專(zhuān)利名稱(chēng)：鋼鐵企業(yè)分布式純低溫煤氣余熱回收利用系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)鋼鐵企業(yè)廢熱能源利用的裝置，特別涉及一種對(duì)鋼鐵企業(yè)純低 溫煤氣余熱回收利用的裝置。
背景技術(shù)：
分布式低溫煤氣氣源在鋼鐵企業(yè)內(nèi)較為普遍存在，由于熱源分布的特點(diǎn)，低溫煤 氣的熱能往往由于熱源溫度和流量不易穩(wěn)定、熱源點(diǎn)較為分散而沒(méi)有有效的技術(shù)手段不能 被充分利用。現(xiàn)有技術(shù)中也僅僅局限于取暖等等技術(shù)含量較低的熱量回收應(yīng)用。而在鋼鐵 企業(yè)中，制造流程中伴隨大量物質(zhì)和能量排放，存在較多的能源浪費(fèi)現(xiàn)象。在我國(guó)，現(xiàn)有的 鋼鐵企業(yè)余熱資源的總體回收率僅25. 8%左右，其中包括純低溫煤氣的熱量回收；而以上 回收比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到應(yīng)有的回收比例，因此，實(shí)際上生產(chǎn)過(guò)程中蘊(yùn)含著許多減量化、再利 用、再循環(huán)的可能性。同時(shí)，現(xiàn)代鋼鐵企業(yè)中，節(jié)能減排的具體實(shí)施過(guò)程中，除了優(yōu)化和建設(shè)能源網(wǎng)絡(luò)管 理中心、提高設(shè)備的大型化外，提高現(xiàn)有二次能源和余熱資源的利用率也是較為重要的方因此，需要一種對(duì)鋼鐵企業(yè)分布式純低溫煤氣余熱回收利用的裝置，能夠?qū)⒓兊?溫煤氣的余熱得到很好的回收和利用，而且能夠克服低溫煤氣的溫度和流量不易穩(wěn)定、熱 源點(diǎn)較為分散的問(wèn)題，使回收后的熱能參數(shù)穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種鋼鐵企業(yè)分布式純低溫煤氣余熱回收利用系 統(tǒng)，能夠?qū)⒓兊蜏孛簹獾挠酂岬玫胶芎玫幕厥蘸屠?，而且能夠克服低溫煤氣的溫度和?量不易穩(wěn)定、熱源點(diǎn)較為分散的問(wèn)題，使回收后的熱能參數(shù)穩(wěn)定。本發(fā)明的鋼鐵企業(yè)分布式純低溫煤氣余熱回收利用系統(tǒng)，包括一次回路系統(tǒng)和二 次回路系統(tǒng)；
所述一次回路系統(tǒng)包括用于吸收純低溫煤氣余熱熱量的蓄熱式換熱器和通過(guò)循環(huán)的 熱媒介質(zhì)與蓄熱式換熱器進(jìn)行熱交換的蓄熱式蒸發(fā)器；所述蓄熱式換熱器為至少一個(gè)； 所述蓄熱式蒸發(fā)器的熱媒介質(zhì)出口設(shè)置將熱媒介質(zhì)輸送至蓄熱式換熱器的熱媒介質(zhì)循環(huán) 泵；
二次回路系統(tǒng)包括在蓄熱式蒸發(fā)器內(nèi)與熱媒介質(zhì)進(jìn)行熱交換的低沸點(diǎn)工質(zhì)循環(huán)回路、 位于低沸點(diǎn)工質(zhì)循環(huán)回路上在蓄熱式蒸發(fā)器低沸點(diǎn)工質(zhì)出口串接的透平機(jī)和在透平機(jī)低 沸點(diǎn)工質(zhì)出口串接的將低沸點(diǎn)工質(zhì)送至蓄熱式蒸發(fā)器的低沸點(diǎn)工質(zhì)循環(huán)泵。進(jìn)一步，所述蓄熱式蒸發(fā)器的熱媒介質(zhì)入口連通設(shè)置緩沖容器I，所述緩沖容器 I與蓄熱式換熱器熱媒介質(zhì)出口連通；所述蓄熱式蒸發(fā)器的熱媒介質(zhì)出口連通設(shè)置緩沖容 器II，所述緩沖容器II與熱媒介質(zhì)循環(huán)泵進(jìn)口連通；
進(jìn)一步，位于低沸點(diǎn)工質(zhì)循環(huán)回路上在蓄熱式蒸發(fā)器低沸點(diǎn)工質(zhì)出口與透平機(jī)低沸點(diǎn)
3工質(zhì)入口之間還串接有氣液分離器；
進(jìn)一步，位于低沸點(diǎn)工質(zhì)循環(huán)回路上在透平機(jī)低沸點(diǎn)工質(zhì)出口與低沸點(diǎn)工質(zhì)循環(huán)泵之 間串接有冷凝器；
進(jìn)一步，所述冷凝器的低沸點(diǎn)工質(zhì)出口與低沸點(diǎn)工質(zhì)循環(huán)泵之間串接有儲(chǔ)液罐，所述 氣液分離器的排液口連通于儲(chǔ)液罐；
進(jìn)一步，各個(gè)蓄熱式換熱器的熱媒介質(zhì)出口匯流至出口總管后連通于緩沖容器I ；低 沸點(diǎn)工質(zhì)循環(huán)泵出口通過(guò)與各個(gè)蓄熱式換熱器的熱媒介質(zhì)入口一一對(duì)應(yīng)的支管分別連通 于蓄熱式換熱器的熱媒介質(zhì)入口。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的鋼鐵企業(yè)分布式純低溫煤氣余熱回收利用系統(tǒng)， 采用一次回路系統(tǒng)和二次回路系統(tǒng)，并結(jié)合蓄熱式換熱模式，實(shí)現(xiàn)“雙工質(zhì)+雙回路+雙蓄 熱”的能源回收方式，通過(guò)兩次不同工質(zhì)的換熱過(guò)程和集中的多個(gè)蓄熱式器回收分散的熱 源熱量，使溫度和流量不穩(wěn)定、分布較為分散的低溫煤氣的熱能回收為參數(shù)穩(wěn)定的熱量，從 而能夠驅(qū)動(dòng)透平機(jī)帶動(dòng)從動(dòng)機(jī)，使熱能得到充分回收利用，避免了能源的浪費(fèi)，更適應(yīng)于分 布式熱源的余熱回收，為鋼鐵企業(yè)鋼鐵企業(yè)純低溫煤氣余熱資源充分利用和較好的實(shí)現(xiàn)節(jié) 能減排提供了 一條可靠的技術(shù)手段。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。附圖為本發(fā)明的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式附圖為本發(fā)明的流程示意圖，如圖所示本實(shí)施例的鋼鐵企業(yè)分布式純低溫煤氣 余熱回收利用系統(tǒng)，包括一次回路系統(tǒng)和二次回路系統(tǒng)；
所述一次回路系統(tǒng)包括用于吸收純低溫煤氣余熱熱量的蓄熱式換熱器1和通過(guò)循環(huán) 的熱媒介質(zhì)與蓄熱式換熱器1進(jìn)行熱交換的蓄熱式蒸發(fā)器3 ；所述蓄熱式換熱器1為至少 一個(gè)；所述蓄熱式蒸發(fā)器3的熱媒介質(zhì)出口設(shè)置將熱媒介質(zhì)輸送至蓄熱式換熱器1的熱媒 介質(zhì)循環(huán)泵5 ；本實(shí)施例中，熱媒介質(zhì)采用熱媒油；蓄熱式蒸發(fā)器1根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)純低溫煤氣氣 源的分布狀況的需要可以為多個(gè)；
二次回路系統(tǒng)包括在蓄熱式蒸發(fā)器3內(nèi)與熱媒介質(zhì)進(jìn)行熱交換的低沸點(diǎn)工質(zhì)循環(huán)回 路、位于低沸點(diǎn)工質(zhì)循環(huán)回路上在蓄熱式蒸發(fā)器3低沸點(diǎn)工質(zhì)出口串接的透平機(jī)7和在透 平機(jī)7低沸點(diǎn)工質(zhì)出口串接的將低沸點(diǎn)工質(zhì)送至蓄熱式蒸發(fā)器3的低沸點(diǎn)工質(zhì)循環(huán)泵11 ； 如圖所示，透平機(jī)7用于驅(qū)動(dòng)從動(dòng)機(jī)8，從動(dòng)機(jī)8可以為泵、發(fā)電機(jī)等機(jī)械；蓄熱式蒸發(fā)器3 和蓄熱式換熱器1均為間接進(jìn)行熱交換的結(jié)構(gòu)；
如圖所示，一次回路系統(tǒng)和二次回路系統(tǒng)在設(shè)備的前后分別安裝必要的控制閥門(mén)，適 應(yīng)與工藝需要。本發(fā)明采用兩次換熱回路系統(tǒng)，能夠很好的緩沖熱量波動(dòng)引起的系統(tǒng)參數(shù)不穩(wěn)現(xiàn) 象，同時(shí)，采用蓄熱式換熱模式，換熱過(guò)程穩(wěn)定，進(jìn)一步使系統(tǒng)參數(shù)穩(wěn)定，使溫度、流量等參 數(shù)波動(dòng)較大的純低溫煤氣的余熱得到充分利用。本實(shí)施例中，所述蓄熱式蒸發(fā)器3的熱媒介質(zhì)入口連通設(shè)置緩沖容器I 2，所述緩
4沖容器I 2與蓄熱式換熱器1熱媒介質(zhì)出口連通；所述蓄熱式蒸發(fā)器3的熱媒介質(zhì)出口連 通設(shè)置緩沖容器II 4，所述緩沖容器II 4與熱媒介質(zhì)循環(huán)泵5進(jìn)口連通；采用緩沖容器進(jìn)行 緩沖，降低熱媒介質(zhì)的流量和壓力波動(dòng)，使得熱媒介質(zhì)混合更為充分，溫度指標(biāo)更為均勻穩(wěn)定。本實(shí)施例中，位于低沸點(diǎn)工質(zhì)循環(huán)回路上在蓄熱式蒸發(fā)器3低沸點(diǎn)工質(zhì)出口與透 平機(jī)7低沸點(diǎn)工質(zhì)入口之間還串接有氣液分離器6 ；防止液體影響到透平機(jī)7的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)， 同時(shí)氣液分離器6還具有一定的緩沖功能，保證低沸點(diǎn)工質(zhì)的穩(wěn)定性。本實(shí)施例中，位于低沸點(diǎn)工質(zhì)循環(huán)回路上在透平機(jī)7低沸點(diǎn)工質(zhì)出口與低沸點(diǎn)工 質(zhì)循環(huán)泵11之間串接有冷凝器9 ；使進(jìn)入低沸點(diǎn)工質(zhì)循環(huán)泵11的介質(zhì)為液體，防止低沸點(diǎn) 工質(zhì)循環(huán)泵11出現(xiàn)抽空而導(dǎo)致回路阻塞的問(wèn)題。本實(shí)施例中，所述冷凝器9的低沸點(diǎn)工質(zhì)出口與低沸點(diǎn)工質(zhì)循環(huán)泵11之間串接有 儲(chǔ)液罐10，所述氣液分離器的排液口連通于儲(chǔ)液罐；能夠儲(chǔ)存液體，保證低沸點(diǎn)工質(zhì)循環(huán) 泵11的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。本實(shí)施例中，各個(gè)蓄熱式換熱器1的熱媒介質(zhì)出口匯流至出口總管后連通于緩沖 容器I 2 ；低沸點(diǎn)工質(zhì)循環(huán)泵5出口通過(guò)與各個(gè)蓄熱式換熱器1的熱媒介質(zhì)入口一一對(duì)應(yīng) 的支管分別連通于蓄熱式換熱器1的熱媒介質(zhì)入口 ；系統(tǒng)布置簡(jiǎn)單緊湊，占地面積小。本發(fā)明在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，一次回路系統(tǒng)從熱媒介質(zhì)循環(huán)泵5出來(lái)的低溫?zé)崦接瓦M(jìn)入蓄 熱式換熱器1，分別與純低溫煤氣間接換熱升溫后，通過(guò)蓄熱式換熱器1的熱媒介質(zhì)出口排 出并匯集到緩沖容器I 2，從緩沖容器I 2排出的進(jìn)入蓄熱式蒸發(fā)器3，高溫?zé)崦接驮谛顭?式蒸發(fā)器2內(nèi)與低沸點(diǎn)工質(zhì)換熱降溫后進(jìn)入緩沖容器II 4，從緩沖容器II 4排出的低溫?zé)?媒油通過(guò)熱媒介質(zhì)循環(huán)泵5送至蓄熱式換熱器1從而完成一個(gè)循環(huán)。二次回路系統(tǒng)從低 沸點(diǎn)工質(zhì)循環(huán)泵11排出的液態(tài)低沸點(diǎn)工質(zhì)進(jìn)入蓄熱式蒸發(fā)器3，與熱媒油間接換熱升溫氣 化后進(jìn)入氣液分離器6，分離出的氣態(tài)低沸點(diǎn)工質(zhì)經(jīng)氣液分離器6氣體出口排出并進(jìn)入到 透平機(jī)7做功，做功后的乏氣通過(guò)透平機(jī)7的出氣口排出后進(jìn)入冷凝器9，乏氣在冷凝器9 內(nèi)被冷卻成液態(tài)后從冷凝器9的排液口排出并進(jìn)入儲(chǔ)液罐10，從儲(chǔ)液罐10排出的液態(tài)低 沸點(diǎn)工質(zhì)進(jìn)入低沸點(diǎn)工質(zhì)循環(huán)泵11送至蓄熱式蒸發(fā)器3從而完成一個(gè)循環(huán)。從氣液分離 器6分離下來(lái)的液態(tài)低沸點(diǎn)工質(zhì)從氣液分離器6的排液口排出后經(jīng)儲(chǔ)液罐10的側(cè)面進(jìn)口 進(jìn)入到儲(chǔ)液罐中；與此同時(shí)透平機(jī)將動(dòng)力傳給從動(dòng)設(shè)備。由于蓄熱式換熱器兼具換熱和蓄熱的功能，該設(shè)備的設(shè)置能夠極大地降低煤氣溫 度和流量不穩(wěn)定對(duì)熱媒油一次回路系統(tǒng)煤氣側(cè)換熱特性的影響，維持熱媒油在純低溫煤氣 蓄熱式換熱器出口處溫度的穩(wěn)定。同時(shí)，蓄熱式蒸發(fā)器兼具換熱和蓄熱的雙重功能，能夠有 效地降低熱媒油溫度波動(dòng)對(duì)低沸點(diǎn)工質(zhì)換熱的影響。因此，本純低溫煤氣余熱回收利用系 統(tǒng)能夠消除煤氣溫度和流量不穩(wěn)定對(duì)低沸點(diǎn)工質(zhì)升溫氣化特性的影響，滿足透平對(duì)進(jìn)氣參 數(shù)的嚴(yán)格要求。最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較 佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技 術(shù)方案進(jìn)行修改或/和等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在 本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
一種鋼鐵企業(yè)分布式純低溫煤氣余熱回收利用系統(tǒng)，其特征在于包括一次回路系統(tǒng)和二次回路系統(tǒng)；所述一次回路系統(tǒng)包括用于吸收純低溫煤氣余熱熱量的蓄熱式換熱器和通過(guò)循環(huán)的熱媒介質(zhì)與蓄熱式換熱器進(jìn)行熱交換的蓄熱式蒸發(fā)器；所述蓄熱式換熱器為至少一個(gè)；所述蓄熱式蒸發(fā)器的熱媒介質(zhì)出口設(shè)置將熱媒介質(zhì)輸送至蓄熱式換熱器的熱媒介質(zhì)循環(huán)泵；二次回路系統(tǒng)包括在蓄熱式蒸發(fā)器內(nèi)與熱媒介質(zhì)進(jìn)行熱交換的低沸點(diǎn)工質(zhì)循環(huán)回路、位于低沸點(diǎn)工質(zhì)循環(huán)回路上在蓄熱式蒸發(fā)器低沸點(diǎn)工質(zhì)出口串接的透平機(jī)和在透平機(jī)低沸點(diǎn)工質(zhì)出口串接的將低沸點(diǎn)工質(zhì)送至蓄熱式蒸發(fā)器的低沸點(diǎn)工質(zhì)循環(huán)泵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼鐵企業(yè)分布式純低溫煤氣余熱回收利用系統(tǒng)，其特征在 于所述蓄熱式蒸發(fā)器的熱媒介質(zhì)入口連通設(shè)置緩沖容器I，所述緩沖容器I與蓄熱式換 熱器熱媒介質(zhì)出口連通；所述蓄熱式蒸發(fā)器的熱媒介質(zhì)出口連通設(shè)置緩沖容器II，所述緩 沖容器II與熱媒介質(zhì)循環(huán)泵進(jìn)口連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼鐵企業(yè)分布式純低溫煤氣余熱回收利用系統(tǒng)，其特征在 于位于低沸點(diǎn)工質(zhì)循環(huán)回路上在蓄熱式蒸發(fā)器低沸點(diǎn)工質(zhì)出口與透平機(jī)低沸點(diǎn)工質(zhì)入口 之間還串接有氣液分離器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一權(quán)利要求所述的鋼鐵企業(yè)分布式純低溫煤氣余熱回收利用 系統(tǒng)，其特征在于位于低沸點(diǎn)工質(zhì)循環(huán)回路上在透平機(jī)低沸點(diǎn)工質(zhì)出口與低沸點(diǎn)工質(zhì)循 環(huán)泵之間串接有冷凝器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋼鐵企業(yè)分布式純低溫煤氣余熱回收利用系統(tǒng)，其特征在 于所述冷凝器的低沸點(diǎn)工質(zhì)出口與低沸點(diǎn)工質(zhì)循環(huán)泵之間串接有儲(chǔ)液罐，所述氣液分離 器的排液口連通于儲(chǔ)液罐。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋼鐵企業(yè)分布式純低溫煤氣余熱回收利用系統(tǒng)，其特征在 于各個(gè)蓄熱式換熱器的熱媒介質(zhì)出口匯流至出口總管后連通于緩沖容器I ；低沸點(diǎn)工質(zhì) 循環(huán)泵出口通過(guò)與各個(gè)蓄熱式換熱器的熱媒介質(zhì)入口一一對(duì)應(yīng)的支管分別連通于蓄熱式 換熱器的熱媒介質(zhì)入口。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鋼鐵企業(yè)分布式純低溫煤氣余熱回收利用系統(tǒng)，包括一次回路系統(tǒng)和二次回路系統(tǒng)；一次回路系統(tǒng)采用蓄熱式換熱器將純低溫煤氣余熱熱量回收，并通過(guò)蓄熱式蒸發(fā)器將熱量傳遞至二次回路系統(tǒng)，并用于驅(qū)動(dòng)透平機(jī)；本發(fā)明采用“雙工質(zhì)＋雙回路＋雙蓄熱”的能源回收方式，通過(guò)兩次不同工質(zhì)的換熱過(guò)程和集中的多個(gè)蓄熱式換熱器回收分散的熱源，使溫度和流量不穩(wěn)定、較為分散的低溫煤氣的熱能回收為參數(shù)穩(wěn)定的熱量，從而能夠驅(qū)動(dòng)透平機(jī)帶動(dòng)從動(dòng)機(jī)，使熱能得到充分回收利用，避免了能源的浪費(fèi)，更適應(yīng)于分布式熱源的余熱回收，為鋼鐵企業(yè)鋼鐵企業(yè)純低溫煤氣余熱資源充分利用和較好的實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排提供了一條可靠的技術(shù)手段。
文檔編號(hào)F27D17/00GK101922864SQ20101029202
公開(kāi)日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月26日
發(fā)明者劉旭, 王珂, 陳繼輝 申請(qǐng)人:中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司