CN217233614U - 一种余热烟气利用装置和余热烟气利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种余热烟气利用装置和余热烟气利用系统。本实用新型实施例的余热烟气利用装置，包括：循环管路；第一换热器，所述第一换热器设在所述循环管路上，所述第一换热器适于吸收余热烟气的热能以便气化换热介质；膨胀机，所述膨胀机设在所述循环管路上；加热器，所述加热器设在所述循环管路上，所述加热器适于加热所述换热介质，所述加热器位于所述第一换热器和所述膨胀机之间；第一管路，所述加热器的出口和所述第一管路的出口均与所述膨胀机的进口连通，所述加热器的进口和所述第一管路的进口中的一者可选择地与所述第一换热器的出口连通。因此，根据本实用新型的余热烟气利用装置具有节能和做功稳定的优点。

Description

一种余热烟气利用装置和余热烟气利用系统

技术领域

本实用新型涉及火电机组发电技术领域，具体涉及一种余热烟气利用装置和余热烟气利用系统。

背景技术

相关技术中，余热锅炉的余热烟气排烟温度约为100℃，由于排烟流量较大，余热烟气中仍具有非常可观的热量，但由于排烟流量和温度不稳定会使得使用余热锅炉排烟做功温度性较差。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的实施例提出一种余热烟气利用装置和余热烟气利用系统。

本实用新型实施例的余热烟气利用装置，包括：

循环管路；

第一换热器，所述第一换热器设在所述循环管路上，所述第一换热器适于吸收余热烟气的热能以便气化换热介质；

膨胀机，所述膨胀机设在所述循环管路上；

加热器，所述加热器设在所述循环管路上，所述加热器适于加热所述换热介质，所述加热器位于所述第一换热器和所述膨胀机之间；

第一管路，所述加热器的出口和所述第一管路的出口均与所述膨胀机的进口连通，所述加热器的进口和所述第一管路的进口中的一者可选择地与所述第一换热器的出口连通。

因此，根据本实用新型实施例的余热烟气利用装置具有节能和做功稳定的优点。

本实用新型实施例的余热烟气利用装置包括第二换热器，所述第二换热器设在所述循环管路上，所述第二换热器位于所述膨胀机和所述第一换热器之间，所述第二换热器内适于吸收液化天然气的冷能以便液化所述换热介质。

本实用新型实施例的余热烟气利用装置包括泵体，所述泵体设在所述循环管路上，所述泵体位于所述第一换热器和所述第二换热器之间。

在一些实施例中，所述换热介质为有机物，所述第一换热器适于将液态的有机物加热为气态的有机物，所述第二换热器适于将气态的有机物冷却为液态的有机物。

在一些实施例中，所述换热介质包括二氧化碳和氨气中的至少一者。

在一些实施例中，所述第一换热器为蒸发器，所述第二换热器为冷凝器。

本实用新型实施例的余热烟气利用装置包括第三换热器、真空泵第二管路和第三管路，所述第三换热器适于吸收液化天然气的冷能，所述真空泵与所述第二换热器连通并适于排出所述第二换热器内的杂质气体，所述第二管路的两端分别与所述第三换热器的进口和所述真空泵的出口连通，所述第三管路的两端分别与所述第三换热器出口和所述真空泵的进口连通。

本实用新型实施例的余热烟气利用装置包括第一阀门和第二阀门，所述第一阀门设在所述第一管路上，所述第一管路的进口和出口与所述循环管路连通，所述第一管路的进口位于所述第一换热器和所述加热器之间，所述第一管路的出口位于所述加热器和所述膨胀机之间，所述第二阀门设在所述循环管路上，所述第二阀门位于所述第一管路的进口和所述加热器之间。

本实用新型实施例的余热烟气利用装置包括流量调节阀，所述流量调节阀设在所述循环管路上，所述流量调节阀位于所述第一管路的出口和所述膨胀机之间。

本实用新型还提出了一种发电机组余热烟气利用系统，包括

余热锅炉；

余热烟气利用装置，所述余热烟气利用装置为上述的余热烟气利用装置，所述余热烟气利用装置具有第一换热器，所述第一换热器与所述余热锅炉连通。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的余热烟气利用装置100的示意图。

附图标记：

余热烟气利用装置100；

循环管路1，第一换热器2，膨胀机3，加热器4，第一管路5，第二换热器6，泵体7，第三换热器8，真空泵9，第二管路10，第三管路11，第一阀门12，第二阀门13，流量调节阀14，天然气管路15。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图描述本实用新型实施例的余热烟气利用装置100。如图1所示，根据本实用新型实施例的余热烟气利用装置100包括循环管路1、第一换热器2、膨胀机3、加热器4和第一管路5。

第一换热器2设在循环管路1上，第一换热器2适于吸收余热烟气的热能以便气化换热介质。膨胀机3设在循环管路1上。加热器4设在循环管路1上，加热器4适于加热换热介质，加热器4位于第一换热器2和膨胀机3之间。加热器4的出口和第一管路5的出口均与膨胀机3的进口连通，加热器4的进口和第一管路5的进口中的一者可选择地与第一换热器2的出口连通。

根据本实用新型实施例的余热烟气利用装置100通过在循环管路1上设置膨胀机3和适于吸收余热烟气的热能的第一换热器2，从而可使得循环管路1内的换热介质进入第一换热器2内换热气化后可通入膨胀机3内做功，以便可利用余热烟气的热能达到节能的目的。

且加热器4的进口和第一管路5的进口中的一者可选择地与第一换热器2的出口连通，由此可使得余热烟气的热能较多、从而使得循环管路1内换热介质在进入第一换热器2内后可吸收足够的热量并气化时，可选择第一管路5的进口中与第一换热器2的出口连通，以便吸收足够热量的换热介质可通过第一管路5进入膨胀机3内做功；在余热烟气的热能较低、从而使得循环管路1内换热介质在进入第一换热器2内后吸收的热量较小无法完全气化时，可选择加热器4的进口与第一换热器2的出口连通，以便未完全气化(未吸收足够热量)的换热介质可通入加热器4内继续加热以便完全气化后进入膨胀机3内做功。也就是说，加热器4的进口和第一管路5的进口中的一者可选择地与第一换热器2的出口连通可使得换热介质在吸收足够的热量后(完全气化后)进入膨胀机3内做功，进而使得膨胀机3(余热烟气利用装置100)做功稳定。

因此，根据本实用新型实施例的余热烟气利用装置100具有节能和做功稳定的优点。

如图1所示，根据本实用新型实施例的余热烟气利用装置100包括循环管路1、第一换热器2、膨胀机3、加热器4、第一管路5、第二换热器6和泵体7。

循环管路1内通入换热介质，以便换热介质可吸热余热烟气的热能并在膨胀机3做功。

在一些实施例中，换热介质为有机物。具体地，换热介质为便于吸热气化和冷凝液化的有机物，从而可使得换热介质便于在循环管路1内流动、吸热并做功。例如，换热介质包括二氧化碳和氨气中的至少一者。

如图1所示，第一换热器2和膨胀机3均设在循环管路1上，第一换热器2适于吸收余热烟气的热能以便气化换热介质。具体地，第一换热器2为蒸发器，第一换热器2适于将液态的有机物加热为气态的有机物。第一换热器2具有与余热锅炉(内的换热器)连通的管路，第一换热器2可吸收余热锅炉内的余热烟气的热能，从而使得循环管路1上换热介质进入第一换热器2后可吸热气化。气化后的换热介质可通入膨胀机3做功，以便节约膨胀机3做功的能源。

加热器4的出口和第一管路5的出口均与膨胀机3的进口连通。具体地，加热器4设在循环管路1上，加热器4适于加热换热介质，加热器4位于第一换热器2和膨胀机3之间。由此，在余热烟气提供的热能较少时，经过第一换热2的换热介质未吸收够足够的热能(未完全气化)通入加热器4时，加热器4可对未吸收够足够的热能的换热介质进行加热，以便换热介质吸收足够的热能后可通入膨胀机3内做功，保证膨胀机3做功稳定。

第一管路5的进口和出口与循环管路1连通，第一管路5的进口位于第一换热器2和加热器4之间，第一管路5的出口位于加热器4和膨胀机3之间。由此，在余热烟气提供的热能较为充足时，经过第一换热2的换热介质吸收够足够的热能后可直接通过第一管路5进入膨胀机3内做功，保证膨胀机3做功稳定。

如图1所示，加热器4的进口和第一管路5的进口中的一者可选择地与第一换热器2的出口连通。具体地，余热烟气利用装置100包括第一阀门12和第二阀门13，第一阀门12设在第一管路5上。第二阀门13设在循环管路1上，第二阀门13位于第一管路5的进口和加热器4之间。由此，选择加热器4的进口与第一换热器2的出口连通时，可关闭第一阀门12并打开第二阀门13，从而可使得从第一换热器2出来的换热介质可经过加热器4的加热后通入膨胀机3做功。选择第一管路5的进口中与第一换热器2的出口连通时，可打开第一阀门12并关闭第二阀门13，从而可使得从第一换热器2出来的换热介质可经过第一管路5后通入膨胀机3做功，无需加热器4的加热。

如图1所示，在一些实施例中，余热烟气利用装置100包括流量调节阀14，流量调节阀14设在循环管路1上，流量调节阀14位于第一管路5的出口和膨胀机3之间。由此，可通过调节流量调节阀14来调节进入膨胀机3的换热介质的流量，从而进一步保证膨胀机3做功稳定。

如图1所示，第二换热器6设在循环管路上，第二换热器6位于膨胀机3和第一换热器2之间。具体地，第二换热器6为冷凝器，第二换热器6适于将气态的有机物冷却为液态的有机物。换热介质在膨胀机3内做功后通入第二换热器6内冷凝为液态，从而可便于换热介质在循环管路1内流动。第二换热器6内适于吸收液化天然气的冷能以便液化换热介质，由此，即可节约液化天然气气化所需的热能，又可节约换热介质液化所需的冷能，从而可进一步使得余热烟气利用装置100节能。例如，天然气管路15与第二换热器6连通。

如图1所示，泵体7设在循环管路1上，泵体7位于第一换热器2和第二换热器6之间。由此，可使得泵体7便于输送液态的换热介质至第一换热器2内。

如图1所示，在一些实施例中，余热烟气利用装置100包括第三换热器8、真空泵9第二管路10和第三管路11。

第三换热器8适于吸收液化天然气的冷能。真空泵9与第二换热器6连通并适于排出第二换热器6的杂质气体。第二管路10的两端分别与第三换热器8的进口和真空泵9的出口连通，第三管路11的两端分别与第三换热器8出口和真空泵9的进口连通。由此，真空泵9内的水体可通过第二管路10进入第三换热器8后并吸收液化天然气的冷能，吸收液化天然气的冷能的水体可通过第三管路11进入真空泵9内，即水体可在真空泵9和第三换热器8之间循环，从而降低真空泵9水体的进口温度，从而增强真空泵9抽吸能力。利用液化天然气的冷能降低空泵9水体的进口温度，可进一步节约能源。例如，第三换热器8与一条天然气管道15连通。

本实用新型还提出了一种余热烟气利用系统，包括余热锅炉和余热烟气利用装置100。第一换热器2与余热锅炉连通。具体地，第一换热器2与余热锅炉内的换热器连通，第一换热器2可吸收余热锅炉内的余热烟气的热能，从而使得循环管路1上换热介质进入第一换热器2后可吸热气化。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种余热烟气利用装置，其特征在于，包括：

循环管路；

第一换热器，所述第一换热器设在所述循环管路上，所述第一换热器适于吸收余热烟气的热能以便气化换热介质；

膨胀机，所述膨胀机设在所述循环管路上；

加热器，所述加热器设在所述循环管路上，所述加热器适于加热所述换热介质，所述加热器位于所述第一换热器和所述膨胀机之间；

第一管路，所述加热器的出口和所述第一管路的出口均与所述膨胀机的进口连通，所述加热器的进口和所述第一管路的进口中的一者可选择地与所述第一换热器的出口连通。

2.根据权利要求1所述的余热烟气利用装置，其特征在于，包括第二换热器，所述第二换热器设在所述循环管路上，所述第二换热器位于所述膨胀机和所述第一换热器之间，所述第二换热器内适于吸收液化天然气的冷能以便液化所述换热介质。

3.根据权利要求2所述的余热烟气利用装置，其特征在于，包括泵体，所述泵体设在所述循环管路上，所述泵体位于所述第一换热器和所述第二换热器之间。

4.根据权利要求2所述的余热烟气利用装置，其特征在于，所述换热介质为有机物，所述第一换热器适于将液态的有机物加热为气态的有机物，所述第二换热器适于将气态的有机物冷却为液态的有机物。

5.根据权利要求4所述的余热烟气利用装置，其特征在于，所述换热介质包括二氧化碳和氨气中的至少一者。

6.根据权利要求4所述的余热烟气利用装置，其特征在于，所述第一换热器为蒸发器，所述第二换热器为冷凝器。

7.根据权利要求5所述的余热烟气利用装置，其特征在于，包括第三换热器、真空泵第二管路和第三管路，所述第三换热器适于吸收液化天然气的冷能，所述真空泵与所述第二换热器连通并适于排出所述第二换热器内的杂质气体，所述第二管路的两端分别与所述第三换热器的进口和所述真空泵的出口连通，所述第三管路的两端分别与所述第三换热器出口和所述真空泵的进口连通。

8.根据权利要求1所述的余热烟气利用装置，其特征在于，包括第一阀门和第二阀门，所述第一阀门设在所述第一管路上，所述第一管路的进口和出口与所述循环管路连通，所述第一管路的进口位于所述第一换热器和所述加热器之间，所述第一管路的出口位于所述加热器和所述膨胀机之间，所述第二阀门设在所述循环管路上，所述第二阀门位于所述第一管路的进口和所述加热器之间。

9.根据权利要求8所述的余热烟气利用装置，其特征在于，包括流量调节阀，所述流量调节阀设在所述循环管路上，所述流量调节阀位于所述第一管路的出口和所述膨胀机之间。

10.一种余热烟气利用系统，其特征在于，包括

余热锅炉；

余热烟气利用装置，所述余热烟气利用装置为权利要求1-9任一项所述的余热烟气利用装置，所述余热烟气利用装置具有第一换热器，所述第一换热器与所述余热锅炉连通。

Images