進(jìn)入壓縮機(jī)(2)進(jìn)行初步壓縮，經(jīng)蒸汽回?zé)崞?3)冷卻、冷凝器(4)冷凝形成該壓力下的過冷氨液s4，冷凝器(4)中所需的冷源是溫度為30°C的冷卻水，栗(5)將過冷氨液s4壓縮至吸收壓力，進(jìn)入蒸發(fā)器(6)產(chǎn)生該壓力下的過熱氨蒸汽s6，經(jīng)蒸汽回?zé)崞?3)加熱，經(jīng)混合器(7)進(jìn)入吸收器(8);精餾塔(I)底部塔釜再沸器產(chǎn)出低壓稀氨水溶液s8，經(jīng)溶液栗(11)加壓、溶液熱交換器(9)升溫后經(jīng)混合器(7)進(jìn)入吸收器(8)，形成基礎(chǔ)溶液s12，完成一個(gè)循環(huán)。
【文檔編號(hào)】F25B25/02GK106016822SQ201610329198
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月18日
【發(fā)明人】韓巍, 金紅光, 姜迎春
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所