[发明专利]精馏塔空冷器余热回收发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种精馏塔空冷器余热回收发电系统，属于余热发电领域。

背景技术

芳烃联合装置是一个高耗能装置，在大量使用燃料气、蒸汽为精馏塔提供热源的同时，精馏塔塔顶又通过空冷器将系统的热量释放到空气中，使塔顶低温热资源没有得到合理有效的利用，导致芳烃联合装置能耗居高不下。由于近几年低温蒸汽发电技术日臻成熟及设备制造业水平的不断提高，为芳烃联合装置精馏塔塔顶低温热回收利用创造了基础。通过对精馏塔塔顶空冷器的改造，利用低压蒸汽驱动透平发电机发电，可以充分回收塔顶余热，也可节省原空冷器消耗的电能。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供一种适用于精馏塔空冷器余热回收发电系统。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是精馏塔空冷器余热回收发电系统，包括精馏塔、物料空冷器和回流罐，精馏塔通过第一管道连接物料空冷器，物料空冷器通过第二管道连接回流罐；还包括换热器、汽包、闪蒸器、发电机组和热水循环泵；精馏塔通过第三管道连接换热器，换热器通过第四管道连接回流罐；换热器还通过管道连接汽包，汽包通过管道连接闪蒸器，闪蒸器通过第五管道连接发电机组，发电机组通过第六管道连接热水循环泵，热水循环泵通过管道与换热器相连；经精馏塔精馏后的塔顶油气进入换热器进行换热,冷却后返回回流罐；换热器中经过换热后的热水输送至汽包，再经闪蒸器闪蒸成蒸汽，蒸汽通过第五管道输送至发电机组做功发电，蒸汽冷却后，再通过第六管道返回到热水循环泵，进入换热器进行循环。第二管道上设置空冷器切换阀，其上设置空冷器温度传感器，在第四管道上设置换热器切换阀，其上设置换热器温度传感器；空冷器温度传感器、换热器温度传感器连接至温度控制器，将测得的塔顶油气温度传输至温度控制器；温度控制器控制空冷器切换阀、换热器切换阀的开闭。在第一管道上设置空冷器切断阀，在第二管道上设置换热器切断阀。在第五管道上并入蒸汽管网；在第六管道上设有空冷器。精馏塔回流罐上设有水包。发电机组包括汽轮机组和透平发电机组；闪蒸器通过第五管道连接汽轮机组，汽轮机组连接透平发电机组。在汽轮机组上设置集液箱，集液箱通过集液箱泵连接到热井，热井通过热井泵连接到除氧器，除氧器通过管道与热水循环泵相连。蒸汽空冷器一端与集液箱连接，另一端与热井连接；蒸汽通过汽轮机组做功后变为汽液两相，流入集液箱的液相通过管道进入集液箱泵，再通过管道进入热井；进入蒸汽空冷器的汽相冷却后通过管道进入热井。

本发明通过在空冷平台位置设置换热器，新增热水换热循环流程，取用塔顶富裕的低温热，塔顶油气进入换热器，与热水换热，冷却后返回回流罐，实现物料空冷器停运。通过被加热的蒸汽驱动发电机组做功发电，最终实现了低温热的利用。

当塔顶油气温度过高或量过大，导致塔顶油气经过换热器换热后温度仍然较高时，温度控制器控制空冷器切换阀打开，使一部分塔顶油气进入物料空冷器；当换热器温度传感器检测到经过换热器的塔顶油气温度降低时，温度控制器控制空冷器切换阀关闭，此时塔顶油气全部进入换热器。

采用上述方案后，与现有技术相比具有以下有益效果：在第二管道和第四管道上分别设置带有温度传感器的切换阀，温度传感器连接至温度控制器，将测得的塔顶油气温度信号传输至温度控制器，温度控制器控制切换阀的开启和关闭，在满足精馏塔温度控制正常的前提下，可以保证热介质尽可能多的通过换热器。在第一管道和第三管道上分别设置切断阀，切断阀为手动控制，一旦换热器出现故障，可以将换热器管道上切断阀关闭，塔顶油气全部进入物料空冷器，从而可以维持装置连续稳定进行，对换热器进行检修，保证装置的灵活性。在第五管道上并入蒸汽管网，一方面冬季伴热量较大，因此富余的蒸汽可以一并用于低压发电；另一方面，当蒸汽量不足时，通过蒸汽管网输入蒸汽以保证发电机组正常工作。本发明设置了汽液分离装置，提高了发电机的工作效率。回流罐上增加水包，以便能及时发现泄漏并能脱水。选用高效换热器，以最大限度的提高换热效率。换热器布置在空冷平台上方，保证换热器与回流罐的位差满足自流要求。

附图说明

图1是精馏塔空冷器余热回收发电系统的结构图；

图2是带有汽液分离装置的精馏塔空冷器余热回收发电系统的结构图。