CN102305113A - 一种石化行业中使用的低温余热回收设备 - Google Patents

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张高佐
王春莉
戴军
郭佳
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Abstract

本发明涉及一种石化行业中使用的低温余热回收设备，其特征在于，包括卡琳娜循环发电设备，所述的卡琳娜循环发电设备包括蒸发器，蒸发器内设有热工质通道和冷工质通道，冷工质通道内为氨水混合物，热工质通道的进口和出口分别连接石化生产设备的废热工质出口和废热工质进口。本发明的优点是：首次将卡琳娜循环发电设备应用到石化行业领域，使得石化行业中的低温余热得以回收，有利于保护环境，节约能源。在分离器和汽轮发电机之间加设过热器，一方面可加热氨蒸汽，提高氨蒸汽的干度，进而提高汽轮发电机的效率，另一方面，有效地利用了过热废汽的热能。

Description

一种石化行业中使用的低温余热回收设备
技术领域
本发明涉及一种石化行业中使用的低温余热回收设备。
背景技术
在工业生产中，由于生产工艺和余热回收技术等诸多因素的限制，目前我国能源使用上存在着许多浪费。如何应用新技术把生产工艺过程中的余热、废热利用起来，越来越受到人们的重视。2004年，国家发展改革委制定发布了《节能中长期专项规划》，把冶金、化工、建材、能源等耗能行业的余热利用列入其中。这一专项规划是中国能源中长期发展规划的重要组成部分，也是中长期节能工作的指导性文件和节能项目建设的依据。
石油炼化行业是开展循环经济的重点行业。该行业不仅消耗大量的一次能源，而且浪费大量的二次能源。研究和开展石油炼化行业的节能与资源优化工作，在国家日益重视能源战略的今天，具有重大意义。
石油炼化厂的生产工艺中，不同工质通常会携带大量温度达80～150℃左右的工艺废热，这部分热能通常经过板式湿空冷设备与外界环境进行热交换排放到外部环境中。在此过程中，大量的热量流失到周围环境中，将热量传递到环境的同时也需要消耗大量的电能，也给环境带来热污染。因此如何应用石油炼化生产工艺中产生的大量的低温热量，成为石油炼化企业的节能与资源优化工作的重点之一。
应用石油炼化生产过程中的低温冷却水进行发电是低温热水热量利用的有效方式。一方面，可以实现企业资源的综合利用，为国家能源发展战略做出贡献；另一方面，通过低温冷却水发电，可以减少企业的用电量，降低企业产品成本，带来可观的经济收益，提高了企业的市场竞争力，同时还可以得到政策方面的优惠。
发明内容
本发明的目的是针对石油炼化生产工艺中排放的低温介质温度不高和流量大的特点，提供一种石化行业中使用的低温余热回收设备，应用石油炼化行业工艺过程中产生的低温介质来发电的新思路，将低温冷却水的低品味热量有效利用。
    为了达到上述目的，本发明提供了一种石化行业中使用的低温余热回收设备，其特征在于，包括卡琳娜循环发电设备，所述的卡琳娜循环发电设备包括蒸发器，蒸发器内设有热工质通道和冷工质通道，冷工质通道内为氨水混合物，热工质通道的进口和出口分别连接石化生产设备的废热工质出口和废热工质进口。
    优选地，所述的卡琳娜循环发电设备还包括凝汽器、低温回热器和高温回热器，凝汽器、低温回热器和高温回热器内皆设有热工质通道和冷工质通道，蒸发器的冷工质通道连接分离器，分离器的气体出口连接汽轮发电机，汽轮发电机连接低温回热器的热工质通道，低温回热器的热工质通道连接凝汽器的热工质通道，凝汽器的热工质通道连接低温回热器的冷工质通道，低温回热器的冷工质通道连接高温回热器的冷工质通道，高温回热器的冷工质通道连接蒸发器的冷工质通道，分离器的液体出口连接高温回热器的热工质通道，高温回热器的热工质通道连接低温回热器的热工质通道，凝汽器的冷工质通道的进口和出口分别连接冷却塔的出口和进口。
    更加优选地，所述的分离器的气体出口连接过热器的冷工质通道，过热器的冷工质通道连接汽轮发电机，过热器的热工质通道的进口和出口连接石化生产设备的过热蒸汽的出口和进口。
所述的石化生产设备为任意可产生90℃-200℃废热工质的生产设备。
    本发明的优点是：
（1）    首次将卡琳娜循环发电设备应用到石化行业领域，使得石化行业中的低温余热得以回收，有利于保护环境，节约能源。
（2）    在分离器和汽轮发电机之间实施能级重组,加设废热过热器，一方面可加热氨蒸汽，提高氨蒸汽的干度，进而提高汽轮发电机的效率，另一方面，有效地利用了过热废汽的热能。
附图说明
图1为石化行业中使用的低温余热回收设备结构示意图。
具体实施方式
    下面结合实施例来具体说明本发明。
实施例1
    如图1所示，为石化行业中使用的低温余热回收设备结构示意图，所述的低温余热回收设备包括卡琳娜循环发电设备，所述的卡琳娜循环发电设备包括凝汽器1、低温回热器2、高温回热器3和蒸发器4，凝汽器1、低温回热器2、高温回热器3和蒸发器4内皆设有热工质通道和冷工质通道，蒸发器4的冷工质通道内为氨水混合物，热工质通道的进口和出口分别连接产生低温废热水的设备9的冷却水出口和冷却水进口，蒸发器4的冷工质通道连接分离器5，分离器5的气体出口连接汽轮发电机6，汽轮发电机6连接低温回热器2的热工质通道，低温回热器2的热工质通道连接凝汽器1的热工质通道，凝汽器1的热工质通道连接低温回热器2的冷工质通道，低温回热器2的冷工质通道连接高温回热器3的冷工质通道，高温回热器3的冷工质通道连接蒸发器4的冷工质通道，分离器5的液体出口连接高温回热器3的热工质通道，高温回热器3的热工质通道连接低温回热器2的热工质通道，凝汽器1的冷工质通道的进口和出口分别连接冷却塔7的出口和进口。所述的分离器5的气体出口连接过热器8的冷工质通道，过热器8的冷工质通道连接汽轮发电机6，过热器8的热工质通道的进口和出口连接产生低温废气的设备9的过热蒸汽的出口和进口。
使用时，120℃或110℃的热工质进入的卡琳娜循环发电设备的蒸发器4，将热量传递给循环工质—氨水混合物，从蒸发器出来的约70℃的被冷却工质回到产生低温废热水的设备9重新工作。蒸发器4出来的氨水-氨蒸汽进入分离器5进行汽液分离；分离出来的饱和汽进入汽轮发电机6膨胀作功，驱动发电机发电；分离出来的稀氨水进入高温回热器3加热低温回热器来的氨水，再与汽机做功后的乏汽一起进入低温回热器2加热给氨泵送来的氨水，最后进入凝汽器1由冷却水冷却凝结。凝结的氨水经氨泵送到低温回热器2和高温回热器3进行预热，再进入蒸发器1吸收石化生产设备9供来的废工质热量。

Claims (4)

1.一种石化行业中使用的低温余热回收设备，其特征在于，包括卡琳娜循环发电设备，所述的卡琳娜循环发电设备包括蒸发器（4），蒸发器（4）内设有热工质通道和冷工质通道，冷工质通道内为氨水混合物，热工质通道的进口和出口分别连接石化生产设备的冷却水出口和冷却水进口。
2.如权利要求1所述的石化行业中使用的低温余热回收设备，其特征在于，所述的卡琳娜循环发电设备还包括凝汽器（1）、低温回热器（2）和高温回热器（3），凝汽器（1）、低温回热器（2）和高温回热器（3）内皆设有热工质通道和冷工质通道，蒸发器（4）的冷工质通道连接分离器（5），分离器（5）的气体出口连接汽轮发电机（6），汽轮发电机（6）连接低温回热器（2）的热工质通道，低温回热器（2）的热工质通道连接凝汽器（1）的热工质通道，凝汽器（1）的热工质通道连接低温回热器（2）的冷工质通道，低温回热器（2）的冷工质通道连接高温回热器（3）的冷工质通道，高温回热器（3）的冷工质通道连接蒸发器（4）的冷工质通道，分离器（5）的液体出口连接高温回热器（3）的热工质通道，高温回热器（3）的热工质通道连接低温回热器（2）的热工质通道，凝汽器（1）的冷工质通道的进口和出口分别连接冷却塔（7）的出口和进口。
3.如权利要求2所述的石化行业中使用的低温余热回收设备，其特征在于，所述的分离器（5）的气体出口连接过热器（8）的冷工质通道，过热器（8）的冷工质通道连接汽轮发电机（6），过热器（8）的热工质通道的进口和出口连接石化生产设备的过热蒸汽的出口和进口。
4.如权利要求1所述的石化行业中使用的低温余热回收设备，其特征在于，所述的石化生产设备为任意可产生90℃-200℃废热工质的生产设备。
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