[发明专利]一种煤化工工艺蒸汽冷凝液能量梯级利用系统

说明书

本发明创造提供了一种煤化工工艺蒸汽冷凝液能量梯级利用系统，包括闭式凝结水回收机组、喷射式制冷机组、热水换热机组、工艺制冷机组、冷水换热机组，闭式凝结水回收机组与喷射式制冷机组连接，喷射式制冷机组分别与并行设置的热水换热机组、换热制冷机组连接，换热制冷机组包括依次连接的冷水换热机组、工艺制冷机组。本发明创造所述的煤化工工艺蒸汽冷凝液能量梯级利用系统可以进一步利用低位余热，提高工艺制冷机组效率，降低工艺系统运行成本，节能环保。

技术领域

本发明创造属于煤化工工艺节能技术领域，尤其是涉及一种煤化工工艺蒸汽冷凝液能量梯级利用系统。

背景技术

余热资源被认为是继煤、石油、天然气和水力之后的第五大常规能源，也是工业节能的重点对象。目前，在我国高温余热利用充分，低温余热的利用率仍很低。在煤化工项目的诸如变换、转化、甲醇合成、甲烷合成、氨合成、多级压缩等几大典型工段中，此类问题更加突出。这些工段均会产生大量高温余热，高温余热经初级利用后形成低温余热，并多以饱和蒸汽冷凝液的形式存在，然后蒸汽冷凝液通过水冷或空冷的方式加以冷却。何充分回收与利用这部分低位余热如，实现变废为宝、降低生产成本、提高能源利用效率等技术瓶颈，是工程项目需要直面的难题。

煤化工项目在产生大量低位余热的同时，有些诸如低温甲醇洗、LNG、氨合成等工段还伴有大量冷量需求，需要消耗大量的高品位蒸汽或电力，而冷却水温度的优化控制对于制冷机组和冷却塔的综合能耗的下降，有着积极的意义。据文献报道，在制冷量一定的情况下，冷却水温度上升1℃，冷水机组电机的负荷升高1.6％，机组制冷效率降低，COP降低4％。

如果可以利用煤化工项目自身产生的低位余热来制冷，降低工艺制冷机组冷却水温度，无疑会提高工艺制冷机组的效率，在利用低位余热的同时，实现原有工艺制冷系统的节能。同时，对于北方地区，低位余热用于制冷后，还可进一步制备热水用于冬季供暖或者伴热。

此外，喷射式制冷机组除了工质泵外，不涉及其它运动部件，系统中的工作蒸气与制冷剂是同一种物质，不需要类似溴化锂吸收式制冷机中的制冷剂分离设备，具有结构简单、耗功量少、占地小等优点，无疑会成为低位余热制冷的首选。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在提出一种煤化工工艺蒸汽冷凝液能量梯级利用系统，以进一步利用低位余热，提高工艺制冷机组效率，降低工艺系统运行成本，节能环保。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种煤化工工艺蒸汽冷凝液能量梯级利用系统，包括闭式凝结水回收机组、喷射式制冷机组、热水换热机组、工艺制冷机组、冷水换热机组，闭式凝结水回收机组与喷射式制冷机组连接，喷射式制冷机组分别与并行设置的热水换热机组、换热制冷机组连接，换热制冷机组包括依次连接的冷水换热机组、工艺制冷机组。。

本系统可以进一步利用低位余热，提高工艺制冷机组效率，降低工艺系统运行成本，节能环保。

在降低工艺制冷系统冷却水温度、提高工艺制冷机组效率的同时，充分回收工艺蒸汽冷凝液中的能量。

进一步的，所述闭式凝结水回收机组包括依次连接的凝液罐、凝液泵，凝液罐与外部工艺冷凝液进水口连接，冷凝泵与闭式凝结水回收机组的出水口连接。

进一步的，所述喷射式制冷机组包括并行设置的第一发生器、第一蒸发器、第一冷凝器，还包括喷射器，喷射器的第一入口与第一发生器的制冷剂出口连接，喷射器的第二入口与第一蒸发器的制冷剂出口连接，喷射器的出口与第一冷凝器的制冷剂进口连接。

进一步的，所述第一冷凝器的制冷剂出口经过节流阀后与所述第一蒸发器的制冷剂入口连接，第一冷凝器的制冷剂出口还经过工质泵后与所述第一发生器的制冷剂入口连接。

进一步的，所述第一冷凝器的冷水进口与外部冷却水进水口连接，第一冷凝器的冷水出口与外部冷却水出水口连接。