SU1636568A1 - Method of utilizing waste heat for producing mechanical energy - Google Patents

Method of utilizing waste heat for producing mechanical energy Download PDF

Info

Publication number
SU1636568A1
SU1636568A1 SU817772180A SU7772180A SU1636568A1 SU 1636568 A1 SU1636568 A1 SU 1636568A1 SU 817772180 A SU817772180 A SU 817772180A SU 7772180 A SU7772180 A SU 7772180A SU 1636568 A1 SU1636568 A1 SU 1636568A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
cascade
waste heat
low
heat
pressure
Prior art date
Application number
SU817772180A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ханс Ферстер
Original Assignee
Феб Швермашиненбау "Карл Либкнехт" (Инопредприятие)
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
Priority claimed from DD228366A external-priority patent/DD232833A4/en
Application filed by Феб Швермашиненбау "Карл Либкнехт" (Инопредприятие) filed Critical Феб Швермашиненбау "Карл Либкнехт" (Инопредприятие)
Application granted granted Critical
Publication of SU1636568A1 publication Critical patent/SU1636568A1/en

Links

Classifications

    • 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
    • F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/06—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using mixtures of different fluids
    • F01K25/065—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using mixtures of different fluids with an absorption fluid remaining at least partly in the liquid state, e.g. water for ammonia
    • 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
    • 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
    • F25B29/00—Combined heating and refrigeration systems, e.g. operating alternately or simultaneously
    • F25B29/006—Combined heating and refrigeration systems, e.g. operating alternately or simultaneously of the sorption type system
    • 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
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Abstract

The invention relates to an improvement of the method for the utilisation of waste heat for the generation of mechanical energy with optional, simultaneous cold production, according to patent application P3101858.0. The method can be used as a downstream process (coupled process) of thermodynamic processes and cyclic processes producing waste heat, the generation of mechanical energy and from this electrical energy being of prime importance and cold production with variable power share being an additional option. The aim of the invention is to improve the utilisation of waste heat according to the main patent whilst an increase of the usable proportion of the waste heat supply results in an efficiency increase in respect of the energy utilisation. According to the invention, this is achieved in that for utilisation of the waste heat a desorption cascade is used in which the waste heat is employed in several stages for the desorption of working substances from enriched solutions. In addition, the hot weak solution is also regeneratively cooled by desorption of working substances. The sphere of application of the invention is in all processes producing waste heat, such as nuclear power plants, chemical plants, drying processes and flue gas generating processes.

Description

сп w с елc w w ate

ОЭOE

0000

Изобретение относитс  к теплотех- | нике, а точнее к абсорбционным энергетическим установкам дл   производства механической или электрической энергии.The invention relates to heat. | nickname, and more specifically to absorption power plants for the production of mechanical or electrical energy.

Известен способ использовани  тепла дл  производства механической энергии путем охлаждени  теплоносител  отход щего тепла в каскадном КИПЯТИЛЬнике; включающем каскад высокого давлени  и каскад низкого или среднего давлени , причем в каскад низкого или среднего давлени  подают поток креп20There is a known method of using heat to produce mechanical energy by cooling the heat carrier of waste heat in a cascade BOILER; includes a high pressure cascade and a low or medium pressure cascade, and a stream of crepe is supplied to the low or medium pressure cascade

кого раствора, отводимый перед послед- энергетической установки, реализующейsolution to be discharged before the post-power plant that implements

предлагаемый способ.the proposed method.

Абсорбционна  энергетическа  установка содержит десорбер 1 высокого давлени , теплообменник 2 обогрева де- сорбера 1, десорбер 3 частичного потока высокого давлени , теплообменник 4 обогрева десорбера 3, теплообменник 5 обогрева того же десорбера, теплообменник 6 обогрева десорбера низкого или среднего давлени , подвод 7 теплоносител , перепуск 8 теплоносител , выход 8 теплоносител , теплообменник 9 дл  регенеративного теплообмена между бедным и богатым растворами, теплообменник 9 дл  регенеративного теплообмена между богатым и бедным растворами, десорбер 10 частичного потока низкого или среднего давлени , выход 11 рабочей среды из десорберов 1 и 3, выход 12 рабочей среды из десорбера низкого или среднего давлени  и десорбера 10, вход 13 богатого раствора в десорберы 1 и 3, выход 14 бедного раствора из десорбера 10, вход 15 богатого раствора и выход 16 бедного раствора десорбера низкого или среднего давлени  и десорбера 10 час- тичного потока низкого или среднего давлений.Absorption power plant contains high pressure desorber 1, heat exchanger 2, heat exchanger 1, desorber 3, high pressure partial flow, heat exchanger 4, heat desorber 3, heat exchanger 5, heat the same desorber, heat exchanger 6 low or medium pressure desorber, heat carrier 7, coolant bypass 8, coolant outlet 8, heat exchanger 9 for regenerative heat exchange between poor and rich solutions, heat exchanger 9 for regenerative heat exchange between rich and poor p pins, desorber 10 of low or medium pressure partial flow, working medium outlet 11 from desorber 1 and 3, working medium outlet 12 from low or medium pressure desorber and desorber 10, rich solution inlet 13 to desorber 1 and 3, low lean solution 14 from desorber 10, inlet 15 of a rich solution and exit 16 of a poor solution of a desorber of low or medium pressure and desorber 10 of a partial flow of low or medium pressure.

Установка работает следующим образом .The installation works as follows.

Теплоноситель подаетс  через вход 7 в теплообменник 2 обогрева десорбера 1 высокого давлени  и параллельно в теплообменник 5 обогрева десорбера 3 частичного потока высокого давлени . Охлажденный частичный поток теплоносител  отход щего тепла, выход щий из теплообменника 5, подаетс  в теплообменник 2 в то его место, которому соответствует температурный уровень подаваемого теплоносител . Из теплообменника 2 охлажденный теплоноситель по перепуску 8 поступает в теплообней ступенью абсорбера, а в каскад высокого давлени  подают поток крепкого раствора, отводимый после всех ступеней абсорбера (авторское свидетельство СССР № 1486614, кл. F 01 К 25/10, 1981).The heat carrier is fed through the inlet 7 to the heat exchanger 2 for heating the high-pressure desorber 1 and in parallel to the heat exchanger 5 for heating the desorber 3 of the high-pressure partial flow. The cooled waste heat partial flow of heat from the heat exchanger 5 is fed into the heat exchanger 2 in that place to which the temperature level of the heat transfer medium corresponds. From heat exchanger 2, cooled coolant by bypass 8 enters the heat absorber by an absorber stage, and a high-pressure cascade is fed with a stream of strong solution discharged after all absorber steps (USSR author's certificate No. 1486614, cl. F 01 K 25/10, 1981).

Недостатком известного способа  вл етс  невысока  экономическа  эффективность использовани  отход щего тепла вследствие охлаждени  теплоносите- 25 л  в узком температурном диапазоне.The disadvantage of this method is the low economic efficiency of using waste heat due to cooling of heat-transfer fluid - 25 liters in a narrow temperature range.

Цель изобретени  - повышение экономической эффективности.The purpose of the invention is to increase economic efficiency.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе использовани  тепла дл  ,Q производства механической энергии путем охлаждени  теплоносител  отход щего тепла в каскадном кип тильнике, включающем каскад высокого давлени  и каскад низкого или среднего давлени , причем в каскад низкого или среднего давлени  подают поток крепкого раствора , отводимый перед последней ступенью абсорбера, а каскад высокого давлени  подают поток крепкого раст- Q вора, отводимый после всех ступеней абсорбера, потоки крепкого раствора, подаваемые в каскады кип тильника, дел т на основной и частичный потоки и выпаривают в каждом каскаде соответ- ственно в кип тильниках основного и частичного потоков, а теплоноситель отход щего тепла охлаждают последовательно в кип тильниках каскада высокого давлени  и в кип тильнике основного потока каскада низкого или среднего давлени , причем начальную температуру абсорбции ступени абсорбера , от которой подают крепкий раствор в каскад низкого или среднего давлени , поддерживают ниже температур абсорбции остальных ступеней абсорбера , при этом соотношение давлений между каскадом низкого или сред50The goal is achieved by the fact that in the method of using heat for Q the production of mechanical energy by cooling the heat carrier waste heat in a cascade boiler comprising a high pressure cascade and a low or medium pressure cascade, and a stream of strong solution is fed to the low or medium pressure cascade removed before the last stage of the absorber, and a high pressure cascade serves a stream of strong plant Q thief discharged after all the steps of the absorber, streams of a strong solution supplied to the bale cascades the filter is divided into main and partial streams and evaporated in each cascade respectively in boilers of the main and partial streams, and the heat carrier of the waste heat is cooled successively in boilers of the high pressure cascade and in the boiler of the main stream of the low or medium pressure cascade, moreover, the initial absorption temperature of the absorber stage, from which a strong solution is supplied to the low or medium pressure cascade, is maintained below the absorption temperatures of the remaining absorber stages, while the ratio pressure between cascade low or medium 50

5555

него давлени  и питающей его ступенью абсорбера поддерживают ниже аналогичных отношений давлений дл  других ступеней абсорбера, кроме того, слабый раствор, выход щий из каскада высокого давлени , после теплообмена с крепким раствором в кип тильнике частичного потока этого каскада подают на теплообмен с крепким раствором в кип тильнике частичного потока каскада низкого или среднего давлени .its pressure and the absorber stage feeding it are maintained below similar pressure ratios for other absorber stages, in addition, a weak solution coming out of the high pressure cascade, after heat exchange with a strong solution in a partial flow boiler of this cascade, is fed to heat exchange with a strong solution in a bale A low or medium pressure cascade partial flow stream.

На чертеже представлена принципиальна  схема части абсорбционнойThe drawing shows a schematic diagram of the part of the absorption

менник 6 обогрева десорбера низкого или среднего давлени  и покидает его через выход 8 .The mennick 6 is heating the low or medium pressure desorber and leaves it through outlet 8.

Бедный раствор, покидающий гор чим в качестве зумпф-продукта десорбер 1 высокого давлени  или десорбер 3 частичного потока высокого давлени , сливаетс  и проходит через регенеративный теплообменник обогрева десорбера 10 частичного потока низкого или среднего давлени , где отдает тепло. После выхода из регенеративного теплообменника десорбера 10 бедный раствор отдает тепло богатому раствору в теплообменнике 9, при этом богатый раствор через вход 13 поступает в десорбер 1 высокого давлени  и в параллельно включенный десорбер 3 частичного потока высокого давлени . После подогрева богатого раствора бедный раствор покидает каскад десорберов через выход 14. В десорбере 1 высокого давлени  или в десорбере 3 частичного потока высокого давлени  десорбирует- с  рабоча  среда из богатого раствора при поглощении тепла. Эта рабоча  среда выходит в качестве головной фракции через выход 11.A poor solution that leaves a high pressure desorber 1 or a high pressure partial flow desorber 3 as a sump product merges and passes through a regenerative heat exchanger for a low or medium pressure partial flow desorber 10, where it gives off heat. After exiting the regenerative heat exchanger of desorber 10, the lean solution transfers heat to the rich solution in heat exchanger 9, while the rich solution enters through the inlet 13 into the high pressure desorber 1 and into the parallel desorber 3 of the high pressure partial flow. After heating the rich solution, the lean solution leaves the desorber cascade through outlet 14. In high pressure desorber 1 or in desorber 3, a partial high pressure stream desorbs the working medium from the rich solution to absorb heat. This working medium comes out as a head fraction through exit 11.

Второй поток богатого раствора с меньшей концентрацией подводитс  через вход 15 и предварительно подогреваетс  в теплообменнике 9. Из теплообменника 9 этот богатый раствор поступает в десорбер низкого или среднего давлени  и десорбер 10 частичного потока низкого или среднего давлени , из которых рабоча  среда удал етс  с поглощением тепла. Рабоча  среда покидает указанные десорбе- ры через выход 12 в виде головной фракции.The second stream of a rich solution with a lower concentration is fed through the inlet 15 and is preheated in the heat exchanger 9. From the heat exchanger 9 this rich solution enters the low or medium pressure desorber and the desorber 10 of the low or medium pressure partial stream, from which the working medium is removed with heat absorption . The working medium leaves the indicated strippers through outlet 12 in the form of a head fraction.

Бедный раствор, выход щий из десорбера низкого или среднего давлени  и из десорбера 10 частичного потока низкого или среднего давлени  в качестве зумпф-продукта, сливаетс , предварительно подогревает в теплообменнике 9 подведенный богатый раствор The poor solution coming out of the low or medium pressure stripper and from the desorber 10 of the low or medium pressure partial flow as a sump product is drained, preheated in the heat exchanger 9 supplied rich solution

и покидает через сорберов.and leaves through sorbers.

выход 16 каскад деoutput 16 cascade de

5 five

00

5five

00

5 050

Claims (2)

1.Способ использовани  отход щего тепла дл  производства механической энергии путем охлаждени  теплоносител  отход щего тепла в каскадном кип -- тальнике, включающем каскад высокого давлени  и каскад низкого или среднего давлени , причем в каскад низкого или среднего давлени  подают поток крепкого раствора, отводимый перед последней ступенью абсорбера, а в каскад высокого давлени  подают поток крепкого раствора, отводимый после всех ступеней абсорбера, отличающийс  тем, что потоки йрепкого раствора, подаваемые в каскады кип тильника , дел т на основной и частичный потоки и выпаривают в каждом каскаде соответственно в кип тильниках основного и частичного потоков, а теплоноситель отход щего тепла охлаждают последовательно в кип тильниках каскада высокого давлени  и в кип тильнике основного потока каскада низкого или среднего давлени , причем начальную температуру абсорбции ступени абсорбера, от которой подают крепкий раствор в каскад низкого или среднего давлени , поддерживают ниже температур t абсорбции остальных ступеней абсорбера, при этом соотношение давлений между каскадом низкого или среднего давлени  и питающей его ступенью абсорбера поддерживают ниже аналогичных отношений давлений дл  других ступеней абсорбера.1. The method of using waste heat to generate mechanical energy by cooling the heat carrier of waste heat in a cascade booster, including a high pressure cascade and a low or medium pressure cascade, with a strong solution stream being fed to the low or medium pressure cascade. an absorber stage, and a high-pressure cascade, discharged after all the absorber stages, is supplied to the high-pressure cascade, characterized in that the strong solution flows to the boilers in the cascades , is divided into main and partial streams and evaporated in each cascade respectively in boilers of the main and partial streams, and the heat carrier of the waste heat is cooled successively in boilers of the high pressure cascade and in the boiler of the main stream of the low or medium pressure cascade, with the initial temperature the absorption of the absorber stage, from which a strong solution is supplied to the low or medium pressure cascade, is maintained below the absorption temperature t of the remaining absorber stages, while the ratio The lesions between the low or medium pressure cascade and the absorber stage feeding it are maintained below similar pressure ratios for the other absorber stages. 2.Способ по п.1, отличающий с   тем, что слабый раствор, выход щий из каскада высокого давлени , после теплообмена с крепким раствором в кип тильнике частичного потока этого каскада подают на теплообмен с крепким раствором в кип тильнике частичного потока каскада низкого или среднего давлени .2. A method according to claim 1, characterized in that a weak solution emerging from a high pressure cascade, after heat exchange with a strong solution in a partial stream boiler of this cascade, is fed to heat exchange with a strong solution in a partial stream boiler of a low or medium cascade pressure.
SU817772180A 1981-03-17 1981-11-24 Method of utilizing waste heat for producing mechanical energy SU1636568A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD228366A DD232833A4 (en) 1981-03-17 1981-03-17 METHOD FOR ABBEER USE FOR GENERATING MECHANICAL ENERGY

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1636568A1 true SU1636568A1 (en) 1991-03-23

Family

ID=5529670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU817772180A SU1636568A1 (en) 1981-03-17 1981-11-24 Method of utilizing waste heat for producing mechanical energy

Country Status (3)

Country Link
CS (1) CS269753B1 (en)
DE (1) DE3142056A1 (en)
SU (1) SU1636568A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103712366B (en) * 2013-12-14 2015-10-28 华中科技大学 A kind of cryogen cold energy use system
CN104976514A (en) * 2014-04-11 2015-10-14 杨双来 Method for carrying out power outputting and gas conveying through low-temperature liquid
CN106352654B (en) * 2016-08-25 2019-05-14 广西大学 A kind of vaporization cold amount of liquid nitrogen recyclable device

Also Published As

Publication number Publication date
DE3142056A1 (en) 1982-09-30
CS269753B1 (en) 1990-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4009575A (en) Multi-use absorption/regeneration power cycle
US3823222A (en) Separation of co2 and h2s from gas mixtures
US4610137A (en) Regenerative gas turbine cycle
KR920009139B1 (en) Method and apparatus for implementing a thermodynamic cycle using a fluid of changing concentration
US5339755A (en) Dry scrubber with condensing heat exchanger for cycle efficiency improvement
CN103161528B (en) Work and coldness co-production system and method of recovering working medium effective ingredient refrigeration
CA2174245A1 (en) Partial oxidation process with production of power
AU2008297653A1 (en) Improved method for regeneration of absorbent
US4819437A (en) Method of converting thermal energy to work
GB884217A (en) Nitric acid production
CN109384647A (en) A kind of transformation methanolizing integrated production equipment and method
CN209835696U (en) System for utilize solar photothermal technology to handle coal fired power plant desulfurization waste water
SU1636568A1 (en) Method of utilizing waste heat for producing mechanical energy
CN111420516A (en) Steam waste heat cascade utilization system for carbon capture absorbent regeneration system
US4476684A (en) Hot bed power
US4702085A (en) Method and apparatus for converting low temperature heat into useful heat
JPS5675915A (en) Power generator
CN115445423A (en) Ammonia process decarburization device and operation method thereof
CN210831925U (en) Deep recovery device for exhaust smoke waste heat and moisture of power station boiler
RU2272915C1 (en) Method of operation of gas-steam plant
CN101160260B (en) Method of producing heat energy
SU1309903A3 (en) Method of humidifying gas flow
CN214840954U (en) System for recovering waste heat in seawater desalination process and using waste heat for heat source of boiler air heater
WO2022222548A1 (en) Hydrogen fuel and low-grade fuel combined cycle power device
US4987742A (en) Process for the generation of mechanical energy in the ammonia oxidation step of a nitric acid production process