[发明专利]氨水混合工质功冷联供的热力循环系统及方法

权利要求书

1.一种氨水混合工质功冷联供的热力循环系统，其特征在于，该系统包括低压溶液泵(1)、第一分流器(2)、溶液换热器(3)、烟气余热换热器(4)、冷凝换热器(5)、精馏塔(6)、冷凝器(7)、过冷器(8)、氨节流阀(9)、蒸发器(10)、吸收器(11)、塔釜再沸器(12)、第二分流器(13)、高压溶液泵(14)、蒸汽发生器(15)、透平(16)、混合器(17)和溶液节流阀(18)，其中吸收器(11)与低压溶液泵(1)相连接，低压溶液泵(1)与第一分流器(2)相连接，第一分流器(2)分别连接于溶液换热器(3)和冷凝换热器(5)，溶液换热器(3)连接于烟气余热换热器(4)，烟气余热换热器(4)和冷凝换热器(5)分别与精馏塔(6)直接相连接；精馏塔(6)的顶部依次连接于冷凝器(7)、过冷器(8)、氨节流阀(9)和蒸发器(10)，精馏塔(6)的底部依次连接于塔釜再沸器(12)和第二分流器(13)，第二分流器(13)分别连接于溶液换热器(3)和高压溶液泵(14)，高压溶液泵(14)依次连接于蒸汽发生器(15)、透平(16)、塔釜再沸器(12)和冷凝换热器(5)；溶液换热器(3)和冷凝换热器(5)分别连接于混合器(17)，之后再依次连接溶液节流阀(18)和吸收器(11)。

2.根据权利要求1所述的氨水混合工质功冷联供的热力循环系统，其特征在于，所述第一分流器(2)和第二分流器(13)是分流装置，对工质物流进行质量分流；第一分流器(2)入口与低压溶液泵(1)出口连接，出口分别与溶液换热器(3)和冷凝换热器(5)冷侧入口连接，第二分流器(13)入口与塔釜再沸器(12)出口连接，出口分别与溶液换热器(3)热侧入口和高压溶液泵(14)入口连接。

3.根据权利要求1所述的氨水混合工质功冷联供的热力循环系统，其特征在于，所述低压溶液泵(1)和高压溶液泵(14)是液体加压设备，用于提高液体压力；低压溶液泵(1)连接于吸收器(11)和分流器(2)之间，高压溶液泵(14)连接于第二分流器(13)和蒸汽发生器(15)之间。

4.根据权利要求1所述的氨水混合工质功冷联供的热力循环系统，其特征在于，所述溶液换热器(3)、烟气余热换热器(4)、冷凝换热器(5)、塔釜再沸器(12)和蒸汽发生器(15)是换热设备，用于实现冷、热物流间的热量交换；其中：溶液换热器(3)的热侧出口与混合器(17)入口相连接，冷侧出口与烟气余热换热器(4)冷侧入口相连接；烟气余热换热器(4)的热侧入口与蒸汽发生器(15)热侧出口相连接，出口直接连接于环境，冷侧出口与精馏塔(6)冷侧入口相连接；冷凝换热器(5)热侧进出口分别与塔釜再沸器(12)热侧出口和混合器(17)入口相连接，冷侧出口与精馏塔(6)冷侧入口相连接；塔釜再沸器(12)热侧入口与透平(16)出口相连接，冷侧出口与第二分流器(13)相连接；蒸汽发生器(15)冷侧进出口分别与高压溶液泵(14)出口和透平(16)入口相连接，蒸汽发生器(15)输入的热量为工业余热或太阳能。

5.根据权利要求1所述的氨水混合工质功冷联供的热力循环系统，其特征在于，所述透平(16)是一做功装置，高温高压氨水蒸汽在其中膨胀实现对外做功，透平(16)进出口分别与蒸汽发生器(15)冷侧出口和塔釜再沸器(12)热侧入口相连接。

6.根据权利要求1所述的氨水混合工质功冷联供的热力循环系统，其特征在于，所述精馏塔(6)和塔釜再沸器(12)用于对氨和水进行精馏分离，其顶部连接有一冷凝器(7)，冷凝器(7)用于将精馏分离得到的浓氨蒸汽冷凝作为制冷工质；塔釜再沸器(12)所需热量来自透平(16)排汽余热，塔釜再沸器(12)产出的稀氨水溶液进入第二分流器(13)。

7.根据权利要求1所述的氨水混合工质功冷联供的热力循环系统，其特征在于，所述过冷器(8)是换热设备，利用来自蒸发器(10)的低温制冷工质冷却来自冷凝器(7)的液氨；其热侧进出口分别连接冷凝器(7)和氨节流阀(9)，冷侧进出口分别连接蒸发器(10)和吸收器(11)。

8.根据权利要求1所述的氨水混合工质功冷联供的热力循环系统，其特征在于，所述氨节流阀(9)和溶液节流阀(18)是节流降压装置；其中氨节流阀(9)进出口分别与过冷器(8)和蒸发器(10)相连接；溶液节流阀(18)进出口分别与混合器(17)和吸收器(11)相连接。