[发明专利]一种低温位工业流体余热回收系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种低温位工业流体余热回收系统，特别涉及到70-140℃，以及120-230℃两个范围的炼铁、冶金、化工、炼化、化肥、电解铝、有色金属等行业生产过程中的流体余热发电。

背景技术

现在的炼铁、冶金、化工、炼化、化肥、电解铝有色等行业的流体常常需要降温，热量主要由循环水带走的，在沉淀池、冷却塔等冷却后循环使用。这部分余热最后全部排入大气，既浪费能源，也消耗了水资源，因此有效回收低温位的流体余热将会产生巨大的经济效益。

为了减少热能排放对环境的污染，降低炼铁，冶金，化工，炼化，化肥，电解铝、有色金属等工序中能耗，提高能源利用效率，研发低温位流体余热回收技术，已成为一项有重要意义的工作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种低温位工业流体余热回收系统，用于解决现有技术中对低温流体热能处理不合理的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种低温位工业流体余热回收系统，包括换热器、汽包、汽轮机、发电机、回热器、冷凝器和工质泵。

所述换热器，其与所述汽包连接，用于实现与有机工质的换热；

所述汽包，其与所述汽轮机连接，用于为所述汽轮机的均衡提供有机蒸气；

所述汽轮机，其与所述发电机连接，用于做功并带动所述发电机发电；所述汽轮机还与所述回热器连接，用于将做功后的有机工质送入所述回热器；

所述回热器，其与所述冷凝器连接，用于将经回热器降温后的有机工质送入所述冷凝器；

所述冷凝器，其与所述工质泵连接，用于将冷凝后的有机工质送入工质泵；

所述工质泵，其与所述回热器连接，用于将有机工质送入回热器预热；

所述回热器还与所述换热器连接，用于将预热后的工质送入所述换热器循环使用。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述汽轮机采用向心式汽轮机。这里的向心式汽轮机属于超高速汽轮机，转速一般在30000r/min以上。所述向心式叶轮机的结构很简单，主要由一个向心式叶轮和一个蜗壳构成，结构上类似于一台反向流动的离心泵。叶片直接在叶轮上铣削成形，整个叶轮精密浇铸而成，蜗壳一般为铸件，蜗壳中装有喷嘴环，以保证蒸汽进入叶轮的速度大小和方向。喷嘴的安装角可以在运行时调整，以改善汽轮机的变工况性能。由于较高的转速以及特殊的结构，促使所述向心式汽轮机的效率能高达80%以上，具有较高的能量转换效率。

进一步，所述换热器是侵入式流体换热器或管壳式流体换热器。对于侵入式流体换热器，工业流体在换热器外运行，吸热有机介质在换热器内运行；对于管壳式流体换热器，工业流体在内层运行，吸热有机介质在外层运行。

进一步，所述汽轮机和所述发电机通过直驱方式或者皮带连接。

进一步，所述冷凝器是水冷冷凝器或者空冷冷凝器，对缺水地区可以选用空冷冷凝器。

本发明的有益效果是：本发明所述的低温位工业流体余热回收系统能将低品质的热能转化成电能，采用的有机工质在透平做功过程中，从高压到低压始终保持干燥状态，消除了形成湿气的可能性，避免了高速小水滴冲击汽轮机时产生腐蚀损坏的可能性；且有机工质冷凝压力不高，整个系统在稍高于大气压力下工作，使有机工质的泄露现象大为降低。向心式汽轮机工作压力适应范围大，在1.1Mpa以上即可工作。系统中冷凝器也不需要增加防冻设施。本系统不需要真空系统，不需要除盐水系统，不需要厂房，土建工作量小，投资少，回收期短；运行时无人值守，维护量很小，维护成本低廉。

附图说明

图1为本发明所述余热回收系统的结构图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、换热器，2、汽包，3、汽轮机，4、发电机，5、回热器，6、冷凝器，7、工质泵。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，本实施例所述的一种低温位工业流体余热回收系统，包括依次连接的换热器1、汽包2、汽轮机3和回热器5，所述汽轮机3连接有发电机4，所述回热器5与冷凝器6、工质泵7依次连接成回路。其中，所述汽轮机3采用向心式汽轮机；所述换热器1是侵入式流体换热器或管壳式流体换热器；所述汽轮机3和所述发电机4通过直驱方式或者皮带连接；所述冷凝器6是水冷冷凝器或者空冷冷凝器。