[实用新型]用于酯化蒸汽ORC余热发电机组的不凝气排气收集系统

说明书

一种用于酯化蒸汽ORC余热发电机组的不凝气排气收集系统，有机工质由工质管道依次经预热器、蒸发器、过热器，流经壳程连接至透平发电机组；酯化蒸汽由蒸汽管道依次经过热器、蒸发器、预热器，流经管程连接至酯化蒸汽凝液处理管道；预热器和/或蒸发器和/或过热器的管程开设不凝气出口，各不凝气出口连接不凝气冷却器的壳程入口，不凝气冷却器的管程通入循环冷却水，不凝气冷却器的壳程出口连接至酯化蒸汽凝液处理管道，不凝气冷却器的壳程开设第二不凝气出口连接至不凝气处理管道。本实用新型的热源酯化蒸汽在过热器、蒸发器及预热器换热过程中产生的不凝气体可以及时有效排出，有利于保证换热器换热效果，实现机组长期稳定高效运行。

技术领域

本实用新型涉及聚酯合成工艺过程中的酯化蒸汽ORC余热发电技术领域，特别涉及一种用于酯化蒸汽ORC余热发电机组的不凝气排气收集系统。

背景技术

在聚酯合成工艺过程中，酯化阶段会产生103℃左右的酯化蒸汽，这部分蒸汽携带着大量的低品位热量。以600t/d的聚酯生产装置为例，理论上，该装置每天会产生约220t的蒸汽，在液化过程中会释放约5.4*108KJ的潜热(相当于18.4t标准煤)。

目前聚酯生产企业酯化蒸汽余热的主要处理方式是：夏季时，用作制冷机组热源制备冷冻水，再用循环水冷却至所需温度；冬季时，直接用空冷器、循环水冷却至所需温度。据报道，作为制冷机组热源余热利用率仅63％左右，且仅供夏季使用，冬季厂区所需冷冻水少，主要用空冷器降温后送后续污水处理，热能利用效率低。如果能将这部分酯化蒸汽余热全年都有效利用起来，将会产生巨大的经济效益，同时也符合国家节能减排的产业政策。

目前酯化蒸汽ORC余热发电系统，将有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle，简称ORC)发电机组应用于聚酯酯化蒸汽的余热利用上，主要由换热器、发电机组、冷凝器和工质泵四大部套组成。有机工质在换热器中从余热流中吸收热量，生成具一定压力和温度的蒸汽，蒸汽进入发电机组膨胀做功，从而带动发电机或拖动其它动力机械。从发电机组排出的蒸汽在凝汽器中向冷却水放热，凝结成液态，最后借助工质泵重新回到换热器，如此不断地循环下去。

由于热源酯化蒸汽成分的特殊性(热源酯化蒸汽额定工况下成分为：水98.5wt％、乙醛0.8wt％、乙二醇0.2wt％、2-MD 0.4wt％、和其他0.1wt％)，其经过ORC余热发电机组后并不能完全冷凝，剩余不凝组分如果不能及时排出，会影响换热，导致发电量降低；匹配的换热器多采用常规管壳式换热器，也未考虑酯化蒸汽的特殊性，不利于系统长期稳定运行。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种用于酯化蒸汽ORC余热发电机组的不凝气排气收集系统，以配合酯化蒸汽的特殊性，提高设备系统发电量。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种用于酯化蒸汽ORC余热发电机组的不凝气排气收集系统，包括预热器、蒸发器、过热器和不凝气冷却器，有机工质由工质管道依次经预热器的壳程、蒸发器的壳程、过热器的壳程连接至透平发电机组；酯化蒸汽由蒸汽管道依次经过热器的管程、蒸发器的管程、预热器的管程连接至酯化蒸汽凝液处理管道；预热器和/或蒸发器和/或过热器的管程开设不凝气出口，各不凝气出口由不凝气管道连接不凝气冷却器的壳程入口，不凝气冷却器的管程通入循环冷却水，不凝气冷却器的壳程出口通过冷凝液管道连接至酯化蒸汽凝液处理管道，不凝气冷却器的壳程开设第二不凝气出口连接至不凝气处理管道。

进一步的，所述过热器的管程入口和管程出口端均开设不凝气出口，蒸发器的管程出口端开设不凝气出口，预热器的管程出口端开设不凝气出口。

进一步的，所述过热器、蒸发器和预热器的管程入口和管程出口端均开设不凝气出口。