一種超低溫余熱復(fù)合加熱回收系統(tǒng)及回收方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種超低溫余熱復(fù)合加熱回收系統(tǒng)及回收方法，屬于節(jié)能減排技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]多年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速持續(xù)發(fā)展，國內(nèi)的大氣環(huán)境也在持續(xù)惡化。目前大量產(chǎn)生污染的行業(yè)都伴隨著含有大量水蒸氣、酸性物質(zhì)及其它有害物質(zhì)顆粒的超低溫氣體的排放。因此，對這類低溫氣體進(jìn)行回收顯得十分重要。
[0003]目前，現(xiàn)有的低溫余熱回收方法主要有兩種，如圖1所示，一種是采用有機(jī)物為工質(zhì)的有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)低溫余熱回收方法；一種是采用氨水為工質(zhì)的卡林納循環(huán)低溫余熱回收方法。上述兩種余熱回收方法的基本工作原理都是利用具有低溫蒸發(fā)特點(diǎn)的工質(zhì)將高于其蒸發(fā)溫度的低溫余熱熱量吸收，變成具有一定壓力的有機(jī)工質(zhì)蒸汽或氨水蒸汽，再將這部分蒸汽的壓力能通過汽輪機(jī)轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，進(jìn)而轉(zhuǎn)換成電能予以回收。
[0004]但在實(shí)際應(yīng)用這類低溫余熱回收方法中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)環(huán)境溫度一定時，被回收的余熱溫度越低，余熱溫度與環(huán)境溫度溫差越小，熱量回收的循環(huán)熱效率越低；同時由于溫差小使得參與熱量回收的工質(zhì)流量很大，進(jìn)而導(dǎo)致余熱回收裝置的蒸發(fā)器、凝汽器、回?zé)崞鞯让娣e非常大，使得整套設(shè)備投資成倍增加；當(dāng)?shù)蜏責(zé)嵩礊?0?80°C左右時，考慮到雙工質(zhì)加熱蒸發(fā)器端差的存在，使得這部分熱能回收基本上不可能實(shí)現(xiàn)。此外，由于上述含水蒸氣氣體中大都含有酸性物質(zhì)和其它有害物質(zhì)，因此對管道及常規(guī)換熱器腐蝕極大，增加了排污治理的難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種超低溫余熱復(fù)合加熱回收方法，以克服上述技術(shù)問題。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0007]一種超低溫余熱復(fù)合加熱回收方法，先利用高溫?zé)嵩磳Τ蜏責(zé)嵩催M(jìn)行加熱，再通過有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)或卡林納循環(huán)轉(zhuǎn)換成有效電能。
[0008]本發(fā)明所述的超低溫余熱復(fù)合加熱回收方法具體包括兩種方式，方式一如下:
[0009](I)收集超低溫?zé)嵩矗?br>[0010](2)超低溫?zé)嵩催M(jìn)入換熱器，利用高溫?zé)嵩磳Τ蜏責(zé)嵩催M(jìn)行加熱；
[0011](3)加熱后的超低溫?zé)嵩催M(jìn)入蒸發(fā)器對有機(jī)工質(zhì)或氨水進(jìn)行加熱，使有機(jī)工質(zhì)或氨水產(chǎn)生中低壓有機(jī)工質(zhì)蒸汽或氨蒸汽；超低溫?zé)嵩磩t經(jīng)水處理后收集；
[0012](4)產(chǎn)生的中低壓有機(jī)工質(zhì)蒸汽或氨蒸汽則送至有機(jī)工質(zhì)汽輪發(fā)電機(jī)組或氨工質(zhì)汽輪發(fā)電機(jī)組，通過有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)或氨水卡林納循環(huán)轉(zhuǎn)換成有效電能；汽輪機(jī)做功后的有機(jī)工質(zhì)蒸汽或氨水蒸汽則冷凝，通過工質(zhì)栗返回至蒸發(fā)器中；
[0013]方式一采用超低溫余熱復(fù)合加熱的工藝，利用少量附加高溫?zé)嵩磳Τ蜏責(zé)嵩催M(jìn)行前期加熱，將其溫度提高，使得參與超低溫余熱回收裝置的工質(zhì)的自身有效能大大提高，從而使其回收成為可能，并且可以降低回收設(shè)備的投資。附加高溫?zé)嵩纯梢允瞧渌邷赜酂?、少量過熱水蒸汽或水蒸氣的過熱度等。
[0014]本發(fā)明所述的超低溫余熱復(fù)合加熱回收方法中，方式二如下:
[0015](I)收集超低溫?zé)嵩矗?br>[0016](2)超低溫?zé)嵩催M(jìn)入蒸發(fā)器，對有機(jī)工質(zhì)或氨水進(jìn)行加熱，使有機(jī)工質(zhì)或氨水產(chǎn)生中低壓有機(jī)工質(zhì)蒸汽或氨蒸汽；超低溫?zé)嵩磩t經(jīng)水處理后收集；
[0017](3)所得中低壓有機(jī)工質(zhì)蒸汽或氨蒸汽進(jìn)入換熱器，利用高溫?zé)嵩磳χ械蛪河袡C(jī)工質(zhì)蒸汽或氨蒸汽進(jìn)行加熱，得到過熱蒸汽；
[0018](4)產(chǎn)生的過熱蒸汽送至有機(jī)工質(zhì)汽輪發(fā)電機(jī)組或氨工質(zhì)汽輪發(fā)電機(jī)組，通過有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)或氨水卡林納循環(huán)轉(zhuǎn)換成有效電能；汽輪機(jī)做功后的有機(jī)工質(zhì)蒸汽或氨水蒸汽則冷凝，通過工質(zhì)栗返回至蒸發(fā)器中。
[0019]方式二采用超低溫余熱復(fù)合加熱的工藝，利用少量附加高溫?zé)嵩磳σ呀?jīng)蒸發(fā)的有機(jī)工質(zhì)或氨水蒸汽進(jìn)行加熱，使其變?yōu)檫^熱蒸汽，使得參與超低溫余熱回收裝置的工質(zhì)的有效利用率大大提高，從而使得投資大大減少，使其回收成為可能。附加高溫?zé)嵩纯梢允瞧渌邷責(zé)煔狻⑸倭窟^熱水蒸汽或水蒸氣的過熱度等。
[0020]本發(fā)明所述的超低溫余熱復(fù)合加熱回收方法中，所述高溫?zé)嵩蠢碚撋现v可選擇任何能夠使超低溫?zé)嵩?、中低壓有機(jī)工質(zhì)蒸汽或氨蒸汽加熱提高溫度的熱源。在本發(fā)明中優(yōu)選高溫?zé)煔?、過熱水蒸汽或其它廢熱源。
[0021]本發(fā)明所述的超低溫余熱復(fù)合加熱回收方法中，所述超低溫?zé)嵩词侵负羝臀廴驹吹某蜏責(zé)嵩?。其中，所述含污染源的超低溫?zé)嵩窗ㄣ~鉛鋅冶煉行業(yè)加熱溶解含硫工質(zhì)后外排的含酸、含水蒸汽超低溫氣體、磷酸鹽行業(yè)外排含酸、含水蒸汽超低溫氣體、發(fā)酵行業(yè)物料烘干過程中對外排放的含粉塵、含水蒸汽、含酸性超低溫氣體、造紙行業(yè)紙機(jī)烘干過程中及堿回收裝置黑水外排含酸、含水蒸汽超低溫氣體、木材加工烘干生產(chǎn)中對外排放含雜質(zhì)、含水蒸汽超低溫氣體等；不含污染源的超低溫?zé)嵩窗囟鹊陀诘臒崴?、水蒸汽、壓縮機(jī)中間冷卻熱等。
[0022]本發(fā)明所述的超低溫余熱復(fù)合加熱回收方法中，所述超低溫余熱是指溫度為600C?900C的各種含水蒸氣的超低溫?zé)嵩此臒崃俊?br>[0023]本發(fā)明還提供一種超低溫余熱復(fù)合加熱回收系統(tǒng)，包括由蒸發(fā)器、連接發(fā)電機(jī)的汽輪機(jī)、凝汽器、工質(zhì)栗組成的循環(huán)系統(tǒng)；其中，在蒸發(fā)器的進(jìn)口或出口還連接一換熱器。
[0024]本發(fā)明所述的超低溫余熱復(fù)合加熱回收系統(tǒng)中，所述蒸發(fā)器選自石墨換熱器或其它抗強(qiáng)腐蝕蒸發(fā)器或管道。
[0025]本發(fā)明所述的超低溫余熱復(fù)合加熱回收系統(tǒng)中，各設(shè)備之間連接管道選用內(nèi)防腐蝕管道。
[0026]本發(fā)明所述方法方案所取得的有益效果如下:
[0027]采用本發(fā)明所述方法方案不僅可以有效的防止含水蒸汽、含其它污染物低溫氣體的排放，更重要的是可以給治理污染的企業(yè)帶來一定的節(jié)能效益，提高企業(yè)治理污染減少排污的積極性，因此該專利所帶來的環(huán)保效益和節(jié)能效益是十分巨大的。
【附圖說明】
[0028]圖1為現(xiàn)有低溫余熱回收方法工藝系統(tǒng)圖。
[0029]圖2為本發(fā)明所述超低溫余熱復(fù)合加熱回收方法方式一的系統(tǒng)圖。
[0030]圖3為本發(fā)明所述超低溫余熱復(fù)合加熱回收方法方式二的工藝系統(tǒng)圖。
[0031]圖中:1、換熱器；2、蒸發(fā)器；3、汽輪機(jī)；4、凝汽器；5、發(fā)電機(jī)；6、工質(zhì)栗。
【具體實(shí)施方式】
[0032]以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0033]實(shí)施例1
[0034]—種超低溫余熱復(fù)合加熱回收系統(tǒng)，如圖2所示，包括由蒸發(fā)器、連接發(fā)電機(jī)的汽輪機(jī)、凝汽器、工質(zhì)