CN103590865B - 一种工业余热回收与发电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种工业余热回收与发电系统，其特征在于该系统包括热管余热回收装置、蒸汽发电装置和连接管路，热管余热回收装置的余热出汽阀通过连接管路与蒸汽回收装置的蒸汽循环管道相连；所述热管余热回收装置主要包括烟箱、汽包、热管、隔板、余热出汽阀和余热进汽阀；所述蒸汽发电装置主要包括蒸汽循环管道、蒸汽动力机、电风扇、油路循环管道、联轴器、油箱、发电机、电力输出控制柜和底座；所述蒸汽循环管道通过连接管路与热管余热回收装置的余热出汽阀相连，将蒸汽引入；蒸汽动力机安装在底座上，其蒸汽进汽阀和蒸汽出汽阀分别与蒸汽循环管道相连接；发电机固定在底座上，并通过联轴器与蒸汽动力机的输出端相连。
Description
技术领域
本发明涉及热能利用技术，具体为一种工业余热的回收与发电系统。
背景技术
在保证安全正常生产的情况下，回收化工、冶金、建材和电力等行业工艺过程中产生的余热，对热能资源进行深一步的利用，对国家及企业都有着重要意义。目前国内外余热回收装置有回转式换热器、焊接板（管）式换热器、热管式换热器和热媒式换热器等，其中以热媒式和热管式换热器为主。热媒式换热器由于运转设备多，设备维护和运转费用高，对系统的要求十分苛刻，在国内应用较少。目前市场上已有两种低压饱和蒸汽发电技术，一种是饱和蒸汽轮机组，这种方式系统复杂，需要很多配套的系统和设备，占地面积很大，而且存在固有的效率低问题。另一种是用低压饱和蒸汽直接驱动螺杆膨胀动力机，这种方式的主要机械部件为一对螺杆，但这对螺杆加工精度要求极高（间隙不得大于5μm）,工业实施并不容易。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种工业余热回收与发电系统，该系统在高效利用工业余热的前提下，简化了系统结构，节省空间，并且对于工作介质没有温度和压力的特别要求。其余热回收装置中所采用的热管式蒸汽发生器是专为蒸汽发电机组而设计的专用高效节能产品，结构简单，成本低，相比于一般普通换热器，其传热效率高、热能利用率高、节省材料。
本发明解决所述技术问题的技术方案是，设计一种工业余热回收与发电系统，其特征在于该系统包括热管余热回收装置和蒸汽发电装置，热管余热回收装置的出汽阀通过连接管与蒸汽回收装置的蒸汽循环管道相连接；
所述热管余热回收装置包括烟箱，汽包，热管，隔板，出汽阀和进汽阀；进汽阀焊接在烟箱的侧面，出汽阀焊接在汽包的上部，烟箱包围着回收的热源和热管管束，汽包与烟箱上部焊接在一起，热管作为传热元件，上部焊接在汽包中，下部在烟箱中，中间通过隔板分开；
所述蒸汽发电装置包括蒸汽循环管道，蒸汽动力机，蒸汽动力机进汽阀，蒸汽动力机出汽阀，联轴器，发电机，油路循环管道，油箱，电风扇，电力输出控制柜和底座；蒸汽循环管道通过连接管与热管余热回收装置相连，将蒸汽引入。蒸汽动力机的进、出汽阀与蒸汽循环管道相连，并与底座连接。发电机通过联轴器与蒸汽动力机的输出端相连，最终固定在底座上。油路循环管道通过与蒸汽动力机以及油箱连接，并与底座固定。电风扇与底座固定在油路循环管道的侧面，电力输出控制柜与底座固定在一起。
与现有技术相比，本发明工业余热回收与发电系统在高效利用工业余热的前提下，简化了系统结构，节省空间，并且对于工作介质没有温度和压力的特别要求。其余热回收装置中所采用的热管式蒸汽发生器是专为蒸汽发电机组而设计的专用高效节能产品，结构简单，成本低，相比于一般普通换热器，其传热效率高、热能利用率高、节省材料，并且产生的电量可以并网，对于国家及企业都可以产生节能的效益。
附图说明
图1为本发明工业余热回收与发电系统一种实施例的整体结构示意图；
图2为本发明工业余热回收与发电系统一种实施例的热管余热回收装置的结构示意图；
图3为本发明工业余热回收与发电系统一种实施例的蒸汽发电装置的结构示意图。
具体实施方式：
下面结合实施例及其附图进一步叙述本发明。
本发明设计的工业余热回收与发电系统（简称系统，参见图1-3），其特征在于该系统包括热管余热回收装置1、蒸汽发电装置2和连接管路3；热管余热回收装置1的余热出汽阀15通过连接管路3与蒸汽发电装置2的蒸汽循环管道21相连接接；
所述热管余热回收装置1是为蒸汽发电装置2专门设计的非标产品，主要包括烟箱11、热管12、隔板13、汽包14、余热出汽阀15和余热进汽阀16；余热进汽阀16焊接在烟箱11的侧面，余热出汽阀15焊接在汽包14的上部，烟箱11包围着回收的热源和热管12管束，汽包14与烟箱11上部焊接在一起，热管12作为传热元件上部焊接在汽包14中，下部焊接在烟箱11中，中间通过隔板13分开；
所述蒸汽发电装置2主要包括蒸汽循环管道21、蒸汽动力机24、电风扇25、油路循环管道26、联轴器27、油箱28、发电机29、电力输出控制柜30和底座31；所述蒸汽循环管道21通过连接管路3与热管余热回收装置1的余热出汽阀15相连，将蒸汽引入；蒸汽动力机24安装在底座31上，其蒸汽进汽阀23和蒸汽出汽阀22分别与蒸汽循环管道21相连接；发电机29固定在底座31上，并通过联轴器27与蒸汽动力机24的输出端相连，油路循环管道26固定在底座31上，并分别与蒸汽动力机24及油箱28连接；电风扇25固定在底座31上的油路循环管道26的侧面；电力输出控制柜30固定在底座31上。
本发明系统的工作原理和过程是：本发明的热管余热回收装置1引入工业余热，传热元件热管12的下部在烟箱11中，上部在汽包14中，余热进入烟箱11，然后热管12被激活便将热量从烟箱11传导至上端的汽包14中，这时利用热管封闭的管内工质循环的沸腾吸热和冷凝放热这种相变方式进行热传导，汽包14中加热后的水蒸发产生水蒸汽，经过蒸汽发电装置2的蒸汽循环管道21进入到蒸汽动力机24的内部，然后带动蒸汽动力机24的转子旋转，通过联轴器27将蒸汽动力机24的输出轴与发电机29相连，最终使发电机29产生转速，通过电力控制柜30的检测装置可以测得发电机29所产生的电压值，同时可以控制蒸汽动力机24的进汽量，从而输出稳定电压值。油路循环管道26将蒸汽动力机24内部高温的齿轮油进行降温，同时侧面的电风扇25也起到降温的作用。
本发明工业余热回收与发电系统可以在保证安全正常生产的前提下，回收并利用化工、冶金、建材和电力等行业工艺过程中产生的余热，既可以节约能源，同时也可以为国家及企业创造一定的节能收入。
本发明未述及之处适用于现有技术。
Claims (2)
1. 一种工业余热回收与发电系统，其特征在于该系统包括热管余热回收装置、蒸汽发电装置和连接管路，热管余热回收装置的余热出汽阀通过连接管路与蒸汽发电装置的蒸汽循环管道相连接；
所述热管余热回收装置主要包括烟箱、汽包、热管、隔板、余热出汽阀和余热进汽阀；余热进汽阀焊接在烟箱的侧面，余热出汽阀焊接在汽包的上部，烟箱包围着回收的热源和热管管束，汽包与烟箱上部焊接在一起，热管作为传热元件上部焊接在汽包中，下部焊接在烟箱中，中间通过隔板分开；
所述蒸汽发电装置主要包括蒸汽循环管道、蒸汽动力机、电风扇、油路循环管道、联轴器、油箱、发电机、电力输出控制柜和底座；所述蒸汽循环管道通过连接管路与热管余热回收装置的余热出汽阀相连，将蒸汽引入；蒸汽动力机安装在底座上，其蒸汽进汽阀和蒸汽出汽阀分别与蒸汽循环管道相连接；发电机固定在底座上，并通过联轴器与蒸汽动力机的输出端相连；油路循环管道固定在底座上，并分别与蒸汽动力机及油箱连接；电风扇固定在底座上的油路循环管道的侧面；电力输出控制柜固定在底座上；
所述系统工作原理和过程是：热管余热回收装置引入工业余热，传热元件热管的下部在烟箱中，上部在汽包中，余热进入烟箱，然后热管被激活便将热量从烟箱传导至上端的汽包中，这时利用热管封闭的管内工质循环的沸腾吸热和冷凝放热这种相变方式进行热传导，汽包中加热后的水蒸发产生水蒸汽，经过蒸汽发电装置的蒸汽循环管道进入到蒸汽动力机的内部，然后带动蒸汽动力机的转子旋转，通过联轴器将蒸汽动力机的输出轴与发电机相连，最终使发电机产生转速，通过电力控制柜的检测装置可以测得发电机所产生的电压值，同时可以控制蒸汽动力机的进汽量，从而输出稳定电压值，油路循环管道将蒸汽动力机内部高温的齿轮油进行降温，同时侧面的电风扇也起到降温的作用。
2. 根据权利要求1 所述的工业余热回收与发电系统，其特征在于所述的系统用于回收并利用化工、冶金、建材和电力行业工艺过程中产生的余热。
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