CN203891952U - 一种利用回收分馏塔塔顶物料余热的发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及利用回收分馏塔塔顶物料余热的发电系统，属于余热回收技术领域，该系统包括分馏塔、塔顶冷却器、塔底物料加热器以及阀门和连接管道；还包括有机工质蒸发器、透平机、减速器、发电机、凝汽器、工质井及工质泵；该系统的连接关系为：分馏塔的塔顶出口与有机工质蒸发器相连，有机工质蒸发器与塔顶冷却器相连；分馏塔的塔底入口与塔底加热器相连；有机工质蒸发器的出口与透平机相连，透平机与凝汽器相连，透平机通过轴与减速器和发电机相连；凝汽器与工质井相连，工质井与工质泵相连。本实用新型利用分馏塔塔顶物料的余热用于发电，解决物料加工厂内部分用电的需求，从而节省能源，减少排放，提高一次能源的利用效率，降低电能用户的使用成本。

Description

一种利用回收分馏塔塔顶物料余热的发电系统

技术领域

本实用新型属于余热回收技术领域，特别涉及利用分馏塔塔顶物料余热的发电系统的结构设计。

背景技术

分馏塔的主要作用是根据不同的成分的蒸馏温度不同将所要回收的物料加热到预定的蒸馏温度，让其蒸发变成气态，而后通过分馏塔塔顶的冷却器将其冷却变成液态成品并输送到罐区储藏。已有的分馏塔系统的结构及工作流程如图1所示，该系统包括：分馏塔01，连接在塔顶的冷却器02及连接在塔底的加热器03；其工作流程为：常温物料a在分馏塔内经加热器03加热，未被蒸馏的物料从塔底物料出口b排出；被蒸馏的气态物料从塔顶经过冷却器02成品物料c输送到罐区储藏。加热器03由热源d供热，余热从e口回收冷却器02的冷却水由冷却水源f供水，冷却水回水从回水管g回收。

在此过程中为了保持分馏塔的分馏温度需要不停的给分馏塔提供热量，同时塔顶还有大量的成品物料的显热和潜热最终通过冷却装置排掉，导致了能量的大量浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种利用回收分馏塔塔顶物料余热的发电系统，本实用新型回收分馏塔塔顶物料余热用于发电，提高一次能源的利用效率，降低用户的生产成本。

本实用新型提出的一种利用回收分馏塔塔顶物料余热的发电的系统，该系统包括分馏塔、塔顶冷却器、塔底物料加热器以及阀门和连接管道；其特征在于，还包括有机工质蒸发器、透平机、减速器、发电机、凝汽器、工质井及工质泵；该系统的连接关系为：分馏塔的常温物料入口与常温物料管道相连，分馏塔的塔顶出口与有机工质蒸发器的物料入口相连，有机工质蒸发器的物料出口与塔顶冷却器的物料入口相连，塔顶冷却器的物料出口与塔顶成品物料管道相连，塔顶冷却器的冷却水进口与冷却水供水管道相连，塔顶冷却器的冷却水出口与冷却水的回水管道相连；分馏塔的塔底物料入口与塔底加热器的物料出口相连，分馏塔的塔底物料出口分别与塔底加热器的物料入口和塔底物料管道相连，塔底加热器的热源进口与供热管道相连，塔底加热器的热源出口与供热管道相连；有机工质蒸发器的有机工质出口与透平机的入口相连，透平机的出口与凝汽器的工质进口相连，透平机通过轴与减速器和发电机相连；凝汽器的工质出口与工质井的入口相连，工质井的出口与工质泵的入口相连，工质泵的出口与工质蒸发器的工质入口相连；凝汽器的冷却水入口与冷却水的供水管道相连，凝汽器的冷却水出口与冷却水的回水管道相连。

本实用新型的特点及有益成果：

本实用新型可以利用分馏塔塔顶物料的余热用于发电，解决物料加工厂内部分用电的需求，从而节省能源，减少排放，提高一次能源的利用效率，降低电能用户的使用成本。

附图说明

图1为原分馏塔工作流程示意图。

图2为本实用新型的一种用于回收分馏塔塔顶物料余热用于发电的系统流程示意图。

具体实施方式

本实用新型提出的一种用于回收分馏塔塔顶物料余热用于发电的系统结合附图及详细说明如下：

本实用新型提出的一种用于回收分馏塔塔顶物料余热用于发电的系统的实施例结构如图2所示，该系统主要包括分馏塔1、有机工质蒸发器2、塔顶冷却器3、塔底物料加热器4、透平机5、减速器6、发电机7、凝汽器8、工质井9、工质泵10。其连接关系为：分馏塔1的入口11与常温物料管道a相连，分馏塔1的出口12与有机工质蒸发器2的物料入口21相连，有机工质蒸发器2的物料出口22与塔顶冷却器3的物料入口31相连，塔顶冷却器3的物料出口32与塔顶成品物料管道c相连，塔顶冷却器3的冷却水进口34与冷却水供水管道f相连，塔顶冷却器3的冷却水出口33与冷却水的回水管道g相连；分馏塔1的塔底物料入口13与塔底加热器4的物料出口42相连，分馏塔1的塔底物料出口14分别与塔底加热器4的物料入口41和塔底物料管道b相连，塔底加热器4的热源进口43与供热管道d相连，塔底加热器4的热源出口44与供热管道e相连；有机工质蒸发器2的有机工质出口24与透平机5的入口相连，透平机5的出口与凝汽器8的工质进口81相连，凝汽器8的工质出口82与工质井9的入口相连，工质井9的出口与工质泵10的入口相连，工质泵10的出口与工质蒸发器2的工质入口23相连；透平机5通过轴与减速器6和发电机7相连；凝汽器8的冷却水的入口83与冷却水的供水管道f相连，凝汽器8的冷却水出口84与冷却水的回水管道g相连。

本系统的工作流程及其效果

塔顶物料经过有机工质蒸发器加热有机工质，有机工质变成压力较高、温度较高的气态有机工质，温度较高、压力较高的气态工质进入膨胀机推动膨胀机做功发电，做完功的气态有机工质随后变成温度较低、压力较低的气态工质进入凝汽器。凝汽器中通入温度较低的冷却水，温度低于经过膨胀机的有机工质的露点温度，有机工质蒸汽和冷却水换热冷凝后变成液态的有机工质，液态的有机工质经过工质泵输送至塔顶的有机工质蒸发器。

该实用新型可以回收塔顶物料的余热用于发电，避免塔顶物料余热的浪费。提高生产过程中的一次能源利用效率，降低企业的生产成本。

本实施例中的分馏塔、有机工质蒸发器、塔顶冷却器、塔底物料加热器、透平机、减速器、发电机、凝汽器、工质井、工质泵均为成熟产品，其中：

分馏塔，为原生产环节装置

有机工质蒸发器，结合塔顶物料的余热量、温度选择确定蒸发器的换热面积，如卧式壳管式换热器，换热量10MW，换热面积150㎡。

塔顶冷却器，为原生产环节装置。

塔底物料加热器，为原生产环节装置。

透平机，根据工质进入透平机的温度、压力一起进入凝汽器的温度、压力选择，如选择SEPG400-500/3000-SS的透平机。

减速器，根据透平机的转速和发电机的要求转速确定速比，根据透平机的传动的轴功确定减速器的传输功率，如传输功率500kW，速比2.0。

发电机，根据透平机的做功能力选择如选择如选择500kW的发电机。

凝汽器，根据冷却水的供水温度，流量以及凝汽的温度及凝汽器的冷却负荷确定换热面积及换热量，如选择卧式壳管式换热器，换热量为9600kW，换热器面积为270㎡。

工质井，根据系统充注的工质量确定其大小。

工质泵，根据工质的蒸发量确定，如选择流量263m³/h的工质泵。

Claims (1)

1.一种利用回收分馏塔塔顶物料余热的发电系统，该系统包括分馏塔、塔顶冷却器、塔底物料加热器以及阀门和连接管道；其特征在于，还包括有机工质蒸发器、透平机、减速器、发电机、凝汽器、工质井及工质泵；该系统的连接关系为：分馏塔的常温物料入口与常温物料管道相连，分馏塔的塔顶出口与有机工质蒸发器的物料入口相连，有机工质蒸发器的物料出口与塔顶冷却器的物料入口相连，塔顶冷却器的物料出口与塔顶成品物料管道相连，塔顶冷却器的冷却水进口与冷却水供水管道相连，塔顶冷却器的冷却水出口与冷却水的回水管道相连；分馏塔的塔底物料入口与塔底加热器的物料出口相连，分馏塔的塔底物料出口分别与塔底加热器的物料入口和塔底物料管道相连，塔底加热器的热源进口与供热管道相连，塔底加热器的热源出口与供热管道相连；有机工质蒸发器的有机工质出口与透平机的入口相连，透平机的出口与凝汽器的工质进口相连，透平机通过轴与减速器和发电机相连；凝汽器的工质出口与工质井的入口相连，工质井的出口与工质泵的入口相连，工质泵的出口与工质蒸发器的工质入口相连；凝汽器的冷却水入口与冷却水的供水管道相连，凝汽器的冷却水出口与冷却水的回水管道相连。