專利名稱：一種低溫位工業(yè)流體余熱回收系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種低溫位工業(yè)流體余熱回收系統(tǒng)，特別涉及到70-140°C，以及120-230 °C兩個范圍的煉鐵、冶金、化工、煉化、化肥、電解鋁、有色金屬等行業(yè)生產(chǎn)過程中的流體余熱發(fā)電。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在的煉鐵、冶金、化工、煉化、化肥、電解鋁有色等行業(yè)的流體常常需要降溫，熱量主要由循環(huán)水帶走的，在沉淀池、冷卻塔等冷卻后循環(huán)使用。這部分余熱最后全部排入大
氣，既浪費(fèi)能源，也消耗了水資源，因此有效回收低溫位的流體余熱將會產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效
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Mo為了減少熱能排放對環(huán)境的污染，降低煉鐵，冶金，化工，煉化，化肥，電解鋁、有色金屬等工序中能耗，提高能源利用效率，研發(fā)低溫位流體余熱回收技術(shù)，已成為一項(xiàng)有重要意義的工作。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種低溫位工業(yè)流體余熱回收系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中對低溫流體熱能處理不合理的問題。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下一種低溫位工業(yè)流體余熱回收系統(tǒng)，包括換熱器、汽包、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、回?zé)崞?、冷凝器和工質(zhì)泵。所述換熱器，其與所述汽包連接，用于實(shí)現(xiàn)與有機(jī)工質(zhì)的換熱；所述汽包，其與所述汽輪機(jī)連接，用于為所述汽輪機(jī)的均衡提供有機(jī)蒸氣；所述汽輪機(jī)，其與所述發(fā)電機(jī)連接，用于做功并帶動所述發(fā)電機(jī)發(fā)電；所述汽輪機(jī)還與所述回?zé)崞鬟B接，用于將做功后的有機(jī)工質(zhì)送入所述回?zé)崞?；所述回?zé)崞鳎渑c所述冷凝器連接，用于將經(jīng)回?zé)崞鹘禍睾蟮挠袡C(jī)工質(zhì)送入所述冷凝器；所述冷凝器，其與所述工質(zhì)泵連接，用于將冷凝后的有機(jī)工質(zhì)送入工質(zhì)泵；所述工質(zhì)泵，其與所述回?zé)崞鬟B接，用于將有機(jī)工質(zhì)送入回?zé)崞黝A(yù)熱；所述回?zé)崞鬟€與所述換熱器連接，用于將預(yù)熱后的工質(zhì)送入所述換熱器循環(huán)使用。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還可以做如下改進(jìn)。進(jìn)一步，所述汽輪機(jī)采用向心式汽輪機(jī)。這里的向心式汽輪機(jī)屬于超高速汽輪機(jī)，轉(zhuǎn)速一般在30000r/min以上。所述向心式葉輪機(jī)的結(jié)構(gòu)很簡單,主要由一個向心式葉輪和一個蝸殼構(gòu)成，結(jié)構(gòu)上類似于一臺反向流動的離心泵。葉片直接在葉輪上纟先削成形，整個葉輪精密澆鑄而成，蝸殼一般為鑄件，蝸殼中裝有噴嘴環(huán)，以保證蒸汽進(jìn)入葉輪的速度大小和方向。噴嘴的安裝角可以在運(yùn)行時調(diào)整，以改善汽輪機(jī)的變工況性能。由于較高的轉(zhuǎn)速以及特殊的結(jié)構(gòu)，促使所述向心式汽輪機(jī)的效率能高達(dá)80%以上，具有較高的能量轉(zhuǎn)換效率。[0015]進(jìn)一步，所述換熱器是侵入式流體換熱器或管殼式流體換熱器。對于侵入式流體換熱器，工業(yè)流體在換熱器外運(yùn)行，吸熱有機(jī)介質(zhì)在換熱器內(nèi)運(yùn)行；對于管殼式流體換熱器，工業(yè)流體在內(nèi)層運(yùn)行，吸熱有機(jī)介質(zhì)在外層運(yùn)行。進(jìn)一步，所述汽輪機(jī)和所述發(fā)電機(jī)通過直驅(qū)方式或者皮帶連接。進(jìn)一步，所述冷凝器是水冷冷凝器或者空冷冷凝器，對缺水地區(qū)可以選用空冷冷凝器。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型所述的低溫位工業(yè)流體余熱回收系統(tǒng)能將低品質(zhì)的熱能轉(zhuǎn)化成電能，采用的有機(jī)工質(zhì)在透平做功過程中，從高壓到低壓始終保持干燥狀態(tài)，消除了形成濕氣的可能性，避免了高速小水滴沖擊汽輪機(jī)時產(chǎn)生腐蝕損壞的可能性；且有機(jī)工質(zhì)冷凝壓力不高，整個系統(tǒng)在稍高于大氣壓力下工作，使有機(jī)工質(zhì)的泄露現(xiàn)象大為降低。向心式汽輪機(jī)工作壓力適應(yīng)范圍大，在I. IMpa以上即可工作。系統(tǒng)中冷凝器也不需要增加防凍設(shè)施。本系統(tǒng)不需要真空系統(tǒng)，不需要除鹽水系統(tǒng)，不需要廠房，土建工作量小，投資少，回收期短；運(yùn)行時無人值守，維護(hù)量很小，維護(hù)成本低廉。
圖I為本實(shí)用新型所述余熱回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下I、換熱器,2、汽包,3、汽輪機(jī),4、發(fā)電機(jī),5、回?zé)崞?6、冷凝器,7、工質(zhì)泵。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。如圖I所示，本實(shí)施例所述的一種低溫位工業(yè)流體余熱回收系統(tǒng)，包括依次連接的換熱器I、汽包2、汽輪機(jī)3和回?zé)崞?，所述汽輪機(jī)3連接有發(fā)電機(jī)4，所述回?zé)崞?與冷凝器6、工質(zhì)泵7依次連接成回路。其中，所述汽輪機(jī)3采用向心式汽輪機(jī)；所述換熱器I是侵入式流體換熱器或管殼式流體換熱器；所述汽輪機(jī)3和所述發(fā)電機(jī)4通過直驅(qū)方式或者皮帶連接；所述冷凝器6是水冷冷凝器或者空冷冷凝器。下面詳述本系統(tǒng)的工作原理帶余熱的工業(yè)流體(中間產(chǎn)品或最終產(chǎn)品)可以在生產(chǎn)工藝自配的儲液容器中，使用換熱器I與有機(jī)工質(zhì)換熱；或者將工業(yè)流體導(dǎo)入換熱器1，與有機(jī)工質(zhì)換熱。有機(jī)工質(zhì)在換熱器I內(nèi)經(jīng)過余熱和蒸發(fā)后，進(jìn)入汽包2，以便為汽輪機(jī)3均衡提供有機(jī)蒸汽。汽包里的穩(wěn)定蒸汽進(jìn)入向心式汽輪機(jī)3做功，并帶動發(fā)電機(jī)4發(fā)電，經(jīng)過逆變器并網(wǎng)輸出電力；做功后的有機(jī)工質(zhì)進(jìn)入回?zé)崞?，經(jīng)回?zé)崞鹘禍睾蟮挠袡C(jī)工質(zhì)再進(jìn)入冷凝器6，冷凝后的工質(zhì)經(jīng)工質(zhì)泵7輸送到回?zé)崞?預(yù)熱后，流向換熱器I循環(huán)使用。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種低溫位工業(yè)流體余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，包括換熱器(I)、汽包(2)、汽輪機(jī)(3)、發(fā)電機(jī)(4)、回?zé)崞?5)、冷凝器(6)和工質(zhì)泵(7)； 所述換熱器(I )，其與所述汽包(2)連接，用于實(shí)現(xiàn)與有機(jī)工質(zhì)的換熱； 所述汽包(2 )，其與所述汽輪機(jī)(3 )連接，用于為所述汽輪機(jī)(3 )的均衡提供有機(jī)蒸氣；所述汽輪機(jī)(3)，其與所述發(fā)電機(jī)(4)連接，用于做功并帶動所述發(fā)電機(jī)(4)發(fā)電；所述汽輪機(jī)(3 )還與所述回?zé)崞?5 )連接，用于將做功后的有機(jī)工質(zhì)送入所述回?zé)崞?5 ); 所述回?zé)崞?5)，其與所述冷凝器(6)連接，用于將經(jīng)回?zé)崞?5)降溫后的有機(jī)工質(zhì)送入所述冷凝器(6); 所述冷凝器(6)，其與所述工質(zhì)泵(7)連接，用于將冷凝后的有機(jī)工質(zhì)送入工質(zhì)泵(7);所述工質(zhì)泵(7)，其與所述回?zé)崞?5)連接，用于將有機(jī)工質(zhì)送入回?zé)崞?5)預(yù)熱；所述回?zé)崞?5 )還與所述換熱器(I)連接，用于將預(yù)熱后的工質(zhì)送入所述換熱器(I)循環(huán)使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，所述汽輪機(jī)(3)是向心式汽輪機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱器(I)是侵入式流體換熱器或管殼式流體換熱器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，所述汽輪機(jī)(3)和所述發(fā)電機(jī)(4)通過直驅(qū)方式或者皮帶連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，所述冷凝器(6)是水冷冷凝器或者空冷冷凝器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種低溫位工業(yè)流體余熱回收系統(tǒng)，包括依次連接的換熱器、汽包、汽輪機(jī)和回?zé)崞鳎銎啓C(jī)連接有發(fā)電機(jī)，所述回?zé)崞髋c冷凝器、工質(zhì)泵依次連接成回路。所述汽輪機(jī)采用向心式汽輪機(jī)；所述換熱器是侵入式流體換熱器或管殼式流體換熱器。本系統(tǒng)不需要真空系統(tǒng)，不需要除鹽水系統(tǒng)，不需要廠房，土建工作量小，投資少，回收期短；運(yùn)行時無人值守，維護(hù)量很小，維護(hù)成本低廉。
文檔編號F01D15/10GK202544943SQ20122020208
公開日2012年11月21日 申請日期2012年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月7日
發(fā)明者任放, 高慶波 申請人:任放, 高慶波