專利名稱：余熱回收方法和余熱回收系統(tǒng)以及所使用的吸收液工作流體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及吸收式余熱回收方法，尤其涉及低溫熱源條件下吸收 式余熱發(fā)電或熱量釆集以及作為驅(qū)動動力的方法。本發(fā)明還涉及該吸 收式余熱回收系統(tǒng)以及所使用的氣體一 鹽工作流體，如氨-鹽工作流體。
背景技術(shù)：
工業(yè)生產(chǎn)中每天都有大量工業(yè)廢熱產(chǎn)生，如煙氣和過程余熱等。 這種熱量通常被認為是低等級的，因其回收在技術(shù)上存在著相當?shù)睦?難而無法實現(xiàn)，因此常常有大量余熱資源被浪費。在石油化工企業(yè)就 有大量的低溫廢熱排放，如重油催化裝置中排放的大流量的熱水，通
常水溫在12(TC左右。對于這樣的低溫熱源的余熱回收，現(xiàn)有技術(shù)中 常用的水蒸汽系統(tǒng)由于水蒸汽壓力不足和能量密度低而使設(shè)備和系統(tǒng) 龐大，存在運行和維護方面的諸多問題；就其它低沸點的工作介質(zhì)如 丁烷、戊烷等烴類流體而言，也存在不易冷凝、易燃和環(huán)保方面的問 題，而且由于低焓值特點，就要求較大壓力比，需要多級大設(shè)備，這 必然增加設(shè)備的投資和運營成本，因而常常難以得到有效利用。
先有技術(shù)中曾提出以氨一水吸收對形式的混合工質(zhì)用于諸如 Kalina等循環(huán)發(fā)電類低溫熱源的能量采集和利用。如US 4， 346， 561 公開了 一種以氨和水作為工作介質(zhì)的低溫熱源循環(huán)能量產(chǎn)生系統(tǒng)，該 方法尤其適用于海水熱能轉(zhuǎn)換領(lǐng)域的應用。US 5， 029，444也涉及以氨 和水混合工質(zhì)進行低溫熱源循環(huán)發(fā)電的方法和相關(guān)設(shè)備，其熱源溫度 一般為230-400。F。這些發(fā)明中同樣有以上所提出的由于使用水而產(chǎn) 生的那些問題，且必需使用分離塔分離氨-水，設(shè)備成本和能源消耗量 高。
本發(fā)明的目的是克服或者減輕現(xiàn)有技術(shù)的所述至少部分缺點或者提供有用的替代方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明人基于氨或二氧化碳等氣體與鹽混合物吸收吸附過 程的熱力學循環(huán)原理，用于低溫熱能回收再利用，實現(xiàn)了低溫熱能發(fā) 電等余熱回收，完成了本發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種吸收式余熱回收方法，以進行
高效低溫熱源余熱回收，該方法包括下列步驟
a )將來自吸收器的由吸收劑和被吸收劑組成的吸收液與來自低溫 熱源的加熱工質(zhì)在再生器中換熱以形成吸收劑和高壓過熱被吸收劑；
b) 將步驟a)產(chǎn)生的高壓過熱被吸收劑輸送到透平機以產(chǎn)生動力 或輸送到換熱設(shè)備以提供熱源；
c) 將來自步驟a)的吸收劑與經(jīng)步驟b)透平機或換熱設(shè)備后的 被吸收劑在吸收器中接觸形成吸收液。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種適用于本發(fā)明吸收式余熱回收 方法的回收余熱系統(tǒng)，該系統(tǒng)包^":
a) 再生器，用來將來自吸收器的由吸收劑和被吸收劑組成的吸收 液與來自低溫熱源的加熱工質(zhì)換熱以形成吸收劑和高壓過熱被吸收 劑；
b) 透平機或換熱設(shè)備，使用再生器產(chǎn)生高壓過熱被吸收劑產(chǎn)生動 力或提供熱源，
c) 吸收器，用來將再生器產(chǎn)生的吸收劑與經(jīng)透平機或換熱設(shè)備后 的被吸收劑接觸以形成吸收液。
d) 溶液泵，用來將吸收液輸回再生器。
本發(fā)明的余熱回收方法和所述回收余熱系統(tǒng)以用于4氐溫熱源的余 熱回收為宜， 一般熱源溫度低于200'C,但不低于7(TC，適宜地為90 。C-12(TC。這些熱源包括如重油催化裝置等石化企業(yè)排放的大流量的 低溫熱水等。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供用于上述余熱回收方法或回收余熱 系統(tǒng)的以吸收劑為無機鹽，如硝酸鋰、硫氰酸鈉、硫氰酸鉀、碳酸鉀
6等或為有機及無機吸收或吸附劑或混合物與被吸收劑為氨氣或二氧化 碳等氣體或蒸汽或混合物組成的吸收液。
基于本發(fā)明的氨或二氧化碳等氣體與鹽組成的吸收液，除了具有 轉(zhuǎn)化效率高、設(shè)備簡單等優(yōu)點外，還由于氨或二氧化碳等的使用而具 有相對價廉、不易燃、不同于溫室效應氣體而相對環(huán)保等優(yōu)點。而且， 與傳統(tǒng)水蒸汽比較，本發(fā)明的氨吸收系統(tǒng)具有能量密度高的優(yōu)點，如
以ll(TC的廢熱源為例，水蒸汽系統(tǒng)的能量密度為1200kJ/m3，而相同 條件的氨吸收系統(tǒng)能量密度設(shè)計為2600-2800kJ/m3。即使例如氨等氣 體泄漏會危害人體健康，但由于刺鼻的氣味會使人警覺而在輕微逸出 時就能及時避開而免受傷害。并且本發(fā)明的氨-鹽吸收過程與現(xiàn)有技術(shù) 的氨-水吸收過程相比，省去了現(xiàn)有技術(shù)中所必需使用的分離塔，既節(jié) 約設(shè)備投資，又節(jié)約了分離所需的能量。


圖1為基于本發(fā)明使用以氨一無機鹽組成的吸收液的熱力學循環(huán) 過程進行低溫熱源余熱發(fā)電流程的示意圖2為本發(fā)明一實施方案的低溫熱源余熱發(fā)電流程的示意圖，其 中增加了冷卻器和再熱器；
圖3為本發(fā)明又一實施方案的低溫熱源余熱發(fā)電流程的示意圖， 其中增加了溶晶冷凝器。
具體實施例方式
適用于該方法的氣體和鹽混合組成的吸收液，本發(fā)明人開發(fā)了新的熱 力學循環(huán)過程，該過程如圖l所示，包括吸收、再生、渦輪膨脹和換 熱等單元。在這一熱力學循環(huán)的吸收步驟中，作為工作介質(zhì)的吸收液 由吸收劑和被吸收劑組成，其后在再生步驟中該吸收溶液經(jīng)管線進入 再生器與來自低溫熱源的加熱工質(zhì)換熱，形成吸收劑和高壓過熱被吸 收劑；在該步驟中可使用溶液泵增加流體工質(zhì)的壓力。而再生器中的 換熱加熱使該流體工質(zhì)中的被吸收劑汽化并達到過熱。該汽化過熱的 被吸收劑進入透平機經(jīng)渦輪膨脹步驟提供能量產(chǎn)生動力，該產(chǎn)生的動
7力可直接驅(qū)動發(fā)電機組用于發(fā)電或與其它動力驅(qū)動設(shè)備連接，提供所
需動力；也可以作為熱源輸送到換熱設(shè)備用于加熱。完成熱量釋放過
步驟的吸收劑重新接觸形成吸收溶液，再進入下一次熱力學循環(huán)過程。 任何溫度不高于20(TC的低溫熱源，如工業(yè)廢煙氣、過程余熱等 均可適用作本發(fā)明余熱回收的熱源，如可使用溫度為90。C-110。C的石 化煉油廠排放的低溫廢熱作為本發(fā)明余熱回收的熱源。
根據(jù)所使用的低溫熱源的選擇和以上新的熱力學循環(huán)過程的考 慮，本發(fā)明者基于氣體和鹽類混合物吸收吸附過程的原理，經(jīng)多次試 驗開發(fā)了新的吸收劑 一被吸收劑工作流體，其中的吸收劑選自常規(guī)的 有機及無機吸收劑或吸附劑，無機鹽，尤其是含水量低的無機鹽，如 含水量應低于0. 3wt%，尤其是低于0. 2wt%，如硝酸鋰、硫氰酸鈉、硫 氰酸鉀和碳酸鉀等，或它們的混合物，如至少一種不揮發(fā)無機鹽；而 與吸收劑一起組成吸收液工作流體的被吸收劑相應地可為低溫下高蒸 發(fā)的氣體或蒸氣，或二者的混合物，優(yōu)選選自氨氣或二氧化碳，或二 者的混合氣體。如在以氨氣為被吸收劑的實施方案中，選用的吸收劑 應盡可能具有大的吸收容量，在相對較低溫度下可完成解析和吸收溫 度又不高較為適宜。其作用原理是在較低溫度下，吸收劑吸收氨氣配 成富氨溶液，用泵將富氨溶液輸送到再生器內(nèi)，在高溫下將氨氣解析 出來。高溫高壓的氨氣進入透平機絕熱膨脹，將熱能轉(zhuǎn)化成動能，實 現(xiàn)熱能再利用的目的。較適宜地是將氨液與無機鹽按25-36wt%,如， 27-3Qwt。/。的氨含量提前預混，配制成吸收液預混液流加入吸收器，然 后按氨過量可高達30: 1的摩爾比加入氨。溫度和壓力測量可確定系統(tǒng) 中氨-鹽的比例情況。
該吸收劑一被吸收劑工作流體中還可含有本領(lǐng)域已知的其它常規(guī) 組分，如除去系統(tǒng)中水份的千燥劑，抗腐蝕劑和表面活性劑等；相對 于吸收劑固體重量計，干燥劑可為如硅膠、分子篩、氧化鈣或其混合 物等，其用量一般為0-6wt%，優(yōu)選為0. 1-5.5wt%，更優(yōu)選為2-5wt°/。； 抗腐蝕劑如金屬表面抗腐蝕劑的用量可為0-2wt、優(yōu)選為0. 01-lwt%;和表面活性劑可為有機醇類，如二乙基己醇等，其用量相對于吸收劑
固體重量計一般為0-2wt。/。，優(yōu)選為0. 01-lwt%,如為50_500ppm。但 這些添加組分的含量總和相對于吸收劑固體重量計應低于25wt%,優(yōu) 選低于22wt%;相應有效吸收劑的含量應占吸收劑固體混合物重量的 52wt。/。以上，優(yōu)選在55wt。/。以上。并且系統(tǒng)中各處的吸收劑鹽濃度可根 據(jù)熱源和環(huán)境溫度相應有所變化，以ll(TC的低溫廢熱源為例，再生 器的進口鹽濃度例如為55-65wt%,吸收器入口處為60-68wt%，相對于 鹽與氨液和其它添加劑總重量計。
參考圖1給出了用于實施本發(fā)明熱力學循環(huán)過程的一個實施方案 的主要設(shè)備，包括吸收器、再生器、透平機和發(fā)電機。其中從工業(yè)廢 熱得到的低溫熱源作為加熱工質(zhì)在再生器中通過換熱過程使來自吸收 器的由上述吸收劑和被吸收劑組成的吸收液工作流體在加熱條件下形 成吸收劑和高壓過熱被吸收劑。
來自再生器的吸收劑和來自透平機的低壓被吸收劑蒸汽是在吸收 器中相結(jié)合形成吸收液工作流體的。也可通過補充新鮮的被吸收劑使 吸收器中被吸收劑蒸汽含量應顯著過量于吸收劑量。二者的比例一般 為10: 1-30: 1摩爾比。為了使吸收劑和被吸收劑達到充分混合接觸和 便于熱量排放，吸收器的設(shè)計應選用液體分布器和人字擋板結(jié)構(gòu)，可 在吸收器中加裝填料，并采用兩級間接換熱形式將吸收過程所放出的 熱量通過冷卻介質(zhì)帶走，其中間過渡流體可選用水、水蒸汽、己二醇 溶液、導熱油等介質(zhì)。吸收器中吸收劑和被吸收劑的溫度應控制在25 °C-70°C,優(yōu)選為30°C-40°C，壓力則為0. 1-0. 51MPa ( 1-5大氣壓)， 優(yōu)選為0. 2-0. 41MPa ( 2-4大氣壓)。
來自吸收器的吸收液進入再生器之前可流經(jīng)任選設(shè)置的回熱器， 如管殼式換熱器，進行充分換熱，以提高系統(tǒng)性能；還可增加溶液泵 用于使流體工質(zhì)的壓力得到提高，使其運行順暢和系統(tǒng)循環(huán)更均衡。 此時送出的吸收液溫度為90'C-120'C,優(yōu)選為105-110'C，并使系統(tǒng) 壓力達到1. 01-3. 04MPa( 10-30大氣壓)，優(yōu)選為1. 52-2. 23MPa( 15-22 大氣壓),如為1. 72-1, 93MPa ( 17-19大氣壓)。吸收器在運行中由于被吸收劑過量而可能會在系統(tǒng)中產(chǎn)生不希望 的不凝氣而出現(xiàn)問題，為此可在吸收器頂部設(shè)置排氣口 ，及時排除所 產(chǎn)生的不凝氣。
回熱器送出接近臨界狀態(tài)的吸收液進入再生器，以工業(yè)廢熱加熱 的中間過渡流體在再生器中充分換熱如經(jīng)逆流換熱的方法，加熱該流 體工質(zhì)，使其中的被吸收劑汽化并達到過熱。此時該過熱蒸汽溫度可
達130°C，如為90-120 °C，優(yōu)選為105-ll(TC ，而壓力可達 1. 01-3. 0響a ( 10-30大氣壓),適宜地為1. 52-2. 23MPa ( 15-22大氣 壓)，如為1. 72-1. 93MPa ( 17-19大氣壓)。再生器的類型包括多種不 同的常規(guī)加熱器，如管殼式換熱器、標準立式再沸器等。再生器同樣 以設(shè)計為兩級間接換熱形式為宜。所使用的中間過渡流體可選自水、 水蒸汽、己二醇溶液和導熱油等換熱介質(zhì)。
再生器送出的過熱蒸汽經(jīng)管線，及任選設(shè)置的干燥器如擴散式干 燥器除去可能存在的水份后進入渦輪機，通過降低蒸汽壓力和焓，從 該過熱蒸汽中提取可用的能量，并輸送給發(fā)電機實現(xiàn)電力輸出；該動 力除用于發(fā)電外，還可直接應用，如驅(qū)動泵和壓縮機等。
圖2是有關(guān)實施本發(fā)明熱力學循環(huán)過程的另一實施方案的主要設(shè) 備的運行示意圖。相對于圖l而言，該系統(tǒng)中增加了冷卻流出透平機 的被吸收劑的冷卻器和使進入透平機的蒸汽過熱度提高的再熱器。該 冷卻器和再熱器可同時設(shè)置或只設(shè)置其中一種均可。增加再熱器還可
起到保證只有單相氣體進入透平機的作用，從而可提高系統(tǒng)的效率。 而且由于增加了附加的換熱設(shè)備，除提高了本發(fā)明余熱回收發(fā)電的功 效外，還可設(shè)計為熱電聯(lián)產(chǎn)過程，使效益進一步提高。如冷卻水或介 質(zhì)可通過冷卻器和/或吸收器收集熱量，將所收集的熱量用于生活用 水、取暖和農(nóng)牧漁業(yè)等的利用。
而且，還可在系統(tǒng)中增加液體壓力功回收系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于將高 壓再生器產(chǎn)生的吸收劑流至吸收器前的壓力通過旋轉(zhuǎn)裝置(如水力透 平機等)將其內(nèi)能輸送至溶液泵，使溶液泵運行，而無需外部動力。 由此使從系統(tǒng)產(chǎn)出的能量得到更充分的利用。
10在圖l和圖2所示的系統(tǒng)設(shè)備運行過程中，系統(tǒng)的管路和部件如 不定期清洗，就會發(fā)生堵塞。因此還應增加清洗管路部件，如設(shè)置清 洗用的閥門，以傳感器控制系統(tǒng)來管理這些部件的操作。還可利用熱 液氨沖洗易堵管路，溶化可能形成的晶體。為此參考圖3示出了在系 統(tǒng)中設(shè)置使晶體溶化的冷凝器的連接。
以上經(jīng)參考附圖對本發(fā)明的實施方案做了詳細說明。本發(fā)明余熱 回收的方法和設(shè)備的制造和操作成本極低，適用于低溫熱源，吸收液 濃度可根據(jù)熱源溫度做出調(diào)整，效率較高，提供了增加效益的簡化發(fā) 電系統(tǒng)，以及冷卻水可用于熱電聯(lián)產(chǎn)，提高能源回收率。
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。這些實施例僅是對 本發(fā)明可能方法的說明，而不應認為是對本發(fā)明范圍的限制。
實施例
本實施例釆用華北石化公司年產(chǎn)量為500萬噸油品的煉油裝置排 放的90。C -120°C的低溫廢熱作為熱源引入本發(fā)明的余熱回收循環(huán)系 統(tǒng)。該系統(tǒng)使用的設(shè)備及其工作條件如下
1. 作為再生器的加熱器管殼式換熱器，吸收液為無水氨一硫氰 酸鈉鹽溶液走管程。
選型參數(shù)
1 )熱源進口溫度為120。C-13(TC、熱源出口溫度為90°C;
2) NH廠硫氰酸鈉鹽溶液進、出口溫度分別為86。C、 ll(TC;
3) 換熱量^425. 18kW;
4) 固定管板式，設(shè)計壓力2. 5MPa，最高工作壓力在1. 8MPa;
5) 加熱器換熱面積37m2。
2. 干燥器
采用桶式亂堆干燥劑，可以兩只干燥器切換使用。 實驗運行條件
1 )最高承壓3. OMPa，實際工作最高壓力在1. 2MPa;
2) 其允許正向壓降p《lkg/cm2;
3) 干燥介質(zhì)的額定吸水率為31 (質(zhì)量比)；4) 介質(zhì)流量570kg/h;工作介質(zhì)過熱氨蒸汽。
5) 兩只干燥器切換使用，干燥器容積為0. 005m3。
3. 吸收器
選用液體分布器和人字擋板結(jié)構(gòu)，并填裝填料，吸收溫度為4tTC。
4. 吸收冷卻器
1 )換熱量680kW;
2) 冷卻水進、出吸收器的溫度分別為32°C、 42'C;
3) 總傳熱傳質(zhì)面積約為57m2。
5. 溶液循環(huán)泵
任何微小泄漏都會導致泄漏處晶體析出，嚴重損壞轉(zhuǎn)動件。 采用屏蔽泵，泵頭設(shè)計壓力應達到3. OMPa以上。介質(zhì)接觸部位不 得帶有銅及銅合金構(gòu)件。
揚程10bar,流量900kg/s，數(shù)量兩臺，其中一臺備用。
6. 溶液回熱器 選用管殼式換熱器 選型參數(shù)
1)貧氨溶液進口溫度為ll(TC,富氨溶液入口溫度為40°C。
2 )換熱量167kW。
3)設(shè)計壓力3MPa，實際工作最高壓力在1. 2MPa。 4 )換熱面積15m2。
7. 氨-鹽溶液膨脹閥，選用壓力調(diào)節(jié)閥。
8. 溶液泵揚程20bar,流量4234kg/hr，數(shù)量兩臺，其中一臺 備用。
9. 透平機
選用Elliott AYRT Turbine透平機。 該透平機設(shè)計介質(zhì)為水蒸汽；發(fā)電功率為22.4kW; 工作條件
入口 1080kPa; 294。C 出口 350kPa最大允許工作條件4827kPa; 399°C; 689kPa (出口 )。 轉(zhuǎn)速2900rpm; 3045rpm(最高)；3502 (trip) 在本實施例中用氨蒸汽為工作介質(zhì)，入口仍選1080kPa，出口 350kPa。
參考圖2的熱力學循環(huán)過程，如下進行本實施例的循環(huán)操作 來自再生器的富氨溶液在換熱器內(nèi)由熱煤水加熱至ll(TC，進入 氣液分離罐，分離出過熱氨氣及貧氨溶液。過熱氨氣經(jīng)干燥器干燥后 進入透平機做功。乏氣(40。C、 0. 48MPa)與降壓后的貧氨溶液混合進 入吸收器。
110。C貧氨溶液經(jīng)回熱器與循環(huán)富氨溶液換熱，冷卻至45。C，經(jīng) 節(jié)流閥降壓進入吸收器。吸附氨氣后的富氨溶液(40'C)經(jīng)溶液泵升 壓后進入回熱器加熱至86'C，進入再生器，重復上述循環(huán)。
以氨蒸汽與水蒸汽分別作為介質(zhì)的發(fā)電功率之比
Pa/Pw= (AHJaPa) / ( AHwVwPw ) =1.4
實驗結(jié)果顯示氨系統(tǒng)可發(fā)電 1. 4x22. 4=31. 36Kw
特點，并可根據(jù)熱源溫度調(diào)整吸收液濃度，提供適宜的氨氣過熱度， 不需要額外的補燃燃料，設(shè)備簡單，安全；同時還滿足透平機進出口 均高于露點的設(shè)計要求，可有效防止液滴腐蝕損害汽輪機葉片的問題。
權(quán)利要求
1.回收余熱的方法，包括下列步驟a)將來自吸收器的包括吸收劑和被吸收劑的無水吸收液與來自低溫熱源的加熱工質(zhì)在再生器中換熱以形成吸收劑和高壓過熱被吸收劑；b)將步驟a)產(chǎn)生的高壓過熱被吸收劑輸送到透平機以產(chǎn)生動力或輸送到換熱設(shè)備以提供熱源；c)將來自步驟a)的吸收劑與經(jīng)步驟b)透平機或換熱設(shè)備后的被吸收劑在吸收器中接觸形成該無水吸收液。
2. 權(quán)利要求l的方法，其中步驟b)透平機連接發(fā)電機以發(fā)電。
3. 權(quán)利要求l的方法，其中步驟b)透平機連接需動力驅(qū)動的設(shè)備。
4. 權(quán)利要求3的方法，其中需動力驅(qū)動的設(shè)備包括泵或壓縮機。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中步驟c)中形成的無水吸收液在 再入再生器之前被步驟a)產(chǎn)生的吸收劑預熱。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中步驟a)產(chǎn)生的高壓過熱被吸收 劑在進入透平機之前經(jīng)干燥器干燥。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中從透平機出來的被吸收劑在進入 吸收器之前被冷卻。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中經(jīng)千燥的高壓過熱被吸收劑在進 入透平機之前被加熱以提高熱度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中所述再生器為兩級間接換熱，中 間過渡流體為水、水蒸汽、己二醇溶液或?qū)嵊汀?br> 10. 根椐權(quán)利要求l的方法，其中吸收器為兩級間接換熱，中間 過渡流體為水、水蒸汽、己二醇溶液或?qū)嵊汀?br> 11. 權(quán)利要求l的方法，其中吸收劑由至少一種不揮發(fā)無機鹽組成。
12. 權(quán)利要求ll的方法，其中無機鹽包括硝酸鋰，硫氰酸鈉，硫氰酸鉀，石友酸鉀或它們的混合物。
13. 權(quán)利要求11的方法，其中基于吸收液總重量計無機鹽含量大 于52wt%。
14. 權(quán)利要求l-13任一項的方法，其中所述無水吸收液中還包含 基于吸收液總重量計0-5wty。的干燥劑。
15. 權(quán)利要求14的方法，其中所述干燥劑為氧化4丐、硅膠、分子 篩中任一種或其混合物。
16. 權(quán)利要求l-13任一項的方法，其中所述無水吸收液中還包含 基于吸收液總重量計為0-2w"的表面活性劑。
17. 權(quán)利要求16的方法，其中所述表面活性劑為二乙基己醇。
18. 權(quán)利要求1-13任一項的方法，其中被吸收劑為無水氨。
19. 回收余熱系統(tǒng)，包括a )再生器，用來將來自吸收器的由吸收劑和被吸收劑組成的吸收 液與來自低溫熱源的加熱工質(zhì)換熱以形成吸收劑和高壓過熱被吸收劑；b) 透平機或換熱設(shè)備，使用再生器產(chǎn)生高壓過熱被吸收劑產(chǎn)生動 力或提供熱源，c) 吸收器，用來將再生器產(chǎn)生的吸收劑與經(jīng)透平機或換熱設(shè)備后 的被吸收劑接觸以形成吸收液。d) 溶液泵，用來將吸收液輸回再生器。
20. 權(quán)利要求19的回收余熱系統(tǒng)，進一步包括連接到透平機上的 發(fā)電機。
21. 權(quán)利要求19的回收余熱系統(tǒng)，進一步包括連接到透平機上的 需動力驅(qū)動的設(shè)備。
22. 權(quán)利要求21的回收余熱系統(tǒng)，其中需動力驅(qū)動的設(shè)備包括泵 或壓縮才幾。
23. 權(quán)利要求19的回收余熱系統(tǒng)，進一步包括預熱進入再生器之 前吸收器的預熱器。
24. 權(quán)利要求19的回收余熱系統(tǒng)，進一步包括干燥器。
25. 權(quán)利要求19的回收余熱系統(tǒng)，進一步包括冷卻器。
26. 權(quán)利要求19的回收余熱系統(tǒng)，進一步包括液體壓力功回收系 統(tǒng)，該系統(tǒng)將高壓再生器產(chǎn)生的吸收劑流至吸收器前的壓力通過旋轉(zhuǎn) 裝置將其內(nèi)能輸送至溶液泵。
27. 權(quán)利要求26的回收余熱系統(tǒng)，其中所述旋轉(zhuǎn)裝置是水力透平機。
28. 權(quán)利要求19的回收余熱系統(tǒng)，溶液泵由透平機驅(qū)動，無需外 部動力。
29. —種無水吸收液工作流體，包括吸收劑和被吸收劑，其中所 述吸收劑為選自硝酸鋰，石克氰酸鈉、石克氰酸鉀、碳酸鉀或它們的混合 物的不揮發(fā)無機鹽，所述被吸收劑為無水氨或二氧化碳或二者的混合 物。
30. 權(quán)利要求29的無水吸收液工作液體，其中基于吸收液總重量 計，所述不揮發(fā)無機鹽含量大于52wt%。
31. 權(quán)利要求1的無水吸收液工作流體，其中所述無水吸收液中 還包含基于吸收液總重量計0-5w"的干燥劑。
32. 權(quán)利要求31的無水吸收液工作流體，其中所述干燥劑為氧化 鈣、硅膠、分子篩中任一種或其混合物。
33. 權(quán)利要求1的無水吸收液工作流體，其中所述無水吸收液中 還包含基于吸收液總重量計為0-2w"的表面活性劑。
34. 權(quán)利要求33的無水吸收液工作流體，其中所述表面活性劑為 二乙基己醇。
35. 權(quán)利要求29-34任一項所述的無水吸收液工作流體，其中所 述被吸收劑為無水氨。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低溫熱源條件下吸收式余熱發(fā)電或熱量采集以及作為驅(qū)動動力的方法。本發(fā)明還涉及該吸收式余熱回收系統(tǒng)以及所使用的氣體—鹽工作流體。從工業(yè)廢熱得到的低溫熱源作為加熱工質(zhì)在再生器中通過換熱過程使來自吸收器的由鹽類吸收劑和氨氣或二氧化碳被吸收劑組成的吸收液工作流體在加熱條件下形成吸收劑和高壓過熱被吸收劑，該汽化過熱的被吸收劑進入透平機經(jīng)渦輪膨脹步驟提供能量產(chǎn)生動力，該產(chǎn)生的動力可直接驅(qū)動發(fā)電機組用于發(fā)電或與其它動力驅(qū)動設(shè)備連接，提供所需動力；也可以作為熱源輸送到換熱設(shè)備用于加熱。完成熱量釋放過程后的低壓被吸收劑從渦輪步驟中排出后返回至吸收步驟與來自再生步驟的吸收劑重新接觸形成吸收液，再進入下一次熱力學循環(huán)過程。
文檔編號F01K25/06GK101514642SQ20081000965
公開日2009年8月26日 申請日期2008年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月19日
發(fā)明者劉存柱, 李勝昌, 程瑞英, 詹姆斯·谷, 谷俊杰 申請人:谷俊杰;詹姆斯·谷;程瑞英;劉存柱;李勝昌