[实用新型]工业炉冷却回路冷却流体介质余热回收发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种工业炉冷却回路冷却流体介质余热回收发电系统，是一种工业炉余热高效利用的新技术，属于能源与环境技术领域。

背景技术

电力生产在工农业生产中扮演着越来越重要的角色，可以说电力供应是整个社会发展的瓶颈。一个世纪以来，电力工业都是严重地依赖于煤等化石燃料，虽然近年来随着超临界朗肯循环等技术的应用，煤电效率逐步提高（现在世界上最新技术已经能达到近50%的热效率），但电力工业依然是二氧化碳及二氧化硫严重环境污染物主要的排放源，同时随着石化燃料的枯竭，开采的成本和难度会越来越大，而作为高耗能的钢铁，冶金，化工，建材以及其他工业生产过程中却产生大量的余热无法得到有效利用，而如何高效地将这些本是废物得能源利用起来，也就成了节能环保的重中之重。

余热是在一定经济技术条件下，在能源利用设备中没有被利用的能源，也就是多余、废弃的能源。它包括高温废气余热、冷却流体介质余热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热以及高压流体余压等七种。根据调查，各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的17%~67%，可回收利用的余热资源约为余热总资源的60%。

而作为工业炉冷却系统中的余热更是没有得到有效利用，有的直接将冷却系统中的热量直接排放到环境中去，造成了热量的浪费，而有的则只是简单的用冷却系统的余热进行加热水或是简单的用水蒸汽来发电，虽然利用了一部分余热，但是仍然有大量的余热无法得到有效利用，而本发明则利用高效的有机郎肯循环进行发电，解决了这些问题，不仅回收了余热，而且大大提高了余热的利用效率。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种工业炉冷却回路冷却流体介质余热回收发电系统，该系统可最大限度将工业炉冷却系统中的余热转化为电能。

本实用新型包括工业炉1、换热器I 2、加压泵I 3、透平或膨胀机4、发电机5、换热器II 6、冷凝器7、储液罐8、加压泵II 9、冷却塔10、冷却水泵11，工业炉1与换热器I 2连接，换热器I 2另一端通过加压泵I 3与工业炉1连接，换热器I 2通过透平或膨胀机4与发电机5连接，发电机5通过换热器II 6与冷凝器7连接，冷凝器7连接在储液罐8上，储液罐8通过加压泵II 9连接在换热器II 6上，换热器II 6与换热器I 2连接，冷凝器7与冷却塔10连接，冷却塔10另一端通过冷却水泵11与冷凝器7连接。

本系统包括三个回路：工业炉冷却回路，有机朗肯循环的工质循环回路，冷却水回路；第一回路为工业炉冷却回路，有工业炉1、换热器I 2和加压泵I 3形成，从工业炉1中的冷却器内出来的高温冷却介质（水或者导热油）进入换热器I 2进行换热，将热量传递给有机郎肯循环回路中的有机工质（如R123），使有机工质蒸发，从换热器I 2出来后冷却介质经过工质加压泵I 3加压后重新进入工业炉冷却器冷却炉子，从而完成一个循环。

第二回路为有机郎肯循环的工质循环回路，换热器I 2、透平或膨胀机4、发电机5、换热器II 6、冷凝器7、储液罐8和加压泵II 9形成，从换热器I 2出来的吸收工业炉冷却回路冷却工质的热量后变成蒸汽的有机工质，一路进入透平或膨胀机4推动透平或膨胀机4做功，同时透平或膨胀机4带动电机5发电，发电后的乏汽进入换热器II 6，（另一路则是旁通，当蒸汽压力达不到推动透平的压力时蒸汽则直接入换热器II 6，为即将进入换热器I 2进行蒸发的有机工质进行预热）有机工质从换热器II 6出来后进入冷凝器7进行冷凝，将热量传递给冷却水回路中的冷却水，然后进入储液罐8，再从储液罐8出来后经过工质加压泵II 9加压进入换热器6进行预热，然后进入换热器I 2进行蒸发，完成一个循环。

第三回路为冷却水回路，从冷却塔10来的冷却水经冷却水循环泵11输送至冷凝器7，完成对循环工质乏汽的凝结，之后返回冷却塔10布水管，经冷却后集于塔底集水盘，完成一个循环。

该发电系统使用工业炉冷却回路中的冷却流体介质对有机郎肯循环回路中的有机工质进行加热，使其蒸发；