[实用新型]一种有机朗肯型工业余热集成回收装置

说明书

本发明涉及一种有机朗肯型工业余热集成回收装置，具体属节能环保技术领域。

电站锅炉、工业锅炉、工业炉窑及化工厂等工业生产过程会产生废气、废水、废汽、废渣等，其中含有大量的未被利用的热量。如电站锅炉生产过程中排放出大量的烟气，其中可回收利用的热量很多；电站锅炉运行过程中还需通过连续排污和定期排污保障锅炉的水质符合安全需求，同时必须将锅炉给水中的氧气除去，以避免对锅炉系统的腐蚀。目前热力除氧器是电站锅炉的首选技术，除氧器在工作的同时，夹带大量的工作蒸汽排入大气。由于锅炉连排水和除氧器排汽中含有大量的热量及优良的水质，如果直接排放将造成极大的能源和资源浪费，而且对环境造成污染。

ZL200710046604.X提供了一种锅炉烟气余热回收的装置流程，该技术主要应用领域是电站蒸汽锅炉。该技术是一种锅炉余热回收的好方法。但是，该余热回收流程产生的是低品位的中低压蒸汽，且如果产生的蒸汽如无法外供使用，该技术的应用即受到很大的限制，通常仅能通过增加空气预热器或给水预热器回收部分烟气余热，锅炉的排烟温度仍然较高，能量浪费仍然较大，不符合节能要求。

专利CN01222028.0、CN03269342.7、ZL200710025595.6等对锅炉运行过程产生的废水进行了热量及资源回收探索，能够取得一定的效果，但也存在一定的问题。

虽然这两部分余热资源浪费巨大，但回收利用有较大的难度，其主要原因是：（1）余热的品质较低，未找到有效的利用方法；（2）回收者三部分的余热，往往对锅炉原有热力系统做出较大改动，具有一定的风险性；（3）热平衡问题难以组织，难以在工厂内部全部直接利用，往往需要向外寻找合适的热用户，而热用户的用热负荷往往会有波动，从而限制了回收方法的通用性。

由于烟气中硫化物的存在，尾部受热面的烟气出口温度受到限制，排烟温度过低会导致受热面的壁面温度低于烟气酸露点而发生严重的结露腐蚀和堵灰甚至穿孔，这是继续利用烟气余热、降低排烟温度必须面对的难题。

当利用低温有机工质时，主要设备有：蒸发器、汽轮机、冷凝器和正戊烷循环泵。对于低等及中等的焓热，ORC技术比常规的水蒸气朗肯循环有很多优点，主要是在回收显热方面有较高的效率，由于循环中显热／潜热比例不相等，ORC技术中此比例大。因此采用ORC技术比水蒸气循环会回收较多的热量。

但ORC技术也有其固有的缺点：由于有机工质可能具有可燃、爆炸等特点，在锅炉或工业炉窑尾部烟道利用烟气余热组织ORC时，必须要考虑烟气中粉尘等对布置于烟道中的换热器的磨损、腐蚀等引起的泄漏，必须要考虑由此引出的爆炸防护以及环境与工作地点的防护等。

因此如何结合ORC循环技术的优点、解决上述技术存在的问题，找到电厂等余热集成回收利用的方法，并用于高效发电，克服余热资源内循环或外循环利用的不可避免的难题，使之成为工厂所有余热资源的集成器，成为该领域研究的热点。

本发明的目的为解决上述余热回收技术中存在的问题，提出一种有机朗肯型工业余热集成回收装置，采用基于间接换热方式的相变换热器技术，通过有机朗肯循环发电机组，回收可燃、易爆、有毒、有腐蚀性或含尘的高温流体及生产过程中产生的废水、废汽的余热，从而实现整个系统余热资源的集成回收及高效发电，且不会影响工业生产过程的原有系统的热力循环过程，并解决了有机朗肯循环机组安全运行的关键问题，从而有效提高余热回收的效率，最终达到节能降耗的目的。

本发明的目的为解决上述余热回收技术中存在的问题，提出一种有机朗肯型工业余热集成回收装置，采用基于间接换热方式的相变换热器技术，通过有机朗肯循环发电机组，回收可燃、易爆、有毒、有腐蚀性或含尘的高温流体及生产过程中产生的废水、废汽的余热，从而实现整个系统余热资源的集成回收及高效发电，且不会影响工业生产过程的原有系统的热力循环过程，并解决了有机朗肯循环机组安全运行的关键问题，从而有效提高余热回收的效率，最终达到节能降耗的目的。

本发明的目的是通过以下措施实现的：

一种有机朗肯型工业余热集成回收装置，该装置采用有机朗肯循环回收工业系统余热，包括流道20内外设备如相变换热器6、冷却蒸发器5及其连接管道、阀门、仪表，其特征在于：

所述的有机朗肯循环的工质，是指以单一组分的纯物质、或以有机工质为低沸点工质，高沸点工质为吸收剂的混合溶液。