[实用新型]利用精馏塔顶馏出物发电的ORC发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及余热回收设备领域，尤其是一种利用精馏塔顶馏出物发电的ORC发电系统。

背景技术

精馏是混合物精细分离的一个最重要的化工操作单元，它是在精馏塔中完成的。塔底为重馏份，塔中产物为中馏份，塔顶馏出物为轻馏份，具有温位低，汽态，焓值高的特点。传统的精馏塔馏出物换热工艺是：离塔热液态馏份在换热器中预热入塔原料，再通过水冷器冷却到入罐温度，而塔顶汽态产物温度较低，但仍需要通过空气和循环水将其热量带出，同时将温度降低后入罐。这种馏出物冷凝冷却工艺的缺点是：1)塔顶馏出物的热能不仅未被利用，还需要通过空气和循环水冷却，排到环境，对环境造成热污染。2)原来采用的换热器、空冷器、风机等占地面积较大，耗电量大。3)运行费用高。因此若能对此部分低温余热进行回收利用，意义重大。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种利用精馏塔顶馏出物发电的ORC发电系统，以充分回收利用余热，避免浪费，且具有一定的经济效益，降低工厂的成本。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：利用精馏塔顶馏出物发电的ORC发电系统，包括馏出物收集管、馏出物回收管和馏出物回收罐，所述馏出物收集管与馏出物回收管通过换热设备相连，所述馏出物回收管与馏出物回收罐相连通；

所述换热设备为ORC蒸发器，所述ORC蒸发器通过蒸汽管连接有透平发电模块，所述透平发电模块连接有冷却管，所述冷却管连接有冷凝系统，所述冷凝系统通过循环管与ORC蒸发器相连，所述循环管上设置有循环泵。

进一步地，所述冷凝系统包括回热器、冷凝器和储液罐，所述冷却管与回热器相连，所述回热器、冷凝器、储液罐、循环管依次相连，所述循环管经过了回热器后再与ORC蒸发器相连。

进一步地，所述冷凝器为水冷器，所述水冷器设置了冷却水输入管和冷却水输出管。

进一步地，所述透平发电模块包括透平与高速稀土永磁发电机，所述透平的转轴与高速稀土永磁发电机的转子相连，所述高速稀土永磁发电机通过导线连接有逆变器。

本实用新型的有益效果是：精馏塔内的馏出物携带大量的热量，通过馏出物收集管进入ORC蒸发器，与ORC蒸发器内的低沸点有机工质换热，被冷凝成液态并通过馏出物回收管进入馏出物回收罐中存储，同时，有机工质吸热蒸发，成为具有一定过热度的蒸汽，进入透平发电模块，推动透平转动发电，自身的温度降低，经过冷凝系统冷凝成为液体后重新进入ORC蒸发器，实现循环利用。本系统具有以下优点：1、能够充分利用塔顶馏出物的热能，避免了热能浪费，且防止直接或间接的排入大气中造成热污染。2、不需要采用原来的风冷、水冷设备，占地面积小，处理成本低。3、产生的电能能够供工厂的其他设备使用或者输入电网，具有经济效益，有利于企业的发展。

附图说明

图1是本实用新型的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1所示，图中的箭头为介质的流动方向，本实用新型的利用精馏塔顶馏出物发电的ORC发电系统，包括馏出物收集管1、馏出物回收管2和馏出物回收罐3，馏出物收集管1与精馏塔的顶部相连，用于导出馏出物。所述馏出物收集管1与馏出物回收管2通过换热设备相连，所述馏出物回收管2与馏出物回收罐3相连通。

所述换热设备为ORC蒸发器4，ORC是指以低沸点有机物为工质的朗肯循环，有机工质有多种，本实用新型采用R245fa，与大气友好，不破坏臭氧层，不可燃，安全性好。所述ORC蒸发器4通过蒸汽管5连接有透平发电模块6，所述透平发电模块6连接有冷却管7，所述冷却管7连接有冷凝系统，所述冷凝系统通过循环管9与ORC蒸发器4相连，所述循环管9上设置有循环泵8。

精馏塔内的馏出物携带大量的热量，通过馏出物收集管1进入ORC蒸发器4，在ORC蒸发器4中，馏出物与有机工质换热，自身的温度降低而液化，然后流入馏出物回收罐3中存储，而有机工质被加热成为具有一定过热度的蒸汽，并通过蒸汽管5进入透平发电模块6，推动透平61转动发电，自身的温度降低，再进入冷却管7，经过冷凝系统冷凝成为液体后重新进入ORC蒸发器4，实现循环利用。本系统具有以下优点：1、能够充分利用塔顶馏出物的热能，避免了热能浪费，且防止直接或间接的排入大气中造成热污染。2、不需要采用原来的风冷、水冷设备，占地面积小，处理成本低。3、产生的电能能够供工厂的其他设备使用或者输入电网，具有经济效益，有利于企业的发展。