[发明专利]一种低压蒸汽发电的方法

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，具体涉及一种利用丁醛加氢反应器副产饱和蒸汽发电的方法。

背景技术

发展循环经济是我国建设节约型社会国策之一，更是企业实施低成本战略、增强竞争力的重要途径。 结合企业现状，推广采用先进、成熟的新技术、新设备、新工艺，科学合理的实施能源分级利用，竭力回 收利用生产过程中产生的各种余压、余热资源，实现能源利用效益最大化，是企业发展循环经济的重要内 容之一。

余热能源通常分为高温、中温、低温三类。温度在650℃以上为高温能源，230-650℃为中温能源，230 ℃以下为低温能源。对于高温、中温余热蒸汽可以直接驱动蒸汽轮机或燃气轮机带动发电机组发电加以利 用，而低温余热能源约占余热能源总量的30％，利用这部分余热能量发电，对提高能源利用率具有重要作 用。

在冶金行业中，低压蒸汽主要用于加热、伴热、保温及管道吹扫等用途。一般低压蒸汽管网的压力范 围在1.0-1.6MPa，温度范围在180-220℃，而各区域低压蒸汽末端用户需要的压力为0.5-0.7MPa，温度为 150-160℃，使低品质余热未能充分利用。我国能源利用率只有30％左右，而一些发达国家能源利用率都在 50％以上，美国的能源利用率已超过60％。因此有效利用能源是一个重要课题。

目前大多采用减温减压系统的工艺技术来实现低压蒸汽的降压目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种低压蒸汽发电的方法，该方法基于有机朗肯循环(ORC，OrganicRankine Cycle)的发电技术对这股蒸汽进行回收利用，在不消耗额外燃料的情况下获得额外电能，变废为宝，提 高能源利用率，降低单位产值能耗，促进节能减排。

一台丁醛加氢反应器副产0.08-0.1MPa(G)饱和蒸汽5吨/小时。发电装置规模按照500kW设计，采用 循环水冷却。同时从其它单元引入蒸汽，确保发电装置全年满负荷运行。

采用有机朗肯循环发电技术(ORC，OrganicRankineCycle)对这部分低压蒸汽加以利用，利用低 沸点的有机工质作为循环介质，将低温余热转化为电能。发电装置由蒸发器、透平膨胀机、发电机、冷凝 器、工质泵组成，见图1。运行时，液态有机介质经工质泵进入到蒸发系统，在蒸发系统内有机工质与低 压蒸汽(0.08～0.1MPag)换热，有机工质被加热成蒸汽，低压蒸汽(0.08～0.1MPag)被冷凝下来。产生 的工质蒸汽进入到透平膨胀机内，推动膨胀机转动并带动发电机发电，做功后的工质蒸汽又进入到冷凝系 统，重新被冷凝成液态有机工质，完成一个循环。

本方案利用低压放散蒸汽进行低温热发电利用，在不增加额外燃料的情况下获得额外电能，同时又大 幅度地降低了循环水消耗，一举两得。

附图说明

图1发电装置示意图

具体实施方式

实施例1

一台丁醛加氢反应器副产0.08-0.1MPa(G)饱和蒸汽5吨/小时。该丁醛加氢反应器为列管式反应器， 列管内加装触媒，壳侧为除盐水，利用反应热副产蒸汽，反应器上部挂有一汽泡。汽泡出口蒸汽管道上没 有配置蒸汽流量计，通过蒸汽压力调节阀控制加氢反应器触媒层温度，以及加水调节阀控制反应器汽泡液 位。目前这部分蒸汽采用水冷冷却，循环水耗量在200～300t/h。

采用有机朗肯循环发电技术(ORC，OrganicRankineCycle)对这部分低压蒸汽加以利用，利用低 沸点的有机工质作为循环介质，将低温余热转化为电能。发电装置由蒸发器、透平膨胀机、发电机、冷凝 器、工质泵组成，见图1。运行时，液态有机介质经工质泵进入到蒸发系统，在蒸发系统内有机工质与低 压蒸汽(0.08～0.1MPag)换热，有机工质被加热成蒸汽，低压蒸汽(0.08～0.1MPag)被冷凝下来。产生 的工质蒸汽进入到透平膨胀机内，推动膨胀机转动并带动发电机发电，做功后的工质蒸汽又进入到冷凝系 统，重新被冷凝成液态有机工质，完成一个循环。

实施例2平均发电能力

当蒸汽量为5t/h、压力0.1MPa时，平均发电量为0.1MW。实际运行中，蒸汽压力、流量可大范围变 化，而不影响机组运行，虽然发电量变化，但仍在并网供电。

实施例3能量利用效果评价