專利名稱：一種回收工業(yè)設(shè)備表面散熱的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工業(yè)余熱回收利用系統(tǒng)，特別涉及一種回收工業(yè)設(shè)備表面散熱的 冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)及其方法。
背景技術(shù)：
目前國際國內(nèi)大力提倡節(jié)能減排，清潔生產(chǎn)，發(fā)展低碳經(jīng)濟，我國政府莊嚴(yán)承諾 到2020年，我國⑶P單位能耗下降40、5%，節(jié)能減排任務(wù)艱巨。
許多工業(yè)設(shè)備表面溫度很高，如干法水泥回轉(zhuǎn)窯表面溫度一般在300°C左右，甚至 更高，這部分熱量約占水泥生產(chǎn)能源消耗總量的8%，數(shù)量龐大。目前工業(yè)設(shè)備表面的散熱基 本沒有得到回收利用，即使有少量利用，也存在著種種局限，如申請?zhí)枮镃N200520098821. X 的“干法水泥窯表面余熱利用裝置”等。
現(xiàn)有工業(yè)設(shè)備表面散熱利用方式的缺點有首先，表面余熱回收裝置與工業(yè)生產(chǎn) 設(shè)備配合欠佳，沒有調(diào)節(jié)裝置，會造成設(shè)備表面的溫度升高，超過其允許的極限，從而影響 原設(shè)備的安全和使用壽命；其次，與原生產(chǎn)工藝的銜接不好，影響其產(chǎn)品的質(zhì)量；第三，收 集到的余熱利用不充分，僅是在冬季用來采暖，其余季節(jié)基本排放掉，這就造成了所回收余 熱的利用率不高。
總之，現(xiàn)有工業(yè)設(shè)備表面余熱回收利用的方式單一、效果不佳、受季節(jié)限制，顯然 這樣的回收系統(tǒng)其散熱回收利用有限。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述工業(yè)設(shè)備表面散熱回收利用過程中存在的問題，提供 一種可以回收工業(yè)設(shè)備表面散熱的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)及其方法，提高余熱回收的利用率，以 取得較高的經(jīng)濟收益。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的系統(tǒng)采用如下技術(shù)方案一種回收工業(yè)設(shè)備表面散熱的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)，包括散熱回收系統(tǒng)、采暖通風(fēng)與空調(diào) 系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)以及余熱發(fā)電系統(tǒng)，散熱回收系統(tǒng)由多個集熱單元組成，其特征在于所述集 熱單元的出口分別與所述采暖通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)中溴化鋰機組的入口和采暖系統(tǒng)的入口、熱 水系統(tǒng)的入口、以及余熱發(fā)電系統(tǒng)的中間換熱器相連。
本發(fā)明的方法采用以下技術(shù)方案一種回收工業(yè)設(shè)備表面散熱的冷熱電聯(lián)供方法，主要包括以下步驟(a)散熱回收系統(tǒng)中的集熱單元將工業(yè)設(shè)備的表面散熱回收，然后通過熱載體分別供 給采暖通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)以及余熱發(fā)電系統(tǒng)的中間換熱器，熱載體經(jīng)過換熱后回 到容器，然后再通過工質(zhì)泵送回集熱單元進(jìn)入新的循環(huán)；(b)步驟(a)中的一部分熱載體被輸送到采暖通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)后，在夏季，通過溴化鋰 機組產(chǎn)生冷媒水，經(jīng)冷熱水泵輸送到風(fēng)機盤管，為用戶提供冷氣；在冬季，通過溴化鋰機組、 采暖系統(tǒng)產(chǎn)生熱媒水，經(jīng)冷熱水泵輸送到風(fēng)機盤管，為用戶供暖；(c)步驟(a)中的一部分熱載體被輸送到熱水系統(tǒng)后，經(jīng)過換熱，為用戶提供生活用熱水；(d)其余的熱載體全部輸送至余熱發(fā)電系統(tǒng)中的中間換熱器，根據(jù)余熱發(fā)電系統(tǒng)參數(shù) 和汽輪機形式不同，余熱發(fā)電系統(tǒng)可采用單壓系統(tǒng)、雙壓系統(tǒng)或閃蒸系統(tǒng)單壓系統(tǒng)或雙壓 系統(tǒng)時，即熱載體利用中間換熱器來預(yù)熱余熱發(fā)電系統(tǒng)的鍋爐給水；閃蒸系統(tǒng)時，即熱載體 利用中間換熱器產(chǎn)生高參數(shù)的飽和水，飽和水被送入閃蒸器內(nèi)閃蒸成低壓飽和蒸汽，然后 進(jìn)入汽輪機補汽口，進(jìn)行膨脹做功。
本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果在于通過散熱回收系統(tǒng)收集工業(yè)設(shè)備表面散發(fā)的熱 量，利用制冷、供暖和發(fā)電等多種手段來利用所回收的余熱，提高了余熱的利用率及經(jīng)濟效 益，拓寬了所回收余熱的應(yīng)用范圍。


圖1為本發(fā)明余熱發(fā)電系統(tǒng)采用單壓系統(tǒng)時的原理圖。
圖2為本發(fā)明余熱發(fā)電系統(tǒng)采用閃蒸系統(tǒng)時的原理圖。
具體實施方式
如圖所示，本發(fā)明包括四個子系統(tǒng)，分別是散熱回收系統(tǒng)、采暖通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)、 熱水系統(tǒng)以及余熱發(fā)電系統(tǒng)。散熱回收系統(tǒng)中的集熱單元1將工業(yè)設(shè)備的表面散熱回收， 然后通過熱載體分別供給采暖通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)6以及余熱發(fā)電系統(tǒng)的中間換熱 器7，熱載體經(jīng)過換熱后回到容器3，然后再通過工質(zhì)泵2送回集熱單元1進(jìn)入新的循環(huán)。 對于采暖通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)，在夏季，通過溴化鋰機組4產(chǎn)生冷媒水，通過冷熱水泵41輸送至 室內(nèi)的風(fēng)機盤管42為用戶提供冷氣；在冬季，通過溴化鋰機組4、采暖系統(tǒng)5產(chǎn)生熱媒水， 將這兩部分熱媒水通過冷熱水泵41輸送至室內(nèi)的風(fēng)機盤管42供用戶采暖；輸送至熱水系 統(tǒng)6的熱載體經(jīng)過換熱，為用戶產(chǎn)生生活用熱水，如洗澡水、食堂用水等；輸送至余熱發(fā)電 系統(tǒng)中的中間換熱器7的熱載體，根據(jù)余熱發(fā)電系統(tǒng)參數(shù)和汽輪機形式不同，可以用來預(yù) 熱鍋爐給水或產(chǎn)生低壓飽和蒸汽，依據(jù)這兩種利用方式余熱發(fā)電系統(tǒng)可采用單(雙)壓系統(tǒng) 或閃蒸系統(tǒng)，分別如圖1和圖2所示。
當(dāng)余熱發(fā)電系統(tǒng)采用單(雙)壓系統(tǒng)時，如圖1所示除氧水經(jīng)給水泵8升壓后，進(jìn) 入中間換熱器7預(yù)熱后送入余熱鍋爐8省煤器段，由省煤器出來的熱水進(jìn)入汽包10，然后通 過下降管進(jìn)入余熱鍋爐8的蒸發(fā)器相變成為水蒸汽，隨后進(jìn)入汽包10進(jìn)行汽液分離；由汽 包10分離出來的飽和蒸汽在余熱鍋爐8的過熱器吸熱成為過熱蒸汽，并進(jìn)一步引入汽輪機 11做功，同時汽輪機11帶動發(fā)電機12輸出電能。由汽輪機11排出的乏汽在凝汽器13內(nèi) 冷凝后成液態(tài)水，經(jīng)凝結(jié)水泵14輸送至除氧器15除氧和給水泵8升壓后進(jìn)入新的循環(huán)。
當(dāng)余熱發(fā)電系統(tǒng)采用閃蒸系統(tǒng)時，如圖2所示除氧水經(jīng)給水泵8升壓后，分成兩 路，一路直接進(jìn)入中間換熱器7，在中間換熱器7內(nèi)吸收熱載體的熱量成為高溫液態(tài)水，高 溫液態(tài)水被引入閃蒸器16內(nèi)，閃蒸成低參數(shù)的飽和蒸汽后，被引至汽輪機11的補汽口，進(jìn) 行膨脹做功，由閃蒸器引出的飽和水接至給水泵8入口 ；另一路則進(jìn)入余熱鍋爐9，分別在 省煤器段和蒸發(fā)段吸收熱量后相變成蒸汽，然后由汽包10引出至余熱鍋爐9的過熱器，進(jìn) 一步吸熱成為過熱蒸汽，然后被引入汽輪機11膨脹做功，同時汽輪機帶動發(fā)電機12輸出電能。由汽輪機排出的乏汽在凝汽器13內(nèi)冷凝后成液態(tài)水，經(jīng)凝結(jié)水泵14輸送至除氧器15 除氧和給水泵8升壓后進(jìn)入新的循環(huán)。
本發(fā)明的散熱回收系統(tǒng)將設(shè)備的表面余熱回收，然后通過熱載體分別供給采暖通 風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)以及余熱發(fā)電系統(tǒng)；在夏季首先滿足制冷和熱水的需要，在冬季首 先滿足供暖和熱水的需要，其余的熱量全部用來提供給余熱發(fā)電系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種回收工業(yè)設(shè)備表面散熱的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)，包括散熱回收系統(tǒng)、采暖通風(fēng)與空 調(diào)系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)以及余熱發(fā)電系統(tǒng)，散熱回收系統(tǒng)由多個集熱單元(1)組成，其特征在于 所述集熱單元(1)的出口分別與所述采暖通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)中溴化鋰機組(4)的入口和采暖 系統(tǒng)(5)的入口、熱水系統(tǒng)(6)的入口、以及余熱發(fā)電系統(tǒng)的中間換熱器(7)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種回收工業(yè)設(shè)備表面散熱的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在 于，所述余熱發(fā)電系統(tǒng)采用單壓系統(tǒng)、雙壓系統(tǒng)或閃蒸系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種回收工業(yè)設(shè)備表面散熱的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)，其特征 在于，所述集熱單元(1)中用于收集工業(yè)設(shè)備表面散熱的熱載體可以為水、空氣或有機工 質(zhì)。
4.一種使用如權(quán)1所述系統(tǒng)的回收工業(yè)設(shè)備表面散熱的冷熱電聯(lián)供方法，主要包括以 下步驟(a)散熱回收系統(tǒng)中的集熱單元(1)將工業(yè)設(shè)備的表面散熱回收，然后通過熱載體分別 供給采暖通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)(6)以及余熱發(fā)電系統(tǒng)的中間換熱器(7)，熱載體經(jīng)過 換熱后回到容器(3)，然后再通過工質(zhì)泵(2)送回集熱單元(1)進(jìn)入新的循環(huán)；(b)所述步驟(a)中的一部分熱載體被輸送到采暖通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)后，在夏季，通過溴 化鋰機組(4)產(chǎn)生冷媒水，經(jīng)冷熱水泵(41)輸送到風(fēng)機盤管(42)，為用戶提供冷氣；在冬 季，通過溴化鋰機組(4 )、采暖系統(tǒng)(5 )產(chǎn)生熱媒水，經(jīng)冷熱水泵(41)輸送到風(fēng)機盤管(42 )， 為用戶供暖；(c)所述步驟(a)中的一部分熱載體被輸送到熱水系統(tǒng)(6)后，經(jīng)過換熱，為用戶提供 生活用熱水；(d)其余的熱載體全部輸送至余熱發(fā)電系統(tǒng)中的中間換熱器(7)，根據(jù)余熱發(fā)電系統(tǒng)參 數(shù)和汽輪機形式不同，余熱發(fā)電系統(tǒng)可采用單壓系統(tǒng)、雙壓系統(tǒng)或閃蒸系統(tǒng)單壓系統(tǒng)或雙 壓系統(tǒng)時，即熱載體利用中間換熱器(7)來預(yù)熱余熱發(fā)電系統(tǒng)的鍋爐給水；閃蒸系統(tǒng)時，即 熱載體利用中間換熱器(7)產(chǎn)生高參數(shù)的飽和水，飽和水被送入閃蒸器內(nèi)閃蒸成低壓飽和 蒸汽，然后進(jìn)入汽輪機補汽口，進(jìn)行膨脹做功。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種回收工業(yè)設(shè)備表面散熱的冷熱電聯(lián)供方法，其特 征在于所述集熱單元(1)收集設(shè)備表面散熱的方式可以為傳導(dǎo)、輻射、對流或其中任意兩 項傳熱方式的組合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種回收工業(yè)設(shè)備表面散熱的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括散熱回收系統(tǒng)、采暖通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)以及余熱發(fā)電系統(tǒng)，由設(shè)置在工業(yè)設(shè)備表面的散熱回收裝置收集熱量，并將其通過熱載體分別供給采暖通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)以及余熱發(fā)電系統(tǒng)，余熱發(fā)電系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)和汽輪機形式不同為單(雙)壓系統(tǒng)或閃蒸系統(tǒng)。本發(fā)明回收的熱量在夏季，通過采暖通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)和熱水系統(tǒng)首先滿足用戶制冷和生活用熱水的需要；在冬季，通過采暖通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)以及熱水系統(tǒng)首先滿足用戶供暖和生活用熱水的需要；其余的熱量可以供給余熱發(fā)電系統(tǒng)，不僅提高了設(shè)備利用率，而且拓寬了所回收余熱的應(yīng)用范圍。
文檔編號F25B29/00GK102032709SQ20101057195
公開日2011年4月27日 申請日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者何張陳, 劉亞雷, 王化雨, 王建立, 王暐, 謝奕敏 申請人:南京凱盛開能環(huán)保能源有限公司