CN113654270A - 一种尿素热水余热高效回收工艺 - Google Patents

一种尿素热水余热高效回收工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN113654270A
CN113654270A CN202110947679.5A CN202110947679A CN113654270A CN 113654270 A CN113654270 A CN 113654270A CN 202110947679 A CN202110947679 A CN 202110947679A CN 113654270 A CN113654270 A CN 113654270A
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
hot water
lithium bromide
water
urea
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110947679.5A
Other languages
English (en)
Inventor
祖玉波
常吉松
王德强
胡全利
吴广明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Lianmeng Chemical Co ltd
Original Assignee
Shandong Lianmeng Chemical Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Lianmeng Chemical Co ltd filed Critical Shandong Lianmeng Chemical Co ltd
Priority to CN202110947679.5A priority Critical patent/CN113654270A/zh
Publication of CN113654270A publication Critical patent/CN113654270A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B27/00—Machines, plants or systems, using particular sources of energy
    • F25B27/02—Machines, plants or systems, using particular sources of energy using waste heat, e.g. from internal-combustion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • F01D15/10—Adaptations for driving, or combinations with, electric generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K27/00—Plants for converting heat or fluid energy into mechanical energy, not otherwise provided for
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/16—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being hot liquid or hot vapour, e.g. waste liquid, waste vapour
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22D—PREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
    • F22D1/00—Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B15/00—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type
    • F25B15/02—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type without inert gas
    • F25B15/06—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type without inert gas the refrigerant being water vapour evaporated from a salt solution, e.g. lithium bromide
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • Y02A30/274—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/62—Absorption based systems
    • Y02B30/625—Absorption based systems combined with heat or power generation [CHP], e.g. trigeneration

Abstract

一种尿素热水余热高效回收工艺，采用高调热水供溴化锂制冷机组和热水ORC机组发电的热能回收利用方式，两个装置并联，互不影响，既可以单独运行，也可以同时运行；本发明的尿素热水余热回收工艺，不但可以保证全年全天候的热量回收，还保证了将高调热水的热量高效回收和经济效益最大化；将采用溴化锂制冷机组的能量损失率由现有技术的30%降低至10%‑20%，将采用热水ORC发电机组的能量损失率由90%降低至80%，实现了节能减排。

Description

一种尿素热水余热高效回收工艺
技术领域
本发明涉及尿素生产技术领域，具体涉及一种尿素热水余热高效回收工艺。
背景技术
在CO2汽提法尿素生产工艺中，高压洗涤器的反应热主要由高调热水带走，1套45万吨/年的尿素系统中，高压洗涤器由热水带走的热量约18.8×104GJ，大约相当于6381吨标煤的热值；现有技术中，高压洗涤器对高调热水的进水温度有严格的要求，一般是热水进水温度约105-110℃，出水温度约125-130℃。进水温度过高或过低，都会降低生产效率。
目前国内尿素企业中高调热水热量大多由循环冷却水带走，通过凉水塔将热量释放到环境中，没有回收利用；少数企业在夏天利用高调热水带动溴化锂机组制取冷水，或冬季用于供暖，其他时间通过循环冷却水将热量带走，存在较大的能源浪费；也有一部分企业采用ORC热水发电，但夏季循环冷却水温度高，ORC机组真空度低，发电效率较低，热能回收效率低；虽然有一些公司将溴化锂制热机组和ORC热水发电回收结合，但是回收过程中的温度很难控制，工艺复杂，能量损失率很高，所以，寻找一种能够有效利用尿素生产中的余热，实现全年高调热水热量的稳定回收，并减少能源浪费的方法，实现高调热水热量全年高效回收，并降低回收过程中的能量损失率，是目前急需解决的问题。
专利CN104236161A公开了一种余热回收利用系统，包括有机朗肯余热发电模组和溴化锂吸收式热泵模组及耦合换热器模组，所述溴化锂吸收式热泵模组和所述有机朗肯循环(ORC)发电系统通过所述耦合换热器模组进行深度耦合，通过所述耦合换热器模组进行能量交换；所述余热回收利用系统具有供热、供电、热电联供三种模式；该专利的不足：上述专利是冬季利用溴化锂机组制热，然后对外供热，夏季利用ORC发电，但是该专利中溴化锂机组在冬天时循环水温度低，带走的热量占比太大，制热输出效率低；而且该专利中的热水温度太低，只有84℃，这个温度理论上能够使ORC机组发电，但是不会有任何经济效益，国内目前一般是不生产低于90℃的热水型ORC发电机组的。
此外，现有技术中尿素高调热水要求进水温度为125-130℃，回水温度为105-110℃，对温度和技术要求高，所以国内很难推广使用。
发明内容
本发明提供一种尿素热水余热高效回收工艺，能够实现全年高调热水热量的稳定回收，解决一年中部分时间内难以回收高调热水热量的问题，同时还能够实现高调热水热量全年高效回收。
为解决以上技术问题，本发明采取的技术方案如下：
一种尿素热水余热高效回收工艺，采用高调热水供溴化锂制冷机组和热水ORC机组发电的热能回收利用方式，两个装置并联，互不影响，既可以单独运行，也可以同时运行。
夏季6-8月溴化锂制冷机组满负荷运行，尿素高调热水全部供溴化锂制冷机组，制取7-12℃冷水供生产系统使用，此时热水ORC发电机组停运；每年的5月、9月、10月，溴化锂制冷机组负荷只有48%-52%，溴化锂制冷机组和热水ORC机组同时运行，将溴化锂制冷机组使用剩余的高调热水热量转化为电能回收；每年的1-4月、11-12月，溴化锂制冷机组停运，尿素高调热水全部供ORC机组满负荷发电。
一种尿素热水余热高效回收装置，包括：高压洗涤器，高调热水泵，高调热水冷却器，1号蒸发器，预热器，涡轮机，发电机，1号冷凝器，工质泵，2号蒸发器，吸收器，发生器，2号冷凝器，换热器，1号屏蔽泵，2号屏蔽泵。
一种尿素热水余热高效回收装置，包括ORZ发电机组和溴化锂组；
所述ORZ机组，包括：1号蒸发器，预热器，涡轮机，发电机，1号冷凝器，工质泵。
所述溴化锂组，包括：2号蒸发器，吸收器，发生器，2号冷凝器，换热器，1号屏蔽泵，2号屏蔽泵。
所述高调热水供溴化锂制冷机组，溴化锂机组依靠在真空下制冷剂在2号蒸发器的换热管上蒸发，吸收换热管内水的热量，从而降低冷水温度制取冷水。
所述制冷剂为溴化锂溶液，溴化锂溶液的初始质量浓度为48%-52%，在吸收冷剂蒸汽后浓度降低，当溶液达到饱和后就不再吸收冷剂蒸汽，然后将尿素高调热水作为热源，将稀溶液加热，稀溶液受热后得到分离出来的水蒸气，待溴化锂溶液的质量浓度达到58%-62%，恢复吸收能力，继续将溴化锂溶液作为制冷剂循环使用。
所述分离出来的水蒸汽冷却凝结为冷剂水，冷剂水再喷淋到2号蒸发器传热管上蒸发制冷，浓缩后的溶液用来再次吸收冷剂蒸汽，不断循环，2号蒸发器连续不断地制取低温冷水。
所述溴化锂机组的制冷量为4600-4700kW，冷水流量为780-820m3/h，冷水温度为7-12℃，溴化锂溶液为48%-52%的钼酸锂。
所述高调热水供溴化锂制冷机组的能量损失率为10%-20%。
所述溴化锂溶液吸收蒸汽后浓度降低，当溶液达到饱和后就不再吸收冷剂蒸汽，由泵打入发生器壳程，以尿素高调热水作为热源，将稀溶液由9-11℃加热到79-81℃，稀溴化锂溶液受热后水蒸发出来，溴化锂溶液浓度提高到58-62%，恢复吸收能力；分离出来的水蒸汽在2号冷凝器内被冷却水冷却到35-40℃，凝结为冷剂水，然后再进一步降温；冷剂水再喷淋到2号蒸发器的传热管上蒸发制冷，浓缩后的溶液用来再次吸收冷剂蒸汽，不断循环降温。
所述尿素高调热水的温度为123-127℃，压力为1.5-1.7MPa，与溴化锂稀溶液换热，温度降到105-110℃后，回到尿素高调循环水泵入口，经水泵加压后回到高压洗涤器循环使用。
从溴化锂冷水缓冲槽来的15-20℃热脱盐水经过冷水泵加压后，进入溴化锂制冷机机组2号蒸发器的管内，被管外蒸发的冷剂水降温至7-12℃，然后出溴化锂制冷机组，冷水供生产系统使用，温度升高到15-20℃后，回到溴化锂冷水缓冲槽循环使用。
所述热水ORC机组发电的热能回收利用，通过低温发电技术回收热能，将尿素高调热水与加热工质在1号蒸发器、预热器内换热，得到高温高压的热工质蒸汽，热工质蒸汽驱动涡轮发电机运转产生电能；从涡轮发电机出来的乏汽经冷凝器冷却和凝结成液态工质；液态工质经工质泵，增压后送回1号蒸发器，重复循环；
热水ORC机组发电功率为1010-1020kw；
所述加热工质为R245fa，加热工质的沸点为15℃，冰点为-160℃，临界温度为154℃，临界压力为3.651MPa。
所述高调热水的温度为125-130℃，压力为1.5-1.7MPa。
通过低温发电技术回收热能，将液态R245fa通过工质泵加压到1.8-2.2MPa，进入预热器，温度由35-40℃升至100-105℃，然后在1号蒸发器中加热成为温度为123-128℃，压力为1.8-2.2MPa的高温高压气态工质，将高温高压气态工质通入涡轮机，经喷嘴和叶轮将高温高压气体工质转化为高速流体；后再将高速流体的动能转化为旋转机械的轴功，最后由机械能转换成电能，发电量为1010-1020kwh，做功后的气态工质降至0.19-0.21MPa，60-63℃，经1号冷凝器内循环水冷却降温至35-40℃，变为饱和液态工质并被工质泵吸入加压后循环利用。
来自尿素高压洗涤器的温度为125-130℃、压力为1.5-1.7MPa的高调热水190-210t/h，首先进入ORC机组1号蒸发器的管内，将1号蒸发器壳程的气态饱和有机工质进行加热，使其变成过热气态，高调热水温度降为113-117℃，然后进入预热器的管内，将壳程的38-42℃液态饱和工质加热至100-105℃，高调热水温度由113-117℃降为103-107℃，然后出ORC机组，回到高调热水泵入口。
所述高调热水在1号蒸发器、预热器均走管内。
所述热水ORC机组发电的热能回收利用的能量损失率为78%-82%。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
（1）本发明的一种尿素热水余热高效回收工艺，采用溴化锂制冷机组和热水ORC发电机组的双装置模式，不但可以保证全年全天候的热量回收，还保证了将高调热水的热量高效回收和经济效益最大化；
（2）本发明的一种尿素热水余热高效回收工艺，在目前国家大力实施碳减排、碳中和的战略背景下，将尿素高调热水热能全年高效回收，实现了节能减排；
（3）本发明的一种尿素热水余热高效回收工艺，通过采用溴化锂制冷机组和热水ORC发电机组的双装置模式，降低了能量损失率，将采用溴化锂制冷机组的能量损失率由现有技术的30%降低至10%-20%，将采用热水ORC发电机组的能量损失率由90%降低至80%。
附图说明
图1为尿素热水余热高效回收装置；
说明：
1-高压洗涤器，2-高调热水泵，3-高调热水冷却器，4-蒸发器，5-预热器，6-涡轮机，7-发电机，8-冷凝器，9-工质泵，10-蒸发器，11-吸收器，12-发生器，13-冷凝器，14-换热器，15-1号屏蔽泵，16-2号屏蔽泵。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现说明本发明的具体实施方式。
实施例1
如图1所示，一种尿素热水余热高效回收装置，包括：高压洗涤器1，高调热水泵2，高调热水冷却器3，1号蒸发器4，预热器5，涡轮机6，发电机7，1号冷凝器8，工质泵9，2号蒸发器10，吸收器11，发生器12，2号冷凝器13，换热器14，1号屏蔽泵15，2号屏蔽泵16。
一种尿素热水余热高效回收装置，包括ORZ发电机组和溴化锂组；
所述ORZ机组，包括：1号蒸发器4，预热器5，涡轮机6，发电机7，1号冷凝器8，工质泵9。
所述溴化锂组，包括：2号蒸发器10，吸收器11，发生器12，2号冷凝器13，换热器14，1号屏蔽泵15，2号屏蔽泵16。
一种尿素热水余热高效回收工艺，采用高调热水供溴化锂制冷机组和热水ORC机组发电的热能回收利用方式，两个装置并联，互不影响，既可以单独运行，也可以同时运行。
夏季6-8月溴化锂制冷机组满负荷运行，尿素高调热水全部供溴化锂制冷机组，制取7-12℃冷水供生产系统使用，此时热水ORC发电机组停运；每年的5月、9月、10月，溴化锂制冷机组负荷只有50%，溴化锂制冷机组和热水ORC机组同时运行，将溴化锂制冷机组使用剩余的高调热水热量转化为电能回收；每年的1-4月、11-12月，溴化锂制冷机组停运，尿素高调热水全部供ORC机组满负荷发电。
所述高调热水供溴化锂制冷机组，溴化锂机组依靠在真空（6.78mmHg）下制冷剂在2号蒸发器10的换热管上蒸发，吸收换热管内水的热量，从而降低冷水温度制取冷水。
所述制冷剂为溴化锂溶液，溴化锂溶液的初始质量浓度为50%，在吸收冷剂蒸汽后浓度降低，当溶液达到饱和后就不再吸收冷剂蒸汽，因此将尿素高调热水作为热源，将稀溶液加热，稀溶液受热后得到分离出来的水蒸气，待溴化锂溶液的质量浓度达到60%，恢复吸收能力，继续将溴化锂溶液作为制冷剂循环使用。
所述分离出来的水蒸汽冷却凝结为冷剂水，冷剂水再喷淋到2号蒸发器10传热管上蒸发制冷，浓缩后的溶液用来再次吸收冷剂蒸汽，不断循环，2号蒸发器10就连续不断地制取低温冷水。
所述溴化锂机组的制冷量为4651kW，冷水流量为800m3/h，冷水温度为7-12℃，溴化锂溶液为50%的钼酸锂。
所述高调热水供溴化锂制冷机组的能量损失率为10%-20%。
从高压洗涤器1来的高调热水（温度为125℃、压力为1.6MPa），通过高调热水泵2进入溴化锂制冷机组发生器12管程，与溴化锂稀溶液换热，温度降到107℃回到尿素高调循环水泵入口，经水泵加压后回到高压洗涤器1循环使用。
所述溴化锂溶液吸收蒸汽后浓度降低，当溶液达到饱和后就不再吸收冷剂蒸汽，由泵打入发生器12壳程，以尿素高调热水作为热源，将稀溶液由10℃加热到80℃，稀溴化锂溶液受热后水蒸发出来，溴化锂溶液浓度提高到60%，恢复吸收能力；分离出来的水蒸汽在2号冷凝器13内被冷却水冷却到35-40℃，凝结为冷剂水，然后再进一步降温；冷剂水再喷淋到2号蒸发器10的传热管上蒸发制冷，浓缩后的溶液用来再次吸收冷剂蒸汽，不断循环降温。
从溴化锂冷水缓冲槽来的15-20℃热脱盐水经过冷水泵加压后，进入溴化锂制冷机机组2号蒸发器10的管内，被管外蒸发的冷剂水降温至7-12℃，然后出溴化锂制冷机组，冷水供生产系统使用，温度升高到15-20℃后，回到溴化锂冷水缓冲槽循环使用。
所述热水ORC机组发电的热能回收利用，通过低温发电技术回收热能，将尿素高调热水与加热工质在1号蒸发器4、预热器5内换热，得到高温高压的热工质蒸汽，热工质蒸汽驱动涡轮发电机运转产生电能；从涡轮发电机出来的乏汽经冷凝器冷却和凝结成液态工质；液态工质经工质泵，增压后送回1号蒸发器4，重复循环；
热水ORC机组发电功率为1000kw，加热工质为R245fa，加热工质的沸点为15℃，冰点为-160℃，临界温度为154℃，临界压力为3.651MPa。
所述高调热水的温度为125-130℃，压力为1.6MPa。
通过低温发电技术回收热能，将液态R245fa通过工质泵加压到2.0MPa，进入预热器5，温度由35-40℃升至100-105℃，然后在1号蒸发器4中加热成为温度为125℃，压力为2.0MPa的高温高压气态工质，将高温高压气态工质通入涡轮机6，经喷嘴和叶轮将高温高压气体工质转化为高速流体；后再将高速流体的动能转化为旋转机械的轴功，最后由机械能转换成电能，发电量为1000kwh，做功后的气态工质降至0.19-0.21MPa，60-63℃，经1号冷凝器8内循环水冷却降温至35-40℃，变为饱和液态工质并被工质泵9吸入加压后循环利用。
来自尿素高压洗涤器的温度为125-130℃，压力为1.6MPa的高调热水200t/h，首先进入ORC机组1号蒸发器4的管内，将1号蒸发器4壳程的气态饱和有机工质进行加热，使其变成过热气态，高调热水温度降为115℃，然后进入预热器5的管内，将壳程的40℃液态饱和工质加热至100-105℃，高调热水温度由115℃降为105℃，然后出ORC机组，回到高调热水泵入口。
所述高调热水在1号蒸发器4、预热器5均走管内。
所述热水ORC机组发电的热能回收利用的能量损失率为80%。
除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为质量百分数。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种尿素热水余热高效回收工艺，其特征在于，采用高调热水供溴化锂制冷机组和热水ORC机组发电的热能回收利用方式，两个装置并联，互不影响，既可以单独运行，也可以同时运行。
2.根据权利要求1所述的尿素热水余热高效回收工艺，其特征在于，夏季6-8月溴化锂制冷机组满负荷运行，尿素高调热水全部供溴化锂制冷机组，制取7-12℃冷水供生产系统使用，此时热水ORC发电机组停运；每年的5月、9月、10月，溴化锂制冷机组负荷只有48%-52%，溴化锂制冷机组和热水ORC机组同时运行，将溴化锂制冷机组使用剩余的高调热水热量转化为电能回收；每年的1-4月、11-12月，溴化锂制冷机组停运，尿素高调热水全部供ORC机组满负荷发电。
3.根据权利要求1所述的尿素热水余热高效回收工艺，其特征在于，所述工艺用装置包括ORZ发电机组和溴化锂组；
所述ORZ机组，包括：1号蒸发器（4），预热器（5），涡轮机（6），发电机（7），1号冷凝器（8），工质泵（9）；
所述溴化锂组，包括：2号蒸发器（10），吸收器（11），发生器（12），2号冷凝器（13），换热器（14），1号屏蔽泵（15），2号屏蔽泵（16）。
4.根据权利要求1所述的尿素热水余热高效回收工艺，其特征在于，所述高调热水供溴化锂制冷机组，溴化锂机组依靠在真空下制冷剂在2号蒸发器（10）的换热管上蒸发，吸收换热管内水的热量，从而降低冷水温度制取冷水。
5.根据权利要求4所述的尿素热水余热高效回收工艺，其特征在于，所述制冷剂为溴化锂溶液，溴化锂溶液的初始质量浓度为48%-52%；
在吸收冷剂蒸汽后浓度降低，当溶液达到饱和后就不再吸收冷剂蒸汽，然后将尿素高调热水作为热源，将稀溶液加热，稀溶液受热后得到分离出来的水蒸气，待溴化锂溶液的质量浓度达到58%-62%，恢复吸收能力，继续将溴化锂溶液作为制冷剂循环使用。
6.根据权利要求5所述的尿素热水余热高效回收工艺，其特征在于，所述溴化锂溶液吸收蒸汽后浓度降低，当溶液达到饱和后就不再吸收冷剂蒸汽，由泵打入发生器（12）壳程，以尿素高调热水作为热源，将稀溶液由9-11℃加热到79-81℃，稀溴化锂溶液受热后水蒸发出来，溴化锂溶液浓度提高到58-62%，恢复吸收能力；分离出来的水蒸汽在2号冷凝器（13）内被冷却水冷却到35-40℃，凝结为冷剂水，然后再进一步降温；冷剂水再喷淋到2号蒸发器（10）的传热管上蒸发制冷，浓缩后的溶液用来再次吸收冷剂蒸汽，不断循环降温。
7.根据权利要求6所述的尿素热水余热高效回收工艺，其特征在于，所述尿素高调热水的温度为123-127℃，压力为1.5-1.7MPa，与溴化锂稀溶液换热，温度降到105-110℃后，回到尿素高调循环水泵入口，经水泵加压后回到高压洗涤器循环使用。
8.根据权利要求1所述的尿素热水余热高效回收工艺，其特征在于，所述热水ORC机组发电的热能回收利用，通过低温发电技术回收热能，将尿素高调热水与加热工质在1号蒸发器（4）、预热器（5）内换热，得到高温高压的热工质蒸汽，热工质蒸汽驱动涡轮发电机运转产生电能；从涡轮发电机出来的乏汽经冷凝器冷却和凝结成液态工质；液态工质经工质泵，增压后送回1号蒸发器（4），重复循环；
所述加热工质为R245fa。
9.根据权利要求8所述的尿素热水余热高效回收工艺，其特征在于，通过低温发电技术回收热能，将液态R245fa通过工质泵加压到1.8-2.2MPa，进入预热器（5），温度由35-40℃升至100-105℃，然后在1号蒸发器（4）中加热成为温度为123-128℃，压力为1.8-2.2MPa的高温高压气态工质，将高温高压气态工质通入涡轮机（6），经喷嘴和叶轮将高温高压气体工质转化为高速流体；后再将高速流体的动能转化为旋转机械的轴功，最后由机械能转换成电能，发电量为1010-1020kwh，做功后的气态工质降至0.19-0.21MPa，60-63℃，经1号冷凝器（8）内循环水冷却降温至35-40℃，变为饱和液态工质并被工质泵（9）吸入加压后循环利用。
10.根据权利要求9所述的尿素热水余热高效回收工艺，其特征在于，来自尿素高压洗涤器的温度为125-130℃、压力为1.5-1.7MPa的高调热水190-210t/h，首先进入ORC机组1号蒸发器（4）的管内，将1号蒸发器（4）壳程的气态饱和有机工质进行加热，使其变成过热气态，高调热水温度降为113-117℃，然后进入预热器（5）的管内，将壳程的38-42℃液态饱和工质加热至100-105℃，高调热水温度由113-117℃降为103-107℃，然后出ORC机组，回到高调热水泵入口。
CN202110947679.5A 2021-08-18 2021-08-18 一种尿素热水余热高效回收工艺 Pending CN113654270A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110947679.5A CN113654270A (zh) 2021-08-18 2021-08-18 一种尿素热水余热高效回收工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110947679.5A CN113654270A (zh) 2021-08-18 2021-08-18 一种尿素热水余热高效回收工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113654270A true CN113654270A (zh) 2021-11-16

Family

ID=78480871

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110947679.5A Pending CN113654270A (zh) 2021-08-18 2021-08-18 一种尿素热水余热高效回收工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113654270A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009105929A1 (zh) * 2008-02-28 2009-09-03 清华大学 一种用于供热的换热装置
KR20120047795A (ko) * 2010-10-29 2012-05-14 제너럴 일렉트릭 캄파니 흡수 냉각기가 통합된 랭킨 사이클
CN103697620A (zh) * 2013-12-25 2014-04-02 山西兰花科技创业股份有限公司 尿素高调水余热制冷方法及装置
CN105569751A (zh) * 2014-10-09 2016-05-11 宝莲华新能源技术（上海）有限公司 一种热能梯级利用的冷热电联产系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009105929A1 (zh) * 2008-02-28 2009-09-03 清华大学 一种用于供热的换热装置
KR20120047795A (ko) * 2010-10-29 2012-05-14 제너럴 일렉트릭 캄파니 흡수 냉각기가 통합된 랭킨 사이클
CN103697620A (zh) * 2013-12-25 2014-04-02 山西兰花科技创业股份有限公司 尿素高调水余热制冷方法及装置
CN105569751A (zh) * 2014-10-09 2016-05-11 宝莲华新能源技术（上海）有限公司 一种热能梯级利用的冷热电联产系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113503191B (zh) 一种核能发电制氢综合利用系统
CN104727871B (zh) 一种有机朗肯‑斯特林机联合循环发电系统及其使用方法
CN107131016B (zh) 一种超临界co2与有机朗肯循环联合燃煤火力发电系统
CN111365131B (zh) 一种燃气轮机排烟余热驱动的功冷联供系统及其方法
CN110552750B (zh) 一种非共沸有机朗肯-双喷射冷热电联供系统
CN102230400A (zh) 一种利用蒸汽透平排出乏汽发电的装置
CN110078904B (zh) 一种聚酯酯化蒸汽余热利用方法及装置
CN202055878U (zh) 工业余热发电系统
CN113417703B (zh) 太阳能湿氦气透平循环电水盐三联产零排放系统及方法
CN112431644B (zh) 一种通过调节工质流量分配比的供冷联供系统
CN102620478A (zh) 用于热电厂或核电厂提高热力循环效率的方法及装置
CN211737228U (zh) 一种太阳能与地热能耦合的超临界二氧化碳联合循环发电系统
CN113187680A (zh) 一种配备电热储能的光伏发电系统及运行方法
CN203067045U (zh) 改进型凝汽式热泵辅助冷却汽轮发电系统
CN112880221A (zh) 一种中低温热源驱动的功冷气联供系统
WO2023083242A1 (zh) 一种以二氧化碳气体为工质的低温循环发电系统和方法
CN217002001U (zh) 甲醇合成过程中余热利用装置
CN113654270A (zh) 一种尿素热水余热高效回收工艺
CN114046556A (zh) 一种高温气冷堆梯级利用的发电供热装置及方法
CN209875313U (zh) 集成超临界二氧化碳循环与氨吸收制冷的发电系统
CN210317415U (zh) 吸收式海水淡化与闭式循环发电系统
CN203347861U (zh) 一种氨水介质冷电联供系统
CN216346523U (zh) 一种高温气冷堆梯级利用的发电供热装置
CN202055875U (zh) 一种利用蒸汽透平排出乏汽发电的装置
CN218214661U (zh) 一种核电机组温排水余热利用系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination