The invention relates to a flue gas waste heat recovery device and a control system based on the organic Rankine cycle. By using a flue type heat exchanger and a evaporator for two heat exchange, the waste heat of the flue gas is transferred indirectly to the organic medium by water, and the purpose of recovery and utilization of waste heat is achieved through a turbine work, and the boiling point of water is raised by pressure. The water is still liquid at about 150 centigrade, and the water flow velocity, the temperature of the water passage of the channel type heat exchanger water channel and the pressure in the stable pressure storage container can be kept in a certain range through the control system and the pressure in the stable pressure storage container can be kept in a certain range, and the whole device can run smoothly and the residual heat can be guaranteed. The reliability and efficiency of the utilization are not affected, and the continuous stable operation of the original production process is not affected.
【技术实现步骤摘要】
基于有机朗肯循环的烟气余热回收利用装置及控制系统
本专利技术涉及余热利用
,具体涉及一种基于有机朗肯循环(OrganicRankineCycle,简称ORC)的烟气余热回收利用装置及控制系统。
技术介绍
在钢铁生产过程中,需要大量高质量的活性石灰,回转窑煅烧活性石灰具有产量大、品质优、原料利用率高等特点,因此应用广泛。活性石灰生产过程产生大量的低温余热被白白排放,特别是窑尾排放的250℃以下低温烟气,其品位低、介质复杂、易积灰磨损,且依附于主生产线,一直无法有效利用,因此,采用有机朗肯循环发电技术充分回收石灰窑排放的烟气余热,对企业降低能耗、提高经济效益具有十分重要的意义。然而,对于这种新型低温余热回收利用技术来说,需要解决诸多工艺参数的协调、耦合和控制连锁问题,需要配置一套实时性优,稳定性好,可靠性和安全性高的自动控制系统,才能达到余热发电系统的稳定运行和实现余热利用的最大化。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于有机朗肯循环的烟气余热回收利用装置及控制系统,能够保证余热利用的可靠性和高效性,并且不影响原生产工艺的连续稳定运行。为解决上述技术问题,本专利技术所采用的技术方案是:基于有机朗肯循环的烟气余热回收利用装置,主要包括用于将烟气余热传递给水的烟道式换热器、用于将经过烟道式换热器的水获得的热能传递给有机工质并使有机工质等压加热汽化为蒸汽的蒸发器、用于将经过蒸发器的有机工质蒸汽绝热膨胀做功并将功输出的透平、用于将做功后的有机工质等压冷凝的冷凝器和用于为有机工质循环提供动力的工质泵;所述烟道式换热器的内部设有用于供烟气通过的烟气通道和用于供水通 ...
【技术保护点】
1.基于有机朗肯循环的烟气余热回收利用装置,其特征在于:主要包括用于将烟气余热传递给水的烟道式换热器(3)、用于将经过烟道式换热器(3)的水获得的热能传递给有机工质并使有机工质等压加热汽化为蒸汽的蒸发器(5)、用于将经过蒸发器(5)的有机工质蒸汽绝热膨胀做功并将功输出的透平(10)、用于将做功后的有机工质等压冷凝的冷凝器(11)和用于为有机工质循环提供动力的工质泵(13);所述烟道式换热器(3)的内部设有用于供烟气通过的烟气通道和用于供水通过的水通道,烟道式换热器(3)烟气通道上端连接有用于向烟道式换热器(3)输入烟气的进烟管,进烟管上设有进烟阀(2),烟道式换热器(3)烟气通道下端连接有用于将烟道式换热器(3)内烟气输出的出烟管,进烟管与出烟管通过烟气旁通管相连接,烟气旁通管与进烟管连接点位于进烟阀(2)的上游,烟气旁通管上还设有开度可调的烟气旁通阀(1),烟气旁通阀(1)连接有用于控制烟气旁通阀(1)开度、从而控制进入烟气通道的烟气流速、并进而控制烟道式换热器(3)水通道出水口水温为T1‑T2的烟气换热控制系统,135℃≤T1≤T2≤155℃;所述蒸发器(5)的内部设有用于供水通过 ...
【技术特征摘要】
1.基于有机朗肯循环的烟气余热回收利用装置,其特征在于:主要包括用于将烟气余热传递给水的烟道式换热器(3)、用于将经过烟道式换热器(3)的水获得的热能传递给有机工质并使有机工质等压加热汽化为蒸汽的蒸发器(5)、用于将经过蒸发器(5)的有机工质蒸汽绝热膨胀做功并将功输出的透平(10)、用于将做功后的有机工质等压冷凝的冷凝器(11)和用于为有机工质循环提供动力的工质泵(13);所述烟道式换热器(3)的内部设有用于供烟气通过的烟气通道和用于供水通过的水通道,烟道式换热器(3)烟气通道上端连接有用于向烟道式换热器(3)输入烟气的进烟管,进烟管上设有进烟阀(2),烟道式换热器(3)烟气通道下端连接有用于将烟道式换热器(3)内烟气输出的出烟管,进烟管与出烟管通过烟气旁通管相连接,烟气旁通管与进烟管连接点位于进烟阀(2)的上游,烟气旁通管上还设有开度可调的烟气旁通阀(1),烟气旁通阀(1)连接有用于控制烟气旁通阀(1)开度、从而控制进入烟气通道的烟气流速、并进而控制烟道式换热器(3)水通道出水口水温为T1-T2的烟气换热控制系统,135℃≤T1≤T2≤155℃;所述蒸发器(5)的内部设有用于供水通过的水通道和用于供有机工质通过的工质通道,蒸发器(5)水通道入水口与烟道式换热器(3)水通道出水口相连通,蒸发器(5)水通道出水口连接有密闭的稳压储水容器(7),稳压储水容器(7)连接有用于控制稳压储水容器(7)内压强为P1-P2的稳压补水控制系统,1.2MPa≤P1<P2≤1.6MPa,稳压储水容器(7)与烟道式换热器(3)水通道入水口之间设有给水泵(8)和开度可调的给水阀(9),给水阀(9)连接有用于控制给水阀(9)开度、从而控制进入烟道式换热器(3)水通道的水的流速为v1-v2的给水控制系统,125m3/h≤v1≤v2≤145m3/h;透平(10)入口与蒸发器(5)工质通道出口相连接,透平(10)入口设有进汽阀(18),透平(10)外部设有用于连通透平(10)入口与透平(10)出口的蒸汽旁通管,蒸汽旁通管入口位于进汽阀(18)上游,蒸汽旁通管上设有蒸汽旁通阀(19);透平(10)出口与冷凝器(11)入口相连接,冷凝器(11)出口通过工质泵(13)与蒸发器(5)水通道入口相连接。2.如权利要求1所述的一种基于有机朗肯循环的烟气余热回收利用装置,其特征在于:140℃≤T1≤T2≤150℃;1.3MPa≤P1<P2≤1.5MPa;130m3/h≤v1≤v2≤140m3/h。3.如权利要求1所述的一种基于有机朗肯循环的烟气余热回收利用装置,其特征在于:冷凝器(11)与工质泵(13)之间设有有机工质储存容器(12)。4.如权利要求1所述的一种基于有机朗肯循环的烟气余热回收利用装置,其特征在于:工质泵(13)与蒸发器(5)工质通道入口之间还设有用于给有机工质进行预热的预热装置(20),所述预热装置(20)为换热器,预热装置(20)内设有的用于供水通过的水通道和用于供有机工质通过的工质通道,预热装置(20)水通道两端...
【专利技术属性】
技术研发人员:侯昊,王应丽,彭岩,符鑫杰,张海竹,王业峰,曹月仙,胡辉,高海燕,赵建华,朱建峰,晏秋,杜自彬,吕勇,栗继魁,
申请(专利权)人:中信重工机械股份有限公司,
类型:发明
国别省市:河南,41
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