一種利用回收分餾塔塔頂物料余熱的發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及利用回收分餾塔塔頂物料余熱的發(fā)電系統(tǒng)，屬于余熱回收【技術(shù)領(lǐng)域】，該系統(tǒng)包括分餾塔、塔頂冷卻器、塔底物料加熱器以及閥門和連接管道；還包括有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器、透平機(jī)、減速器、發(fā)電機(jī)、凝汽器、工質(zhì)井及工質(zhì)泵；該系統(tǒng)的連接關(guān)系為：分餾塔的塔頂出口與有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器相連，有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器與塔頂冷卻器相連；分餾塔的塔底入口與塔底加熱器相連；有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器的出口與透平機(jī)相連，透平機(jī)與凝汽器相連，透平機(jī)通過軸與減速器和發(fā)電機(jī)相連；凝汽器與工質(zhì)井相連，工質(zhì)井與工質(zhì)泵相連。本實(shí)用新型利用分餾塔塔頂物料的余熱用于發(fā)電，解決物料加工廠內(nèi)部分用電的需求，從而節(jié)省能源，減少排放，提高一次能源的利用效率，降低電能用戶的使用成本。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于余熱回收【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及利用分餾塔塔頂物料余熱的發(fā)電系 統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 一種利用回收分餾塔塔頂物料余熱的發(fā)電系統(tǒng)

【背景技術(shù)】
[0002] 分餾塔的主要作用是根據(jù)不同的成分的蒸餾溫度不同將所要回收的物料加熱到 預(yù)定的蒸餾溫度，讓其蒸發(fā)變成氣態(tài)，而后通過分餾塔塔頂?shù)睦鋮s器將其冷卻變成液態(tài)成 品并輸送到罐區(qū)儲(chǔ)藏。已有的分餾塔系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作流程如圖1所示，該系統(tǒng)包括：分餾 塔01，連接在塔頂?shù)睦鋮s器02及連接在塔底的加熱器03 ;其工作流程為：常溫物料a在分 餾塔內(nèi)經(jīng)加熱器03加熱，未被蒸餾的物料從塔底物料出口 b排出；被蒸餾的氣態(tài)物料從塔 頂經(jīng)過冷卻器02成品物料c輸送到罐區(qū)儲(chǔ)藏。加熱器03由熱源d供熱，余熱從e 口回收 冷卻器02的冷卻水由冷卻水源f供水，冷卻水回水從回水管g回收。
[0003] 在此過程中為了保持分餾塔的分餾溫度需要不停的給分餾塔提供熱量，同時(shí)塔頂 還有大量的成品物料的顯熱和潛熱最終通過冷卻裝置排掉，導(dǎo)致了能量的大量浪費(fèi)。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型的目的是為克服已有技術(shù)的不足之處，提出一種利用回收分餾塔塔頂 物料余熱的發(fā)電系統(tǒng)，本實(shí)用新型回收分餾塔塔頂物料余熱用于發(fā)電，提高一次能源的利 用效率，降低用戶的生產(chǎn)成本。
[0005] 本實(shí)用新型提出的一種利用回收分餾塔塔頂物料余熱的發(fā)電的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括 分餾塔、塔頂冷卻器、塔底物料加熱器以及閥門和連接管道；其特征在于，還包括有機(jī)工質(zhì) 蒸發(fā)器、透平機(jī)、減速器、發(fā)電機(jī)、凝汽器、工質(zhì)井及工質(zhì)泵；該系統(tǒng)的連接關(guān)系為：分餾塔 的常溫物料入口與常溫物料管道相連，分餾塔的塔頂出口與有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器的物料入口相 連，有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器的物料出口與塔頂冷卻器的物料入口相連，塔頂冷卻器的物料出口與 塔頂成品物料管道相連，塔頂冷卻器的冷卻水進(jìn)口與冷卻水供水管道相連，塔頂冷卻器的 冷卻水出口與冷卻水的回水管道相連；分餾塔的塔底物料入口與塔底加熱器的物料出口相 連，分餾塔的塔底物料出口分別與塔底加熱器的物料入口和塔底物料管道相連，塔底加熱 器的熱源進(jìn)口與供熱管道相連，塔底加熱器的熱源出口與供熱管道相連；有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器 的有機(jī)工質(zhì)出口與透平機(jī)的入口相連，透平機(jī)的出口與凝汽器的工質(zhì)進(jìn)口相連，透平機(jī)通 過軸與減速器和發(fā)電機(jī)相連；凝汽器的工質(zhì)出口與工質(zhì)井的入口相連，工質(zhì)井的出口與工 質(zhì)泵的入口相連，工質(zhì)泵的出口與工質(zhì)蒸發(fā)器的工質(zhì)入口相連；凝汽器的冷卻水入口與冷 卻水的供水管道相連，凝汽器的冷卻水出口與冷卻水的回水管道相連。
[0006] 本實(shí)用新型的特點(diǎn)及有益成果：
[0007] 本實(shí)用新型可以利用分餾塔塔頂物料的余熱用于發(fā)電，解決物料加工廠內(nèi)部分用 電的需求，從而節(jié)省能源，減少排放，提高一次能源的利用效率，降低電能用戶的使用成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 圖1為原分餾塔工作流程示意圖。
[0009] 圖2為本實(shí)用新型的一種用于回收分餾塔塔頂物料余熱用于發(fā)電的系統(tǒng)流程示 意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010] 本實(shí)用新型提出的一種用于回收分餾塔塔頂物料余熱用于發(fā)電的系統(tǒng)結(jié)合附圖 及詳細(xì)說明如下：
[0011] 本實(shí)用新型提出的一種用于回收分餾塔塔頂物料余熱用于發(fā)電的系統(tǒng)的實(shí)施例 結(jié)構(gòu)如圖2所示，該系統(tǒng)主要包括分餾塔1、有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器2、塔頂冷卻器3、塔底物料加熱 器4、透平機(jī)5、減速器6、發(fā)電機(jī)7、凝汽器8、工質(zhì)井9、工質(zhì)泵10。其連接關(guān)系為：分餾塔1 的入口 11與常溫物料管道a相連，分餾塔1的出口 12與有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器2的物料入口 21 相連，有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器2的物料出口 22與塔頂冷卻器3的物料入口 31相連，塔頂冷卻器3 的物料出口 32與塔頂成品物料管道c相連，塔頂冷卻器3的冷卻水進(jìn)口 34與冷卻水供水 管道f相連，塔頂冷卻器3的冷卻水出口 33與冷卻水的回水管道g相連；分餾塔1的塔底 物料入口 13與塔底加熱器4的物料出口 42相連，分餾塔1的塔底物料出口 14分別與塔底 加熱器4的物料入口 41和塔底物料管道b相連，塔底加熱器4的熱源進(jìn)口 43與供熱管道d 相連，塔底加熱器4的熱源出口 44與供熱管道e相連；有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器2的有機(jī)工質(zhì)出口 24與透平機(jī)5的入口相連，透平機(jī)5的出口與凝汽器8的工質(zhì)進(jìn)口 81相連，凝汽器8的工 質(zhì)出口 82與工質(zhì)井9的入口相連，工質(zhì)井9的出口與工質(zhì)泵10的入口相連，工質(zhì)泵10的 出口與工質(zhì)蒸發(fā)器2的工質(zhì)入口 23相連；透平機(jī)5通過軸與減速器6和發(fā)電機(jī)7相連；凝 汽器8的冷卻水的入口 83與冷卻水的供水管道f相連，凝汽器8的冷卻水出口 84與冷卻 水的回水管道g相連。
[0012] 本系統(tǒng)的工作流程及其效果
[0013] 塔頂物料經(jīng)過有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器加熱有機(jī)工質(zhì)，有機(jī)工質(zhì)變成壓力較高、溫度較高 的氣態(tài)有機(jī)工質(zhì)，溫度較高、壓力較高的氣態(tài)工質(zhì)進(jìn)入膨脹機(jī)推動(dòng)膨脹機(jī)做功發(fā)電，做完功 的氣態(tài)有機(jī)工質(zhì)隨后變成溫度較低、壓力較低的氣態(tài)工質(zhì)進(jìn)入凝汽器。凝汽器中通入溫度 較低的冷卻水，溫度低于經(jīng)過膨脹機(jī)的有機(jī)工質(zhì)的露點(diǎn)溫度，有機(jī)工質(zhì)蒸汽和冷卻水換熱 冷凝后變成液態(tài)的有機(jī)工質(zhì)，液態(tài)的有機(jī)工質(zhì)經(jīng)過工質(zhì)泵輸送至塔頂?shù)挠袡C(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器。
[0014] 該實(shí)用新型可以回收塔頂物料的余熱用于發(fā)電，避免塔頂物料余熱的浪費(fèi)。提高 生產(chǎn)過程中的一次能源利用效率，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。
[0015] 本實(shí)施例中的分餾塔、有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器、塔頂冷卻器、塔底物料加熱器、透平機(jī)、減 速器、發(fā)電機(jī)、凝汽器、工質(zhì)井、工質(zhì)泵均為成熟產(chǎn)品，其中：
[0016] 分餾塔，為原生產(chǎn)環(huán)節(jié)裝置
[0017] 有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器，結(jié)合塔頂物料的余熱量、溫度選擇確定蒸發(fā)器的換熱面積，如臥 式殼管式換熱器，換熱量10MW，換熱面積150 m2。
[0018] 塔頂冷卻器，為原生產(chǎn)環(huán)節(jié)裝置。
[0019] 塔底物料加熱器，為原生產(chǎn)環(huán)節(jié)裝置。
[0020] 透平機(jī)，根據(jù)工質(zhì)進(jìn)入透平機(jī)的溫度、壓力一起進(jìn)入凝汽器的溫度、壓力選擇，如 選擇 SEPG400-500/3000-SS 的透平機(jī)。
[0021] 減速器，根據(jù)透平機(jī)的轉(zhuǎn)速和發(fā)電機(jī)的要求轉(zhuǎn)速確定速比，根據(jù)透平機(jī)的傳動(dòng)的 軸功確定減速器的傳輸功率，如傳輸功率500kW，速比2. 0。
[0022] 發(fā)電機(jī)，根據(jù)透平機(jī)的做功能力選擇如選擇如選擇500kW的發(fā)電機(jī)。
[0023] 凝汽器，根據(jù)冷卻水的供水溫度，流量以及凝汽的溫度及凝汽器的冷卻負(fù)荷確定 換熱面積及換熱量，如選擇臥式殼管式換熱器，換熱量為9600kW，換熱器面積為270 m2。
[0024] 工質(zhì)井，根據(jù)系統(tǒng)充注的工質(zhì)量確定其大小。
[0025] 工質(zhì)泵，根據(jù)工質(zhì)的蒸發(fā)量確定，如選擇流量263m3/h的工質(zhì)泵。
【權(quán)利要求】
1. 一種利用回收分餾塔塔頂物料余熱的發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括分餾塔、塔頂冷卻器、塔 底物料加熱器以及閥門和連接管道；其特征在于，還包括有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器、透平機(jī)、減速器、 發(fā)電機(jī)、凝汽器、工質(zhì)井及工質(zhì)泵；該系統(tǒng)的連接關(guān)系為：分餾塔的常溫物料入口與常溫物 料管道相連，分餾塔的塔頂出口與有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器的物料入口相連，有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器的物 料出口與塔頂冷卻器的物料入口相連，塔頂冷卻器的物料出口與塔頂成品物料管道相連， 塔頂冷卻器的冷卻水進(jìn)口與冷卻水供水管道相連，塔頂冷卻器的冷卻水出口與冷卻水的回 水管道相連；分餾塔的塔底物料入口與塔底加熱器的物料出口相連，分餾塔的塔底物料出 口分別與塔底加熱器的物料入口和塔底物料管道相連，塔底加熱器的熱源進(jìn)口與供熱管道 相連，塔底加熱器的熱源出口與供熱管道相連；有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器的有機(jī)工質(zhì)出口與透平機(jī) 的入口相連，透平機(jī)的出口與凝汽器的工質(zhì)進(jìn)口相連，透平機(jī)通過軸與減速器和發(fā)電機(jī)相 連；凝汽器的工質(zhì)出口與工質(zhì)井的入口相連，工質(zhì)井的出口與工質(zhì)泵的入口相連，工質(zhì)泵的 出口與工質(zhì)蒸發(fā)器的工質(zhì)入口相連；凝汽器的冷卻水入口與冷卻水的供水管道相連，凝汽 器的冷卻水出口與冷卻水的回水管道相連。
【文檔編號(hào)】F01K11/02GK203891952SQ201420307691
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年6月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月10日
【發(fā)明者】劉軍, 李巖, 李黎 申請(qǐng)人:北京中科華譽(yù)能源技術(shù)發(fā)展有限責(zé)任公司