[发明专利]废热回收系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种回收的系统，用于对蒸馏塔、焚烧炉、高炉及熔解炉等在各种工业领域使用的炉(furnace)产生的热中的无法再利用而废弃的废热进行回收。

背景技术

蒸馏塔、焚烧炉、高炉及熔解炉等在各种工业领域使用的炉(furnace)产生的热中的无法再利用而被废弃的热称为废热，这种废热从各种窑炉、锅炉、干燥设备以及空调设备等中，以燃烧尾气的形态排出到大气中，在加热、蒸馏、蒸发、精制及分离等工序中，被冷却或凝结，以冷却水的形态排出。在所述废热中，相对高温的废热用于低压蒸汽生产或锅炉供应水预热等，与之相反，相对低温的废热在其利用技术方面存在局限，投资费用过大，无法回收而直接废弃。

尤其是，石油化学工序一般可分为反应工序以及分离/精制工序。如果从能源观点来看，这种工序可划分为为实施反应工序或分离/精制工序而向罐的下部等供应热的加热工序以及对罐的上部等进行冷却的冷却工序。在所述加热工序中，一般使用蒸汽作为热源，并且在所述冷却工序中，一般使用冷却水(cooling water)作为冷却源。

在石油化学工序方面，一般是利用蒸汽使罐的下部再沸腾(reboiling)，把因此发生的罐上部的高温流体利用冷却水或风扇冷却器等进行强制冷却后，以返流(reflux)方式供应给罐或制造馏出物(distillate)。图1是利用冷却水使罐的上部发生的高温流体冷却的现有蒸馏塔的示意图。参照图1进行说明，蒸馏塔100包括：罐101；蒸汽重沸器102，连接于所述罐的下部，向罐供应热；冷却装置103，连接于所述罐的上部，利用冷却水冷却从罐的上部排出的高温的流体。所述罐101从连接于罐的下部的蒸汽重沸器102获得供热，从罐101上部排出的高温的流体在冷却装置103中冷却后，重新供应给罐101。

作为不用冷却水对罐顶(column overhead)的低温热源进行强制冷却，而是进行再利用的技术，有机械式蒸汽再压缩装置(mechanical vapor recompression system；MVR)及热蒸汽再压缩装置(thermal vapor recompressor；TVR)等。

MVR是利用压缩机直接压缩罐顶的蒸汽，从而使蒸汽的温度和压力上升后，把升温升压的蒸汽直接作为罐的再沸腾热源进行再利用，或利用升温升压的蒸汽生成低压蒸汽的装置，这种MVR的初期设备投资费用及运转费用过大，在MV系统发生故障时，冷却源被切断，存在将会给罐的安全运转造成严重障碍的问题。

另外，TVR是以高压的蒸汽为驱动源，吸入低压的废蒸汽并压缩后，把压缩的吐出蒸汽作为加热源进行再利用的装置，由于设备简单，具有初期投资费用及运转费用低的优点，但是，制造可使用级的蒸汽会消耗相当量的高压蒸汽，因此，存在整体蒸汽平衡损毁，发生2次蒸汽损失的问题。

因此，需要开发一种能够利用从罐的上部回收的废热，提高能源效率的废热回收系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种废热回收系统，把从罐的上部回收的废热重新供应给罐，增大能源效率。

本发明的另一目的在于提供一种多段式废热回收系统，连接多个罐，具备废热回收结构、废热利用结构，或废热回收结构及废热利用结构。

为达到上述的本发明的目的，本发明提供废热回收系统，其包括：罐；蒸汽重沸器，连接于所述罐的下部，向罐供应热；热水生成装置，与所述罐的上部连接，利用从罐的上部排出的高温的流体，把冷水转换成热水；以及热水重沸器，与所述热水生成装置及所述罐的下部连接，把从所述热水生成装置排出的热水用作热供应源，向所述罐的下部供应热；从而，把从罐的上部回收的废热供应给罐。

另外，本发明提供多段式废热回收系统，其包括：第一罐；第一蒸汽重沸器，连接于所述第一罐的下部，向第一罐供应热；第一热水生成装置，与所述第一罐的上部连接，利用从所述第一罐的上部排出的高温的流体，把冷水转换成热水；第二罐；第二蒸汽重沸器，连接于所述第二罐的下部，向第二罐供应热；第二热水生成装置，与所述第二罐及所述第一热水生成装置连接，利用从所述第二罐的上部排出的高温的流体，把从所述第一热水生成装置排出的热水转换成高温的热水；第三罐；第三蒸汽重沸器，连接于所述第三罐的下部，向第三罐供应热；以及第三热水重沸器，与所述第二热水生成装置及所述第三罐的下部连接，把从所述第二热水生成装置排出的高温的热水用作热供应源，向所述第三罐的下部供应热。其中，所述第二罐的运转温度高于所述第一罐的运转温度。