[实用新型]一种能量回收三机同轴的压缩机组

说明书

技术领域

本实用新型属于动力机械工程专业领域的一种能量回收装置,具有节能环保，减少污染、净化环境的功效，可广泛应用于冶金、石化等领域的大、中型企业。

背景技术

目前，环境污染问题日益严重，国家加强了节能减排工作，倡导提高能源利用效率,并制定了促进节能减排的一系列政策措施，工业企业在节能减排上采取了许多的措施和办法，但仍然存在着大量的余压余热能源，回收利用率不高的问题。目前余压余热的回收利用普遍模式是余压余热回收发电，特别在工业企业如大型钢铁企业中高炉冶炼的副产品，高炉炉顶排出大量的煤气具有压力能及热能，能量回收是煤气经煤气余压透平膨胀机作功,驱动发电机进行发电并上网或企业自用，同时煤气余压透平机排出的低温低压煤气供应给其它所需用户。对于钢铁企业而言，这种回收模式下，高炉煤气具有的能量没有彻底的充分利用，同时煤气余压透平机发出的电能上网外送或者钢铁企业通过内部电网自用，这都属于能源的二次利用，这种利用方式不可避免的存在能源的消耗损失与利用效率问题，并且机组运行与维护的人力和财力耗费巨大，存在余压余热能源回收利用率不高的问题。

随着国家建设资源节约型社会及节能减排工作的落实，研究能量回收三机同轴的压缩机组对工业企业生产工艺流程中的余压余热利用、能量回收方面具有重要意义。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷或不足，本实用新型的目的在于，提供一种能量回收三机同轴的压缩机组，本实用新型不同于工业企业如大型钢铁企业普遍应用的高炉煤气余压透平发电机组，也不同于工业企业中大量应用的余压、余热回收蒸汽轮机发电机组，它是将工业流程中产生的具有余压余热能量的煤气通过煤气余压透平机回收转变为机械能，而非按照常规进行发电上网；同时，煤气余压透平机排出的低温低压煤气进入燃气锅炉燃烧，燃气锅炉产生高参数蒸汽，高参数蒸汽具有的能量通过蒸汽轮机回收转变为机械能；煤气余压透平机和蒸汽轮机共同驱动压缩机，通过压缩机将煤气余压透平机和蒸汽轮机的机械能转变为工艺气体的压力能和动能，压缩机的出口管道向工艺系统提供压缩工艺气体，满足工艺系统要求。因此，余压余热煤气具有的能量得到了充分的全部利用，减少了能源的二次转换的损失，实现能源的直接高效利用，实现了废气的零排放。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种能量回收三机同轴的压缩机组，包括煤气余压透平机、变速离合器、压缩机、蒸汽轮机和蒸汽轮机的辅机系统；所述的压缩机的两端分别连接煤气余压透平机和蒸汽轮机，煤气余压透平机与蒸汽轮机共同驱动压缩机；所述的煤气余压透平机和压缩机之间通过变速离合器相连；所述的煤气余压透平机的进气口通过第一管道和工业流程中产生的具有余压余热能量的煤气源相连接；压缩机的输出端通过第三管道向工业装置提供所需的压缩气体。

本实用新型还包括如下其它技术特征：

所述的压缩机采用离心压缩机或者轴流压缩机。

所述蒸汽轮机的辅机系统包括凝汽器、凝结水泵、热井液位调节阀、低压加热器、除氧器和燃气锅炉；其中，所述蒸汽轮机的排汽口连接到凝汽器的输入端，凝汽器、凝结水泵、热井液位调节阀、低压加热器、除氧器、燃气锅炉通过第四管道依次连接，所述燃气锅炉的输出端通过第四管道连接蒸汽轮机的输入端，上述各部件组成一个封闭系统完成蒸汽轮机的蒸汽动力循环；煤气余压透平机的排气口和燃气锅炉的燃气进口通过第二管道相连接。

所述的凝汽器与冷却水循环管道相连接，且凝汽器进水端的冷却水循环管道上安装有循环水泵。

本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型将煤气余压透平机、压缩机、蒸汽轮机联结在一个轴系上，实现了煤气余压透平机和蒸汽轮机联合生产，将煤气具有余压余热能量转化为工艺气体的压力能和动能，共同驱动压缩机向工艺系统提供所需的压缩气体，减少了能源的二次转换损失，实现了工业流程中余压、余热的高效直接利用。

2、本实用新型实现了工业流程中废气能量的完全最大化利用，实现了废气的零排放。具有余压余热能量的煤气通过煤气余压透平机回收能量后，煤气余压透平机排出的低温低压煤气通过燃气锅炉燃烧，产生高参数蒸汽，高参数蒸汽具有的能量通过蒸汽轮机回收能量，再次进行能量回收，这样具有余压余热能量的煤气得到了完全彻底的利用，减少了污染、净化了环境，实现了废气的零排放，使工业过程产生的废气与余热（废热）具有的能量得到了最大化利用。