本发明专利技术公开了一种综合利用工厂余热进行分馏干燥和发电的装置及工作方法，所述装置包括：有机朗肯循环系统、分馏系统、干燥系统和第二类吸收式热泵系统。本发明专利技术利用第二类吸收式热泵将常减压、催化裂化和延迟焦化等装置产生的余热变成高温蒸汽后通入再沸器驱动分馏塔完成分馏。分馏塔塔顶物料产生的余热和再沸器产生的冷凝热驱动有机朗肯循环发电后供给干燥室干燥污泥或催化剂，实现了余热的梯级利用，减小了能源的浪费，保护了环境。
Equipment and working method for fractional drying and power generation by comprehensive utilization of waste heat from factories
【技术实现步骤摘要】
综合利用工厂余热进行分馏干燥和发电的装置及工作方法
本专利技术涉及一种综合利用工厂余热进行分馏干燥和发电的装置，通过第二类吸收式热泵系统、分馏系统、有机朗肯循环系统和干燥系统的有机配合，将回收的余热进行梯级利用。属于能源利用领域。
技术介绍
炼化企业在生产过程中,不可避免地产生大量余热。炼化企业的低温余热主要分布于常减压蒸馏、催化裂化、延迟焦化,这三部分的低温余热约占全厂低温余热总量的60％～80％。生产过程中未被利用的低温余热最终会以各种形式排放到环境中,成为废弃热能,其主要通过以下四种途径排放:空冷器排弃、中间产品罐排弃、烟气系统排弃和循环水冷却系统排弃。其中循环水冷却系统排弃的低温余热约占全厂低温余热的80％。生产过程中产生的低温余热以各种形式被排弃,而一些需要低温热的装置、设备却耗用大量的蒸汽。据统计,我国的能源利用率仅约30％,而日本的能源利用率在60％以上,这其中一个重要原因就是没有充分利用生产过程中产生的低温余热。这种现状既造成了能源的重复浪费,又对环境产生了热污染。因此研究分析低温余热的回收利用,具有非常实际的意义。城市污水处理已成为各地共识，然而污水处理残留的高浓度污染物(污泥)的处理，近几年才逐渐得到各国的重视。按照目前大部分污水厂的工艺，每处理1t污水，会产生1kg左右含水率80％的湿污泥。这种污泥用直接焚烧工艺可焚烧，但是为了保证污泥的稳定燃烧，一般都需掺人辅助燃料(煤或油)，且燃烧效率和热效率都较低，因此综合成本比较高。如果对湿污泥进行干燥后再燃烧，含水率小于35％时，其热值将提高到6.28～10.5MJ/kg，可以比较便利地实现稳定燃烧。因此，如何实现干燥，获得了广泛的重视。干燥系统可以简单划分为热源和末端干燥装置两大部分，不同方式的稳定性和经济性有很大差异。热源的选择主要受制于能源价格，从污泥处理的各种可行方案来看，采用余热，结合干燥后污泥本身的能量，作为综合能源方案，成本比较低。如果作为城市总体部署，可以适当建立一些发电项目，兼顾提供污泥处理所需的热源。很多造纸、皮革、化工企业，具备了本身的污水处理能力，但是为了处理其残余污泥而建造发电厂是不经济的。如果将含水75％以上的污泥运输到最近的污泥处理厂，也会面临一系列的物流问题。而建造小型污泥干燥设备，把污泥的含水率降低到35％以下，基本成为颗粒状，后续的包装、堆放就会比较便利，物流容易组织。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，满足炼化企业所需，提供一种综合利用工厂余热进行分馏干燥和发电的装置。本专利技术是通过将有机朗肯循环系统、第二类吸收式热泵系统、分馏系统和干燥系统相耦合，实现了低温余热回收和中温余热梯级利用。通过回收工厂低温余热实现工质分馏，产生的中温余热梯级利用，实现发电的同时干燥工厂自身产生的污泥，提高能源的利用效率，降低系统的能源消耗，提升系统整体运营的经济性和环保性。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种综合利用工厂余热进行分馏干燥和发电的装置，由有机朗肯循环系统、分馏系统、干燥系统和第二类吸收式热泵系统构成，其中所述有机朗肯循环系统包括：第三换热器、透平膨胀机、发电机、第一换热器、工质泵，所述第三换热器左上接口连接所述透平膨胀机右接口，所述透平膨胀机通过轴与所述发电机相连，所述透平膨胀机下接口连接所述第一换热器左下接口，所述第一换热器左上接口连接所述工质泵下接口，所述工质泵上接口连接所述第三换热器左下接口；所述分馏系统包括：第四溶液泵、再沸器、分馏塔、三通阀，所述分馏塔的上接口连接所述第三换热器的右上接口，所述分馏塔的下接口连接所述再沸器的左下接口，所述三通阀的左接口连接所述第三换热器右上接口，所述三通阀右接口连接所述再沸器右下接口，所述三通阀下接口连接所述第二换热器左接口，所述第二换热器右接口连接所述第四溶液泵；所述干燥系统包括：第二换热器、风机、干燥室、第一换热器，第一节流阀、压缩机、第一冷凝器，所述第二换热器左接口连接所述风机右接口，所述风机下接口连接所述干燥室上接口，所述干燥室下接口连接所述第一换热器上接口，所述第一换热器下接口连接所述第一冷凝器下接口，所述第一冷凝器上接口连接所述第二换热器右接口，所述压缩机的上接口连接所述第一冷凝器左上接口，所述第一冷凝器左下接口连接所述第一节流阀上接口，所述第一节流阀下接口连接所述第一换热器右下接口，所述第一换热器右上接口连接所述压缩机的下接口；所述第二类吸收式热泵系统包括：常减压催化裂化延迟焦化装置、发生器、第一溶液泵、第二溶液热交换器、低温吸收器、第二溶液泵、第三溶液泵、第三溶液热交换器、高温吸收器、第二冷凝器、冷剂液泵、蒸发器、第二节流阀，所述常减压催化裂化延迟焦化装置余热出口连接所述发生器右下接口，所述发生器下接口连接所述第一溶液泵右接口，所述第一溶液泵左接口连接所述第二溶液热交换器左下接口，所述第二溶液热交换器左上接口连接所述低温吸收器左下接口，所述低温吸收器右上接口连接所述第三溶液泵右接口，所述第三溶液泵上接口连接所述第三溶液热交换器左下接口，所述第三溶液热交换器左上接口连接所述高温吸收器喷淋器，所述高温吸收器下接口连接所述第三溶液热交换器右上接口，所述第三溶液热交换器右下接口连接所述第二溶液泵上接口，所述第二溶液泵右接口连接所述低温吸收器喷淋器，所述低温吸收器下接口连接所述第二溶液热交换器右上接口，所述第二溶液热交换器右下接口连接所述发生器喷淋器，所述发生器右接口连接所述第二冷凝器左接口，所述第二冷凝器下接口连接所述冷剂液泵左接口，所述冷剂液泵右接口连接所述第二节流阀右接口，所述第二节流阀左接口连接所述蒸发器的余热喷淋器，所述冷剂液泵右接口连接所述高温吸收器，所述发生器右上接口连接所述蒸发器右下接口，所述蒸发器右上接口连接所述常减压催化裂化延迟焦化装置余热入口。进一步，所述有机朗肯循环系统中设有循环工质，所述的循环工质为R123或R134a。进一步，所述第二节流阀为毛细管或电子膨胀阀。进一步，所述分馏塔为脱乙烷塔或丁烯塔。进一步，所述第一溶液泵、所述第二溶液泵、所述第三溶液泵和所述冷剂液泵为离心泵或屏蔽泵。进一步，所述第二类吸收式热泵系统中设有循环工质，所述的循环工质为氨水溶液或溴化锂水溶液。进一步，在所述第二溶液热交换器和所述发生器之间设有第一溶液热交换器，在所述低温吸收器和所述第三溶液泵之间设有闪蒸器，在所述高温吸收器和所述蒸发器之间设有吸收-蒸发器，在所述第一换热器和所述压缩机之间设有感温包。进一步，所述的连接采用管道连接。一种综合利用工厂余热进行分馏干燥和发电的装置的工作方法为：(A)所述常减压催化裂化延迟焦化装置的余热水进入所述发生器放热后供给所述蒸发器，在所述蒸发器内放热降温后的余热水再返回到所述常减压催化裂化延迟焦化装置中继续换热，如此循环；(B)从所述发生器出来的溶液依次经所述第一溶液泵、所述第一溶液热交换器和所述第二溶液热交换器进入所述低温吸收器，被加热升温后进入所述闪蒸器闪蒸出部分冷剂蒸汽，释放冷剂蒸汽后的溶液浓度增加，经所述第二溶液泵和所述第三溶液热交换器进入所述高温吸收器，吸收来自所述吸收—蒸发器的冷剂蒸汽并放热于流经其内的被加热介质，稀溶液经所述第三溶液热交换器和所述第二溶液泵进入所述低温吸收器，吸收本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种综合利用工厂余热进行分馏干燥和发电的装置，其特征在于，由有机朗肯循环系统、分馏系统、干燥系统和第二类吸收式热泵系统构成，其中所述有机朗肯循环系统包括：第三换热器(21)、透平膨胀机(22)、发电机(23)、第一换热器(17)、工质泵(24)，所述第三换热器(21)左上接口连接所述透平膨胀机(22)右接口，所述透平膨胀机(22)通过轴与所述发电机(23)相连，所述透平膨胀机(22)下接口连接所述第一换热器(17)左下接口，所述第一换热器(17)左上接口连接所述工质泵(24)下接口，所述工质泵(24)上接口连接所述第三换热器(21)左下接口；所述分馏系统包括：第四溶液泵(19)、再沸器(18)、分馏塔(20)、三通阀(25)，所述分馏塔(20)的上接口连接所述第三换热器(21)的右上接口，所述分馏塔(20)的下接口连接所述再沸器(18)的左下接口，所述三通阀(25)的左接口连接所述第三换热器(21)右上接口，所述三通阀(25)右接口连接所述再沸器(18)右下接口，所述三通阀(25)下接口连接所述第二换热器(26)左接口，所述第二换热器(26)右接口连接所述第四溶液泵(19)；所述干燥系统包括：第二换热器(26)、风机(27)、干燥室(28)、第一换热器(17)，第一节流阀(31)、压缩机(30)、第一冷凝器(29)，所述第二换热器(26)左接口连接所述风机(27)右接口，所述风机(27)下接口连接所述干燥室(28)上接口，所述干燥室(28)下接口连接所述第一换热器(17)上接口，所述第一换热器(17)下接口连接所述第一冷凝器(29)下接口，所述第一冷凝器(29)上接口连接所述第二换热器(26)右接口，所述压缩机(30)的上接口连接所述第一冷凝器(29)左上接口，所述第一冷凝器(29)左下接口连接所述第一节流阀(31)上接口，所述第一节流阀(31)下接口连接所述第一换热器(17)右下接口，所述第一换热器(17)右上接口连接所述压缩机(30)的下接口；所述第二类吸收式热泵系统包括：常减压催化裂化延迟焦化装置(1)、发生器(2)、第一溶液泵(3)、第二溶液热交换器(5)、低温吸收器(6)、第二溶液泵(8)、第三溶液泵(9)、第三溶液热交换器(10)、高温吸收器(11)、第二冷凝器(12)、冷剂液泵(13)、蒸发器(14)、第二节流阀(15)，所述常减压催化裂化延迟焦化装置(1)余热出口连接所述发生器(2)右下接口，所述发生器(2)下接口连接所述第一溶液泵(3)右接口，所述第一溶液泵(3)左接口连接所述第二溶液热交换器(5)左下接口，所述第二溶液热交换器(5)左上接口连接所述低温吸收器(6)左下接口，所述低温吸收器(6)右上接口连接所述第三溶液泵(9)右接口，所述第三溶液泵(9)上接口连接所述第三溶液热交换器(10)左下接口，所述第三溶液热交换器(10)左上接口连接所述高温吸收器(11)喷淋器，所述高温吸收器(11)下接口连接所述第三溶液热交换器(10)右上接口，所述第三溶液热交换器(10)右下接口连接所述第二溶液泵(8)上接口，所述第二溶液泵(8)右接口连接所述低温吸收器(6)喷淋器，所述低温吸收器(6)下接口连接所述第二溶液热交换器(5)右上接口，所述第二溶液热交换器(5)右下接口连接所述发生器(2)喷淋器，所述发生器(2)右接口连接所述第二冷凝器(12)左接口，所述第二冷凝器(12)下接口连接所述冷剂液泵(13)左接口，所述冷剂液泵(13)右接口连接所述第二节流阀(15)右接口，所述第二节流阀(15)左接口连接所述蒸发器(14)的余热喷淋器，所述冷剂液泵(13)右接口连接所述高温吸收器(11)，所述发生器(2)右上接口连接所述蒸发器(14)右下接口，所述蒸发器(14)右上接口连接所述常减压催化裂化延迟焦化装置(1)余热入口。...
【技术特征摘要】
1.一种综合利用工厂余热进行分馏干燥和发电的装置，其特征在于，由有机朗肯循环系统、分馏系统、干燥系统和第二类吸收式热泵系统构成，其中所述有机朗肯循环系统包括：第三换热器(21)、透平膨胀机(22)、发电机(23)、第一换热器(17)、工质泵(24)，所述第三换热器(21)左上接口连接所述透平膨胀机(22)右接口，所述透平膨胀机(22)通过轴与所述发电机(23)相连，所述透平膨胀机(22)下接口连接所述第一换热器(17)左下接口，所述第一换热器(17)左上接口连接所述工质泵(24)下接口，所述工质泵(24)上接口连接所述第三换热器(21)左下接口；所述分馏系统包括：第四溶液泵(19)、再沸器(18)、分馏塔(20)、三通阀(25)，所述分馏塔(20)的上接口连接所述第三换热器(21)的右上接口，所述分馏塔(20)的下接口连接所述再沸器(18)的左下接口，所述三通阀(25)的左接口连接所述第三换热器(21)右上接口，所述三通阀(25)右接口连接所述再沸器(18)右下接口，所述三通阀(25)下接口连接所述第二换热器(26)左接口，所述第二换热器(26)右接口连接所述第四溶液泵(19)；所述干燥系统包括：第二换热器(26)、风机(27)、干燥室(28)、第一换热器(17)，第一节流阀(31)、压缩机(30)、第一冷凝器(29)，所述第二换热器(26)左接口连接所述风机(27)右接口，所述风机(27)下接口连接所述干燥室(28)上接口，所述干燥室(28)下接口连接所述第一换热器(17)上接口，所述第一换热器(17)下接口连接所述第一冷凝器(29)下接口，所述第一冷凝器(29)上接口连接所述第二换热器(26)右接口，所述压缩机(30)的上接口连接所述第一冷凝器(29)左上接口，所述第一冷凝器(29)左下接口连接所述第一节流阀(31)上接口，所述第一节流阀(31)下接口连接所述第一换热器(17)右下接口，所述第一换热器(17)右上接口连接所述压缩机(30)的下接口；所述第二类吸收式热泵系统包括：常减压催化裂化延迟焦化装置(1)、发生器(2)、第一溶液泵(3)、第二溶液热交换器(5)、低温吸收器(6)、第二溶液泵(8)、第三溶液泵(9)、第三溶液热交换器(10)、高温吸收器(11)、第二冷凝器(12)、冷剂液泵(13)、蒸发器(14)、第二节流阀(15)，所述常减压催化裂化延迟焦化装置(1)余热出口连接所述发生器(2)右下接口，所述发生器(2)下接口连接所述第一溶液泵(3)右接口，所述第一溶液泵(3)左接口连接所述第二溶液热交换器(5)左下接口，所述第二溶液热交换器(5)左上接口连接所述低温吸收器(6)左下接口，所述低温吸收器(6)右上接口连接所述第三溶液泵(9)右接口，所述第三溶液泵(9)上接口连接所述第三溶液热交换器(10)左下接口，所述第三溶液热交换器(10)左上接口连接所述高温吸收器(11)喷淋器，所述高温吸收器(11)下接口连接所述第三溶液热交换器(10)右上接口，所述第三溶液热交换器(10)右下接口连接所述第二溶液泵(8)上接口，所述第二溶液泵(8)右接口连接所述低温吸收器(6)喷淋器，所述低温吸收器(6)下接口连接所述第二溶液热交换器(5)右上接口，所述第二溶液热交换器(5)右下接口连接所述发生器(2)喷淋器，所述发生器(2)右接口连接所述第二冷凝器(12)左接口，所述第二冷凝器(12)下接口连接所述冷剂液泵(13)左接口，所述冷剂液泵(13)右接口连接所述第二节流阀(15)右接口，所述第二节流阀(15)左接口连接所述蒸发器(14)的余热喷淋器，所述冷剂液泵(13)右接口连接所述高温吸收器(11)，所述发生器(2)右上接口连接所述蒸发器(14)右下接口，所述蒸发器(14)右上接口连接所述常减压催化裂化延迟焦化装置(1)余热入口。2.根据权利1所述的一种综合利用工厂余热进行分馏干燥和发电的装置，其特征在于：所述有机朗肯循环系统中设有循环工质，所述的循环工质为R123或R134a。3.根据权利1所述的一种综合利用工厂余热进行分馏干燥和发电的装置，其特征在于：所述第二节流阀(15)为毛细管或电...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨兴林，张倩文，单敬伟，黄川，李洁，朱科俊，江卫玉，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。