一种制造技术

本实用新型专利技术公开了一种

【技术实现步骤摘要】
一种ORC梯级利用的酯化蒸汽冷凝水余热回收装置


[0001]本技术涉及
ORC
发电设备领域，具体涉及一种
ORC
梯级利用的酯化蒸汽冷凝水余热回收装置
。

技术介绍

[0002]聚酯化工行业中，从乙二醇分离塔顶出来的
100
多度的酯化蒸汽，一般就直接降温冷凝，凝结水送回至回流罐中，这其中酯化蒸汽和蒸汽冷凝水所具备较高的热能就直接被浪费掉，而且如果将管道中的蒸汽冷凝水直接排放也会造成能源浪费
。
对从乙二醇分离塔顶出来的酯化蒸汽进行降温冷凝，还需要设计专门的降温冷却系统，增加了冷却塔及水泵的功耗
、
冷却水水循环使用量，一定程度上增加了企业的生产成本
。
[0003]目前国内采取的蒸汽冷凝水回收系统，一般都是采用开放式收集和长距离管线自流传输或压力传输的回收方式
。
但经过长时间的使用后，蒸汽冷凝水回收系统自控程度比较低，回收的冷凝水温度没有稳定可调节的范围，蒸汽冷凝水回收率低
。
[0004]现有的
ORC
余热回收系统设计，一方面未将蒸汽冷凝水的余热回收利用
、
不凝性气体的收集排放作为系统设计的一部分；另一方面，没有对具有一定温度
、
正压的饱和酯化蒸汽的余热进行充分地梯级利用
。
现有的设计，大多仅是将具有一定温度和压力的酯化蒸汽通过传统的水冷或者风冷的降温冷却装置变成蒸汽冷凝水，最终凝结水再送回到回流罐中，或者将酯化蒸汽通过闪蒸罐的方式来进行汽液分离，将凝结水送回到回流罐中，再或者通过对酯化蒸汽进行低程度的
ORC
发电利用
。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于针对现有
ORC
余热回收系统中，仅将蒸汽与冷却介质进行低程度的换热
、
换热后通过装置将蒸汽冷凝水引回到储存罐中或者直接排放掉，造成资源浪费，针对此不足，提出了一种
ORC
梯级利用的酯化蒸汽冷凝水余热回收装置
。
[0006]为了实现上述目标，本技术采用如下的技术方案：
[0007]一种
ORC
梯级利用的酯化蒸汽冷凝水余热回收装置，包括蒸发器和乙二醇分离塔；所述蒸发器一端通过管道与乙二醇分离塔连接，还包括蒸汽预热器
、
凝水预热器
、
凝液罐和回热器；所述蒸发器和蒸汽预热器通过第一管道和第二管道连接，所述蒸发器和凝液罐通过第三管道连接；所述蒸汽预热器和凝液罐通过第四管道和第五管道连接，所述蒸汽预热器和凝水预热器通过第六管道连接，所述凝水预热器和凝液罐之间通过第七管道连接；所述凝水预热器和回热器之间通过第八管道连接，所述凝水预热器通过第九管道与下游工艺段连接；
[0008]其中， 乙二醇分离塔流出的酯化蒸汽和不凝性气体进入蒸发器，有机工质从回热器流经第八管道
、
凝水预热器
、
第六管道
、
蒸汽预热器
、
第一管道流入蒸发器，酯化蒸汽与有机工质进行换热，形成第一蒸汽冷凝水和含有不凝性气体的第一未完全冷却酯化蒸汽；
[0009]第一蒸汽冷凝水从蒸发器流出，通过第三管道流入凝液罐；含有不凝性气体的第
一未完全冷却酯化蒸汽从蒸发器流出，通过第二管道流入蒸汽预热器中，与从蒸汽预热器中的有机工质进行换热，形成第二蒸汽冷凝水和含有不凝性气体的第二未完全冷却酯化蒸汽；
[0010]第二蒸汽冷凝水从蒸汽预热器流出，通过第五管道流入凝液罐中，含有不凝性气体的第二未完全冷却酯化蒸汽通过第四管道流入凝液罐中；
[0011]凝液罐中的第一蒸汽冷凝水和第二蒸汽冷凝水在重力作用下流入凝液罐底部，且通过第七管道流入凝水预热器中，与凝水预热器中的有机工质进行换热，形成凝结水，通过第九管道流出凝水预热器，流入下游工艺段，完成酯化蒸汽梯级利用与蒸汽冷凝水的余热回收循环
。
[0012]作为本技术的进一步优选，所述乙二醇分离塔与蒸发器之间依次设置有热源调节阀
、
热源压力传感器和热源温度传感器
。
[0013]作为本技术的进一步优选，所述第三管道和第五管道上均设置有
U
型弯，所述第四管道上设置有截止阀
。
[0014]作为本技术的进一步优选，所述
U
型弯的下降高度大于等于
1m
，且小于等于2米，所述
U
型弯底部设置有排污阀
。
[0015]作为本技术的进一步优选，所述第九管道上设置有凝结水压力传感器
、
凝结水温度传感器和凝结水流量计
。
[0016]作为本技术的进一步优选，所述凝液罐上部设置有回流冷凝器，所述回流冷凝器一端与第四管道连接，另一端与冷却塔连接，回流冷凝器顶部通过管道与不凝性气体收集罐连接；所述回流冷凝器与不凝性气体收集罐之间设置有流量计；
[0017]其中，所述冷却塔流出冷却水，流入回流冷凝器内，含有不凝性气体的第二未完全冷却酯化蒸汽通过第四管道流入回流冷凝器，与冷却水在回流冷凝器内进行换热，形成第三蒸汽冷凝水和不凝性气体；
[0018]不凝性气体通过管道流入不凝性气体收集罐中；第三蒸汽冷凝水在重力作用下流入凝液罐底部
。
[0019]作为本技术的进一步优选，所述第七管道上并联设置有第一支路和第二支路，所述第一支路与第二支路结构相同，所述第一支路上设置有变频凝水泵，所述变频凝水泵靠近凝液罐一侧设置有蝶阀和过滤器，变频凝水泵靠近凝水预热器一侧设置有止回阀
、
蝶阀和第二压力表
。
[0020]作为本技术的进一步优选，所述凝液罐上安装了压力表
、
温度表和液位计
。
[0021]作为本技术的进一步优选，还包括发电机
、
膨胀机
、
水冷式冷凝器和工质泵，
[0022]其中，蒸发器另一端通过第十管道与膨胀机连接，所述膨胀机另一端依次与回热器
、
水冷式冷凝器
、
工质泵的一端连接，所述工质泵与水冷式冷凝器之间设置有前过滤器，所述工质泵另一端与回热器连接；所述水冷式冷凝器与冷却塔连接；
[0023]所述蒸发器内的高温气态有机工质通过第十管道进入膨胀机中进行做功，膨胀机带动发电机进行发电，做功后的气态有机工质从膨胀机流出，流经回热器进入水冷式冷凝器中，冷却塔中的冷却水流入水冷式冷凝器中，与气态有机工质进行换热，冷凝成液态有机工质，液态有机工质进入工质泵中，通过工质泵将水冷式冷凝器中的液态有机工质抽回到回热器中，与回热器中的气态有机工质进行换热，换热后的液态有机工质通过第八管道流
入凝水预热器中，完成
ORC
有机工质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
ORC
梯级利用的酯化蒸汽冷凝水余热回收装置，包括蒸发器（1）和乙二醇分离塔；所述蒸发器（1）一端通过管道与乙二醇分离塔连接，其特征在于，还包括蒸汽预热器（2）
、
凝水预热器（3）
、
凝液罐（4）和回热器（8）；所述蒸发器（1）和蒸汽预热器（2）通过第一管道（
25
）和第二管道（
26
）连接，所述蒸发器（1）和凝液罐（4）通过第三管道（
27
）连接；所述蒸汽预热器（2）和凝液罐（4）通过第四管道（
28
）和第五管道（
29
）连接，所述蒸汽预热器（2）和凝水预热器（3）通过第六管道（
30
）连接，所述凝水预热器（3）和凝液罐（4）之间通过第七管道（
31
）连接；所述凝水预热器（3）和回热器（8）之间通过第八管道（
32
）连接，所述凝水预热器（3）通过第九管道（
33
）与下游工艺段连接；其中， 乙二醇分离塔流出的酯化蒸汽和不凝性气体进入蒸发器（1），有机工质从回热器（8）流经第八管道（
32
）
、
凝水预热器（3）
、
第六管道（
30
）
、
蒸汽预热器（2）
、
第一管道（
25
）流入蒸发器（1），酯化蒸汽与有机工质进行换热，形成第一蒸汽冷凝水和含有不凝性气体的第一未完全冷却酯化蒸汽；第一蒸汽冷凝水从蒸发器（1）流出，通过第三管道（
27
）流入凝液罐（4）；含有不凝性气体的第一未完全冷却酯化蒸汽从蒸发器（1）流出，通过第二管道（
26
）流入蒸汽预热器（2）中，与从蒸汽预热器（2）中的有机工质进行换热，形成第二蒸汽冷凝水和含有不凝性气体的第二未完全冷却酯化蒸汽；第二蒸汽冷凝水从蒸汽预热器（2）流出，通过第五管道（
29
）流入凝液罐（4）中，含有不凝性气体的第二未完全冷却酯化蒸汽通过第四管道（
28
）流入凝液罐（4）中；凝液罐（4）中的第一蒸汽冷凝水和第二蒸汽冷凝水在重力作用下流入凝液罐（4）底部，且通过第七管道（
31
）流入凝水预热器（3）中，与凝水预热器（3）中的有机工质进行换热，形成凝结水，通过第九管道（
33
）流出凝水预热器（3），流入下游工艺段，完成酯化蒸汽梯级利用与蒸汽冷凝水的余热回收循环
。2.
根据权利要求1所述的一种
ORC
梯级利用的酯化蒸汽冷凝水余热回收装置，其特征在于，所述乙二醇分离塔与蒸发器（1）之间依次设置有热源调节阀（
14
）
、
热源压力传感器（
15
）和热源温度传感器（
16
）
。3.
根据权利要求1所述的一种
ORC
梯级利用的酯化蒸汽冷凝水余热回收装置，其特征在于，所述第三管道（
27
）和第五管道（
29
）上均设置有
U
型弯，所述第四管道（
28
）上设置有截止阀（
18
）
。4.
根据权利要求3所述的一种
ORC
梯级利用的酯化蒸汽冷凝水余热回收装置，其特征在于，所述
U
型弯的下降高度大于等于
1m
，且小于等于2米，所述
U
型弯底部设置有排污阀（
17
）
。5.
根据权利要求1所述的一种
ORC
梯级利用的酯化蒸汽冷凝水余热回收装置，其特征在于，所述第九管道（
33
）上设置有凝结水...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙庆新，袁智威，李同，
申请(专利权)人：南京天加能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：