SE535782C2 - Förfarande och system för återvinning av termisk energi från en ångtork - Google Patents

Abstract

Uppfinningen avser ett förfarande för återvinning av termisk energi från en ångtork 2 med ettslutet cirkulationssystem 2.1 som avger överskottsånga SS kännetecknat av attöverskottsångan SS kondenseras till ett orent kondensat UC i en ångregenereringsenhet 3och att termisk energi i det orena kondensatet UC återvinns genom att överföras till ettfjärrvärmemedium HW i en fjärrvärmeväxlare 4. Uppfinningen avser också ett system för återvinning av termisk energi från en ångtork 2 med ett slutet cirkulationssystem 2.1. Figur 1 P41001764SEOO

Description

535 782 Ytterligare särdrag och fördelar med uppfinningen kommer att framgä av den följande detaljerade beskrivningen av uppfinningen, vilken utgör ett exempel och således inte ska tolkas på så sätt att de är begränsande för uppfinningens skyddsomfáng. För att underlätta förståelsen är det i texten infört hänvisningar till bifogade ritningsfigurer, i vilka ekvivalenta eller liknande delar har getts samma hänvisningsbeteckning.

Kortfattad ritningsbeskrivning Fig.1 visar schematiskt ett system enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning.

Fig.2 visar schematiskt ett system enligt en annan utföringsform av föreliggande uppfinning.

Detaljerad beskrivning och utföringsexempel Fig. 1 visar schematiskt ett system 1 enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning.

Systemet 1 innefattar en ángtork 2 med ett slutet cirkulationssystem, en àngregenereringsenhet 3, en fjärrvärmeväxlare 4, och en värmeàtervinningsvärmeväxlare 5.

Systemet 1 innefattar även en ångkraftprocess 6 innefattande en ángcykel, som har en ângturbin 7, en lägtryckskondensor 8, fiärrvärmekondensor 9, en en kombinerad lågtrycksförvärrnare och matarvattentank 10 och en àngpanna 11.

Värmeátervinningsvärmeväxlaren 5 är inkopplad i àngcykeln och arbetar som en làgtrycksförvärrnare. Värmeàtervinningsvärmeväxlaren 5 fungerar som ett första förvärrnningssteg i ångcykeln och är därmed en del av ángkraftsprocessen. Detta beskrivs mer detaljerat längre ner. Ångkraftprooessen försörjer ángtorken 2 med värme för torkningen av fuktigt material.

Systemets olika element är sammankopplade med rör, ledningar och kopplingar som medger att ett medium såsom gas eller vätska pà ett säkert sätt kan transporteras mellan de sammankopplade elementen.

Angtorken 2 är en pneumatisk àngtork med ett cirkulationssystem 2.1 som innefattar en inmatningsanordning 2.2, ett torkutrymme 2.3 exempelvis ett torkrör, åtminstone en cyklon 2.4 för avskiljning av torkat material från torkånga, en utmatningsanordning 2.5, en fläkt 2.6, en värmeväxlare 2.7, och en avtappningsledning 2.8 för avtappning av överskottsångan.

Cirkulationssystemet 2.1 innefattar även rörledningar och kopplingar för att sammankoppla de olika anordningama i ángtorken. Ångtorkens cirkulationssystem 2.1 är väsentligen slutet 535 782 för att begränsa energiförbrukningen vid torkningsprocessen och för att minimera utsläpp från ângtorken. När ângtorken 2 är i drift är cirkulationssystemet trycksatt över atmosfärstryck och fylld med torkänga. Alternativt kan ângtorken vara anpassad för att arbeta med undertryck. Torkångan består främst av återcirkulerad ånga som värmts i värmeväxlaren.

Den inre miljön i cirkulationssystemet har en mycket låg syrehalt, risken för dammexplosioner är därför obefintlig. Syrehalten är lägre än 1%, företrädesvis lägre än 0,5%.

Alla delar av ângtorken och övriga anordningar i cirkulationssystemet är utformade för att vara trycksatta under driften. Ångtorken kan alternativt vara utformad som en fluidbäddstork anpassad för att arbeta med övertryck eller undertryck.

Inmatningsanordningen 2.2 och utmatningsanordningen 2.5 är utformade att vara trycktäta så att läckage från cirkulationssystemet undviks. Inmatningsanordningen och utmatningsanordningen är exempelvis en cellmatare eller en pluggskruv.

Cyklonen 2.4 avskiljer det torkade materialet från torkängan. Den separerade torkängan återcirkuleras från cyklonen till en fläkt och en värmeväxlare. Åtminstone en värmeväxlare 2.7 är kopplad till cirkulationssystemet 2.1. Värmeväxlaren 2.7 är exempelvis en tubpannevärmeväxlare. En sådan värmeväxlare har vanligtvis stor värmeöverföringsyta och är känd för att åstadkomma god värmeöverföring.

Värmeväxlaren 2.7 tillförs högtrycksànga från en ångturbin. Det är fördelaktigt att överhetta torkängan i vänneväxlaren, dà stiger torkángans förrnåga att ta upp fukt ur materialet. Det är vanligt att torkängan har ca 200 'C i initialtemperatur efter värmeväxlaren. Ångtorken 2 används för torkning av fuktigt bulkmaterial, exempelvis solida partiklar av trä, såsom träflis, sågspån eller liknande. Det går även utmärkt att torka torv eller jordbruksbaserad biomassa. Bulkmaterialet som skall torkas har en storleksfördelning och partikelstorlek som är lämplig för att pneumatiskt transporteras genom cirkulationssystemet.

Bulkmaterialet har en initial fukthalt över ca 30% baserad på vikt, ofta är fukthalten högre än 40% innan torkningen. Det torkade bulkmaterialet används bland annat som bränsle och vid tillverkning av pellets.

Vid torkningsprocessen av bulkmaterialet bildas överskottsànga SS. För att reglera trycket i cirkulationssystemet 2.1 avtappas överskottsángan SS fràn ângtorken 2 via avtappningsledningen 2.8. Överskottsângan som avtappas frän àngtorken är oren och innehåller terpener, kolväten och partiklar som ej avskiljts från torkängan i cyklonen. För att kunna återvinna energin i torkängan bör den renas från dessa substanser. 535 782 Systemet enligt Fig. 1 innefattar även en ångregenereringsenhet 3 som är kopplad till ängtorken 2 via avtappningsledningen 2.8 för överskottsàngan. Angregenereringsenheten 3 innefattar anordningar för rening av överskottsàngan, exempelvis en scrubber 3.1 och en ångomforrnare 3.2.

I fig. 1 visas en scrubber 3.1. Scrubbern har ett ànginlopp 3.11 som är kopplat till àngtorkens avtappningsledning 2.8 för överskottsànga SS och ett ångutlopp 3.12 som är kopplat till en ångomformare 3.2. Scrubbern 3.1 har även ett kondensatinlopp 3.13 för orent kondensat UC som är kopplat till ett kondensatutlopp 3.25 pà àngomformaren. Scrubbern har även ett kondensatutlopp 3.14 för det orena kondensatel UC som är kopplat till en fiärrvärmeväxlare 4. Det orena kondensatet UC som lämnar scrubbem via kondensatutloppet 3.14 är ca 140 - 145°C varmt. överskottsàngan SS renas i scrubbem 3.1 genom direkt kontakt med orent kondensat från àngomformaren genom kondensation av kondenserbara gaser. Därefter leds överskottsàngan fràn scrubbern 3.1 till ett inlopp 3.21 för överskottsàngan på ángomformaren.

Angomformaren 3.2 innefattar en indirekt värmeväxlare. Angomformaren har en smutsàngsida och en renängsida. Ångomformarens smutsàngsida innefattar ett ànginlopp 3.21 för överskottsánga SS kopplat till scrubberns ångutlopp 3.12, ett kondensatutlopp 3.24 kopplat till scrubbems kondensatinlopp 3.13, samt ett gasutlopp 3.23 för icke kondenserbara gaser kopplat till en àngpanna 12. Ångomformarens renàngsida innefattar ett kondensatinlopp 3.25 kopplat till en kondensatbehállare 11, exempelvis en matarvattentanki ångkraftprocessen. Renångsidan innefattar även ett ångutlopp 3.22 för renànga CS kopplat till en àngturbin 7 i àngkraftprocessen.

Angomformaren 3.2 mottar överskottsàngan SS från scrubbern 3.1 via ánginloppet 3.21.

Angomformaren 3.2 har medel, såsom en indirekt värmeväxlare, för att återvinna termisk energi ur överskottsàngan SS genom kondensation av överskottsàngan SS och genom samtidig föràngning av rent kondensat som tillförs àngomforrnaren via kondensatinloppet 3.25 för generering av renànga CS. Angomformaren 3.2 har även medel, àngutloppet 3.22, för att tillföra renångan CS till en àngturbin 7 för användning i elproduktion. På så sätt àtervinns en del av energin fràn àngtorken i elproduktionen vilket medför en hög verkningsgrad för systemet.

Vid kondensation av överskottsàngan SS genereras även orent kondensat UC samt icke kondenserbara gaser. De icke kondenserbara gaserna i överskottsàngan tillförs och àtervinns i àngpannan 11. 535 782 Det orena kondensatet lämnar ångomforrnaren 3.2 via kondensatutloppet 3.24 och leds till kondensatinloppet 3.13 pà scrubbem. Ångomformarens renängsida har en reglerventil som har en tryckhållande funktion på smutsàngsidan och indirekt regleras även torkàngans tryck i ångtorken. Ångomformaren har en hög verkningsgrad, en stor del av energin ur den avtappade överskottsàngan överförs till ren ånga som kan återvinnas i ángkraftprocessen.

Fjänvärmeväxlaren 4 innefattar en indirekt värmeväxlare. I fjärrvärmeväxlaren ätervinns den terrniska energin i det orena kondensatet UC och överförs till ett fiärrvärmemedium HW, istället för att det orena kondensatet UC leds direkt till avlopp varvid värmeenergin går förlorad.

Fjärrvärmeväxlaren innefattar ett kondensatinlopp 4.1 och ett kondensatutlopp 4.2 för det orena kondensatet UC. Fjärrvärmeväxlaren innefattar även ett inlopp 4.3 och ett utlopp 4.4 för ett fjärrvärmemedium HW. Det orena kondensatet UC som lämnar fjärrvärmeväxlaren har en temperatur pà ca 60-90 °C. Fjärrvärmeväxlaren är ansluten till ett fiärrvärmenät 13.

I Fig.1 visas att fiänvärrneväxlarens kondensatutlopp 4.2 för orent kondensat år kopplat till ett kondensatinlopp 5.1 hos värmeåtervinningsvärmeväxlaren 5 i ángkraftprocessen 6.

Värmeåtervinningsvänneväxlaren 5 är en indirekt värmeväxlare. Den innefattar kondensatinloppet 5.1 och ett kondensatutlopp 5.2 för det orena kondensatet UC.

Värmeåtervinningsvärrneväxlaren 5 innefattar även ett inlopp 5.3 och ett utlopp 5.4 för àngturbinkondensat.

I värmeåtervinningsvärmevåxlaren 5 àten/inns den tenniska energin i det orena kondensatet från överskottsàngan och överförs till ett àngturbinkondensat STC1 som tillförs värmeàtervinningsvänneväxlaren 5 fràn en làgtryckskondensor 8 i ángkraftprocessen.

Som nämnts arbetar som en lågtrycksförvärmare. Den utgör det första förväminingssteget i ångcykeln, och förvärmer àngturbinkondensat STC1 som efter värmeåtervinningsvärrneväxlaren benämns STC2. tidigare värmeåtervinningsvärmeväxlaren 5 Pâ så sätt undviks att det orena kondensatet UC leds direkt till avloppet varvid värmeenergin gàr förlorad. Dessutom är det fördelaktigt att överföra termisk energi fràn det orena kondensatet från överskottsángan till en àngkraftprocess, på så sätt höjs temperaturen i àngkondensatet i àngcykeln vilket är bra för ångkraftprocessens energiekonomi. 535 782 Det orena kondensatet UC som lämnar värmeàtervinningsvärmeväxlaren 5 via kondensatutloppet 5.2 har en temperatur på ca 30-50 °C. Angturbinkondensatet STC2 som lämnar vänneåtervinningsvärmeväxlaren har en temperatur på ca 40-80 °C.

Det orena kondensatet fràn ångregenereringsenheten 3 leds därmed först in i fjärrvärmeväxlaren 4 där en del av den terrniska energin i det orena kondensatet UC átervinns och överförs till fjärrvärmemediet HW. Det orena kondensatet UC som lämnar fjärrvärmeväxlaren har en resterande andel termisk energi kondensatet UC värmeåtervinningsvärmeväxlaren 5 för att där återvinna så mycket som möjligt av den resterande tenniska energin till ângturbinkondensatet som kommer från lågtryckskondensorn 8. Fjärrvärmeväxlaren 4 och värmeàtervinningsvärmeväxlaren 5 matas därmed seriellt med det orena kondensat från scrubbem. som inte avgivits i tjärrvärmeväxlaren. Det orena leds därefter vidare till Fjärrvärmeväxlaren 4 och värmeátervinningsvärmeväxlaren 5 arbetar vid olika temperaturnivàer, dessa anpassas sà att så mycket termisk energi kan återvinnas ur det orena kondensatet UC som möjligt.

I Fig. 1 visas àngkraftprocessen 6 som innefattar en àngcykel som har en àngturbin 7, en lâgtryckskondensor 8, en kombinerad làgtrycksförvärmare och tjärrvärmekondensor 9, en matarvattentank 10, och en ángpanna 11 samt värmeåtervinningsvärmeväxlaren 5. Ångcykeln innefattar tvâ lågtrycksförvärmningssteg där ångturbinkondensat förvärms före tillförsel till matarvattentanken 10. Det första làgtrycksförvärrnningssteget innefattar värmeàtervinningsvärmeväxlaren 5 och det andra làgtrycksförvärmningssteget innefattar den kombinerade làgtrycksförvärmaren och fiärrvärmekondensorn 9. Ångpannan 11 producerar högtrycksànga som leds till ett första ånginlopp 7.1 hos àngturbinen 7. Ångturbinen har även ett andra ånginlopp 7.2, ett ångturbinavlopp 7.3 och en första àngturbinavtappning 7.4. Den första ångturbinavtappningen 7.4 är en oreglerad eller reglerad ångturbinavtappning. Ångturbinavloppet 7.3 är kopplad till en lâgtryckskondensor 8, så att avloppsångan ES leds från àngturbinavloppet 7.3 till lágtryckskondensorns ånginlopp 8.2. Ångturbinen 7 är via en ängturbinavtappning 7.5 även kopplad till värmeväxlaren 2.7 i àngtorken 2 och förser värmeväxlaren med högtrycksånga som värmemedium.

Làgtryckskondensorn 8 innefattar en indirekt värmeväxlare som är kopplad till àngturbinens ångturbinavlopp 7.3, ett kylvattensystem 13 samt till vänneàtervinningsvärmeväxlarens 535 782 inlopp 5.3 för det första àngturbinkondensat STC1. I làgtryckskondensorn 8 kyls avloppsângan från àngturbinavloppet 7.3, så att det övergår i àngturbinkondensat STC1, därefter leds det fràn kondensatutloppet 8.1 till värmeàtervinningsvärmeväxlarens inlopp 5.3 för àngturbinkondensat.

Vârmeåtervinningsvärmeväxlaren 5 har beskrivits ovan. I värmeåtervinningsvärmeväxlaren överförs och àtervinns den termiska energin i det orena kondensatet UC från scrubbern till ångturbinkondensatet STC1 fràn lågtryckskondensorn 8. Värmeàtervinningsvärmevâxlarens utlopp 5.4 för àngturbinkondensat STC2 är kopplat till làgtrycksförvärrnaren och flärrvärmekondensorn 9. den kombinerade I fig. 1 visas att värmeátervinningsvärmeväxlaren 5 är kopplad till àngregenereringsenheten 3 via fiärrvärmeväxlaren 4. Alternativt kan värmeàtervinningsvärmeväxlaren 5 vara direkt kopplad till àngregenereringsenheten 3 och därmed motta orent kondensat UC direkt från ångregenereringsenheten 3.

I Fig. 1 visas även en kombinerad làgtrycksförvärmare och fjärrvärmekondensor 9 som är en kombinerad direkt och indirekt värrneväxlare.

Den kombinerade lágtrycksförvärmaren och fiärrvärmekondensorn 9 innefattar ett fiärrvärmemediuminlopp 9.1, ett fiärrvärrnemediumutlopp 9.2, ett kondensatinlopp 9.3, ànginlopp 9.4 och ett kondensatutlopp 9.5.

Den kombinerade làgtrycksförvärrnaren och fiärrvärmekondensorn 9 är det andra làgtrycksförvärrnningssteget i ångcykelns förvämningskedja av àngturbinkondensatet, samtidigt som den även utgör det första uppvärmningsteget för fjärrvärmemediet HW.

Angturbinens första àngturbinavtappning 7.4 år kopplad till den kombinerade lâgtrycksförvärrnaren och fjärrvärmekondensorn 9. så att den avtappade ångan från àngturbinavtappningen 7.4 leds till kombinerade làgtrycksförvärrnaren och fiärrvärmekondensorns ànginlopp 9.4. Den avtappade ångan har exempelvis trycket ca 0.7 Bar a. den Ångturbinkondensatet STC2 leds till kondensatinloppet 9.3 och vidare till ett ángrum i den kombinerade lágtrycksförvärmaren och fiärrvärmekondensorn 9 där ångturbinkondensatet STC2 vänns genom direkt värmeväxling mot den avtappade ångan fràn den första àngturbinavtappningen 7.4. Pà detta sätt àstadkoms en andra förvärmning av àngturbinkondensatet. Ångturbinkondensatet benämns därefter STC3 och har en temperatur 535 782 på ca 88 °C. Det uppvärmda àngturbinkondensatet STC3 leds fràn kondensatutloppet 9.5 vidare till matarvattentanken 10 och därefter till ångpannan 11.

Fjärrvärmemediuminloppet 9.1 är kopplat till fjärrvärmenätets returledning 12.1 och inlopp 4.3.

Fjärrvärmemediet HW värms genom indirekt värmeväxling mot den avtappade ångan. tjärrvärmemediumutloppet 9.2 är kopplat till fjärrvärmeväxlarens Fjärrvärmemediet HW har en temperatur av ca 85 “C efter den kombinerade làgtrycksförvännaren och fjärrvärmekondensorn 9.

Genom att koppla samman de olika delama i systemet på detta sätt utnyttjas den termiska energin som produceras i ångkraftprocessen effektivt. I varje värmeväxlare råder fördelaktiga temperaturdifferenser, flödesförhällanden och tryckfall för att erhålla bra värrneöverföring.

Enligt Fig. 1 leds fjärrvärmemediet HW från ett fjärrvärmesystem 12 in via inloppet, fjärrvärmereturledningen, 12.1, och värms upp i flera steg genom den kombinerade làgtrycksförvärrnaren och fiärrvärrnekondensom 9 samt tjärrvärmeväxlaren 4 varvid termisk energi överförs och àtervinns till fjärrvärmemediet HW. Det är mycket fördelaktigt att termisk energi från àngtorken 2, framförallt den termiska energin i det orena kondensatet UC ätervinns vid uppvärmningen av fjärrvärmen, eftersom det medför lägre energikostnader för bränsleproduktionen i àngtorken och làga uppvärmningskostnader för fjärrvàrmemediet.

Dessutom minskar energiförlusterna eftersom energin återvinns ur det orena kondensatet som annars skulle föras till avloppet.

Tennisk energi från det orena kondensatet från àngtorken átervinns även i ángcykeln i àngkraftprocessen. fördelaktigt medför högre anläggningsverkningsgrad, kraftgenereringen ökar och energiförlustema reduceras för anläggningen som helhet.

Detta är mycket eftersom det Angkraftprocessen 6 används för elproduktion och för värmeproduktion för àngtorken samt för uppvärmning av tjärrvärmemediet, och àngtorken används för bränsleframställning.

Genom att koppla samman ângkraftprocessen med àngtorken är det uppfinningsenliga systemet en energieffektiv integrering av flera energiproducerande anläggningar med en hög totalverkningsgrad och sänkta driftskostnader som följd. l Fig. 2 visas en annan utföringsform av föreliggande uppfinning. Systemet som visas i Fig. 2 skiljer sig frän systemet som visas i Fig. 1 genom att tjärrvärmeväxlarens kondensatinlopp 4.1 för orent kondensat UC och värmeàtervinningsvärmeväxlarens kondensatinlopp 5.1 för 535 782 orent kondensat är parallellt kopplade till scrubbem 3. Fiärrvärmeväxlaren 4 och vänneàtervinningsvärmeväxlaren 5 matas därmed parallellt med orent kondensat från ångregenereringsenheten 3. Detta innebär att även värmeàtervinningsvärmeväxlaren 5 mottar direkt från värmeåtervinningsvärmeväxlaren mottar därmed orent kondensat med samma temperatur. orent kondensat scrubbern 3. Fjärrvärmeväxlaren och Fjärrvärmeväxlaren 4 och värmeåtervinningsvärmeväxlaren 5 anpassas så att så mycket termisk energi som möjligt kan återvinnas ur det orena kondensatet.

Det uppfinningsenliga förfarandet för återvinning av termisk energi från en ångtork med ett slutet cirkulationssystem som avger överskottsànga innefattar att överskottsångan leds fràn ångtorken 2 till en àngregenereringsenhet 3, exempelvis en scrubber och en ångomformare. Där kondenseras överskottsångan till ett orent kondensat UC, varvid även renånga CS erhålles. Renângan CS återvinns i àngkraftprocessen 6. Det är särskilt fördelaktigt att återvinna renàngan CS i àngturbinen 7. Det orena kondensatet UC från ångregenereringsenheten 3 leds till en fjärrvärmeväxlare 4. Fjärrvärmeväxlaren mottar även ett fiärrvärmemedium HW från den kombinerade lågtrycksförvärmaren och fjärrvärmekondensom 9 i ångkraftprocessen 6. En del av den terrniska energin i det orena kondensatet UC återvinns genom att överföras till tjårrvärmemediet HW i fjärrvärmeväxlaren 4, varvid fiärrvärmemediet värms.

Det orena kondensatet UC leds vidare från fiärrvärmeväxlaren 4 till en värmeåtervinningsvärmeväxlare 5 varvid termisk energi som ej átervunnits i fjärrvärmeväxlaren 4 återvinns, överförs, till ett första àngturbinkondensat STC1 i ångkraftprocessen. Ångturbinkondensatet STC1 är ett lågtryckskondensat och leds från en lågtryckskondensor 8 i ångkrafiprocessen till värrneåtervinningsvärmeväxlaren 5 där ångturbinkondensatet STC1 förvärmsi àngcykelns första lågtrycksförvärmingssteg. Återvinningen av den terrniska energin i det orena kondensatet UC från ångregenereringsenheten 3 sker seriellt varvid en del av den termiska energi i det orena kondensatet UC först överförs till fjärrvärmemediet HW i fjärrvärmeväxlaren 4. Det orena kondensatet UC leds därefter från fjärrvärmeväxlarens kondensatutlopp till värmeåtervinningsvärmeväxlarens kondensatinlopp 5.1. I värmeåtervinningsvärmeväxlaren 5 överförs en del av den resterande tenniska energin i det orena kondensatet UC till àngturbinkondensatet STC1 som från värmeátervinningsvärmeväxlaren mottagit lågtryckskondensom 8. 535 782 Fjärrvänneväxlaren 4 och värmeàtervinningsvärmeväxlaren 5 matas således seriellt med orent kondensat UC från àngregenereringsenheten 3.

Naturligtvis eftersträvas att så mycket som möjligt av den termiska energin i överskottsångan SS återvinns. Genom att anpassa temperatumivåerna i värmeväxlarna kan en stor del av den terrniska energin som producerats i àngpannan och tillförts till ångtorken återvinnas.

Altemativt kan det orena kondensatet UC matas parallellt från ångregenereringsenheten 3 till fjärrvärmeväxlaren 4 och värmeåtervinningsvärrneväxlaren 5, vilket visas i fig. 2. Återvinningen av den terrniska energin UC sker då parallellt varvid termisk energi i det orena kondensatet UC från ångregenereringsenheten 3 överförs till fiänvärmemediet HW i fjårrvärmevåxlaren 4 och till STC1 àngturbinkondensatet frán lågtryckskondensom 8 i värmeàten/inningsvärmevåxlaren 5. som kommer Ångturbinkondensatet STC1 som tillförts termisk energi i vârrneåtervinningsvårmevåxlaren 5 benämns därefter STC2. Kondensatet STC2 den kombinerade lågtrycksförvärrnaren och fjärrvärrnekondensom 9. Även ljärrvärmemediet HW från en tjårrvärmereturledning 13.1 leds till den lågtrycksförvårmaren och fiärrvärmekondensom 9. I den kombinerade lågtrycksförvärmaren och fiärrvårmekondensorn 9 överförs termisk energi från avtappad ånga från en àngturbinavtappning 7.4 både till àngturbinkondensatet STC2 och till fjärrvärmemediet HW. På så sätt förvärms kondensatet STC2 från vårmeåtervinningsvärmeväxlaren 5 samtidigt som termisk energi från den avtappade ångan överförs genom indirekt värmeöverföring till ett fjärrvårmemedium HW. leds vidare till kombinerade Genom att återvinna termisk energi från en àngtork med ett slutet cirkulationssystem 2.1 enligt det ovan beskrivna förfarandet erhålles en mycket god energiekonomi i systemet med en hög verkningsgrad. Mycket lite temiisk energi går förlorad. Genom att återvinna den terrniska energin i flera steg, i flera efter varandra kopplade värmeväxlare återvinns den terrniska energin vid flera temperaturnivåer. Genom att koppla samman àngtorken och ängregenereringsanläggningen med vârmeåtervinningsvärmeväxlaren åstadkoms att àngturbinkondensatet STC1 som cirkulerar i ångcykeln förvärms i ett första förvärmningssteg, därmed ökas àngturbinaggregatets kraftgenerering samtidigt som det totala energibehovet till anläggningen som helhet minskar.

Uppfinningen enligt kraven omfattar inte ett bioenergikombinat för framställning av biobränsle, el och värme. Ett sådant bioenergikombinat innefattar en àngtork med ett slutet 535 782 11 cirkulationssystem av ovan beskrivet slag, och en ángkraftprocess som innefattar en àngcykel av ovan beskrivet slag. Ångtorken med det slutna cirkulationssystemet torkar träbaserat material såsom träflis och torv. Det torkade materialet används vid framställning av biopellets eller som bränsle i ångkraftprocessens àngpanna. Ångkraftprocessen är exempelvis ett ångkraftverk, ett kondenskraftverk eller ett kraftvärmeverk. En annan typ av ångkraftprocess är industri med integrerad energiproduktion av typen sågverk, smältverk eller annan tung industri. Det är vanligt att dessa typer av anläggningar har åtminstone en elgenererande turbin. Ångkraftprocessen producerar el och värme. Värmen tillförs både till àngtorken men även till fjärrvärmesystemet så som beskrivits ovan.

Uppfinningen enligt kraven omfattar inte ett bioenergikombinat som innefattar ett system för återvinning av termisk energi fràn àngtorken av ovan beskrivet slag. Ett sådant bioenergikombinat åstadkommer en energieffektiv integrering av flera energiproducerande anläggningar med en hög totalverkningsgrad och sänkta driftskostnader som följd.

Det är fördelaktigt att integrera àngtorken med ångkraftprocessen och systemet för återvinning av termisk energi från àngtorken. Stora energivinster erhålls och integrationen medför en ökad flexibilitet i framställningen av olika energislag. Detta medför en hög totalverkningsgrad.

De tekniska särdrag i fonn av delar och detaljer som beskrivits här ovan kan fritt kombineras inom uppfinningstanken så länge resultatet svarar mot den konstruktion som beskrivs i patentkraven.

Olika utföringsforiner av uppfinningen anges i patentkraven samt i nedanstående detaljerade beskrivning och figurer. Utföringsfonnerna i beskrivningen utgör endast olika exempel för uppfinningen och skall ej ses som begränsande utan samtliga utföringsfoimer går att kombinera och variera. Samtliga tekniska särdrag i de olika utföringsforrnema går fritt att kombinera så länge den beskrivna funktionen erhålls. Utföringsfonnerna är möjliga att variera och modifiera inom skyddsomfänget definierat av patentkraven.

Claims (13)

1. 0 15 20 25 30 35 1. 535 782 Patentkrav Förfarande för återvinning av termisk energi från en àngtork (2) med ett slutet cirkulationssystem (2.1) som avger överskottsànga SS kännetecknat av att överskottsángan SS kondenseras till ett orent kondensat UC i en àngregenereringsenhet (3) och att termisk energi i det orena kondensatet UC àtervinns genom att överföras till ett fiärrvårmemedium HW i en fjârrvårmeväxlare (4), och att termisk energi i det orena kondensatet UC från ângregenereringsenheten (3) àtervinns i en àngkraftprocess (6) genom att termisk energi i det orena kondensatet UC överförs till ett àngturbinkondensat STC1 i en värmeàtervinningsvärmeväxlare (5) varvid ángturbinkondensatet STC1 frán en Iågtryckskondensor (8) värms.

2. Förfarande enligt krav 1 kännetecknat av att àtervinningen av termisk energi från ângregenereringsenheten (3) sker seriellt varvid termisk energi i det orena kondensatet UC först överförs till fjänvärmemediet HW i en fjärrvärmeväxlare (4) och därefter överförs termisk energi i det orena kondensatet UC till ángturbinkondensatet STC1 i värmeåtervinningsvärmeväxlaren (5), där fiärrvärmeväxlaren (4) och värmeätervinningsvärmeväxlaren (5) matas seriellt med orent kondensat från ângregenereringsenheten (3).

3. Förfarande enligt krav 1 kännetecknat av att àtervinningen av den termiska energin sker parallellt varvid termisk energi i det orena kondensatet UC frán ångregenereringsenhet (3) överförs till fiänvârmemedlet HW i fjärrvärmeväxlaren (4) och till ángturbinkondensatet STC1 i värmeàtervinningsvärmeväxlaren (5), där fiärrvärmeväxlaren (4) och vårmeåtervinningsvärmeväxlaren (5) matas parallellt med orent kondensat UC från ángregenereringsenhet (3).

4. Förfarande enligt något av föregående krav kännetecknat av att àngturbinkondensat STC2 leds från vänneàtervinningsvärmeväxlaren (5) till en kombinerad làgtrycksförvärmare och (9).

5. Och att fiärrvärmemediet HW fràn en fiärrvärmereturledning (13.1) leds till den kombinerad fjärrvärmekondensor làgtrycksförvärmare och fjärrvärmekondensor (9), varvid termisk energi fràn avtappad ånga från en àngturbinavtappning (7.4) överförs både till ángturbinkondensatet STC2 och till fjärrvärmemediet HW i den kombinerade làgtrycksförvärrnaren och fiärrvårmekondensom (9). 10 15 20 25 30 35 535 782 /3 5.

6. Förfarande enligt något av föregående krav kännetecknat av att àngtorken (2) bringas att arbeta vid övertryck. .

7. Förfarande enligt något av kraven 1-4 kännetecknat av att ångtorken (2) bringas att arbeta vid undertryck. .

8. System för återvinning av termisk energi frán en àngtork (2) med ett slutet cirkulationssystem (2.1) som avger överskottsánga SS där systemet innefattar en àngregenereringsenhet (3) kopplad till ángtorken (2) för kondensering av överskottsàngan SS till ett orent kondensat UC kännetecknat av att en fjärrvämteväxlare (4) är kopplad till àngregenereringsenheten (3) och till ett fjärrvärmesystem (12) och att termisk energi överförs fràn det orena kondensatet UC till ett fiärrvärmemedium HW i fiärrvärmeväxlaren (4), och att en värrneàtervinningsvärmeväxlare (5) är kopplad till àngregenereringsenheten (3) för att motta orent kondensat UC från àngregenereringsenheten (3), och att värmeåtervinningsvärmeväxlaren (5) också är kopplad till en làgtryckskondensor (8) i en ángkraftprooess (6) för att motta ett àngturbinkondensat STC1 från lágtryckskondensom (8), varvid termisk energi från det orena kondensatet UC överförs till ångturbinkondensatet STC1 i värmeàtervinningsvärrneväxlaren (5). _ System enligt krav 7 kännetecknat av att fjärrvärmeväxlaren (4) och värmeàtervinningsvärmeväxlaren (5) är kopplade i serie till àngregenereringsenheten (3), och att det orena kondensatet UC fràn àngregenereringsenheten (3) först leds till fjärrvärmeväxlaren (4) så att termisk energi i det orena kondensatet UC först överförs till fiärrvärmemediet HW, och att det orena kondensatet UC därefter leds från fiärrvärmeväxlaren (4) till värmeàtervinningsvärrneväxlaren (5) så att termisk energi från det orena kondensatet UC överförs till ángturbinkondensatet STC1 i värmeàtervinningsvärrneväxlaren (5). .

9. System enligt krav 7 kännetecknat av att tjärrvärmeväxlaren (4) och värmeåtervinningsvärrnevâxlaren (5) är kopplade parallellt till àngregenereringsenheten (3) och att och att det orena kondensatet UC fràn àngregenereringsenheten (3) leds parallellt till fjärrvärmeväxlaren (4) och värmeåtervinningsvärmeväxlaren (5) så att termisk energi i det orena kondensatet UC överförs till fiärrvärmemediet HW i flärrvärmeväxlaren och till àngturbinkondensatet STC1 i värmeàtervinningsvärmeväxlaren (5).

10. 15 20 10.

11.

12. 535 782 /9 System enligt något av krav 7-9 innefattande en àngcykel, där àngcykeln åtminstone har ett första làgtrycksförvärmningssteg innefattande värmeàtervinningsvärrneväxlaren (5) och ett andra làgtrycksförvärrnningssteg innefattande den kombinerade lågtrvcksförvärmaren och fjärrvärmekondensorn (9) för förvårmning av ángturbinkondensat. System enligt något av krav 7-10 kännetecknat av att den kombinerade làgtrycksförvärrnaren och fjärrvärmekondensorn (9) är kopplad till värmeàtervinningsvärmeväxlaren (5) och att den kombinerade lágtrycksförvärmaren och fiärrvärmekondensom (9) innefattar medel för direkt värmeväxling och medel för indirekt värmeväxling, och att en (

13.1) och àngturbinavtappning (7 .4) är kopplade till den kombinerade làgtrycksförvärmaren och fjärrvärmekondensorn (9), varvid termisk energi fràn avtappad ånga från àngturbinavtappningen (7.4) överförs genom direkt värmeväxling till àngturbinkondensatet STC2 och genom indirekt värmeväxling till fiärrvärrnemediet HW. fjärrvärmereturledning System enligt något av krav 7-11 innefattande en àngomformare (3.2), som har medel för att återvinna termisk energi ur överskottsàngan SS genom generering av renànga CS, och medel för att tillföra renàngan CS till en ångturbin (7) för användning i elproduktion.