【技术实现步骤摘要】
适用于波动热负荷的余热利用系统及方法
本专利技术涉及余热回收领域，特别涉及一种适用于波动热负荷的余热利用系统及方法。
技术介绍
钢铁企业在冶炼生产过程中需要大量高纯氧气、氮气等能源介质，因此大型钢铁企业通常拥有自己的制氧生产工序，在制氧生产过程中有多台空压机；空压机在运行时，真正用于增加空气势能所消耗的电能，在总耗电量中只占很小的一部分，约15％左右。约85％的耗电转化为热量存在于压缩气体中，并通过风冷或者水冷的方式排放到空气中去。如果将压缩气体的这部分余热加以回收利用，用于冬季供暖或夏季制冷等，即可以提高能源利用效率，又可以减低企业成本；同时也有利于减少燃煤量，降低燃煤对环境的污染。目前，国内针对空压机余热回收及利用开展了多项研究与应用。专利CN106762557A公开一种基于空压机余热回收的智能供热水设备；该专利技术通过在换热器与热用户之间增加缓存储热设备实现了智能供热水。该方法虽然实现了供热系统的稳定性，但中间换热、储热设备过多造成系统的热损失较大。专利CN108150422A公开了空压机余热回收利用系统，该系统通过回收空压机余热以热水方式驱动溴化锂吸收式冷水机组制取冷水；但对于驱动溴化锂吸收式冷水机组后的热水(一般在70℃～75℃左右)没有利用，使其能源利用率较低。专利CN107178934A公开一种空压机余热深度回收利用系统，该系统的空压机三级压缩分别经过三级换热，换热后高温水进入余热取热装置经过再次换热转化为高温余热水进入余热深度回收利用系统；该系统没有提及空压机一级压缩后空气温度较低，余热回收后...
【技术保护点】
1.适用于波动热负荷的余热利用系统，其特征在于，包括空压机一级压缩、空压机二级压缩、空压机三级压缩、一级换热器、二级换热器、三级换热器、制氧机、制冷用户、供热用户、1#热泵机组、2#热泵机组、冷却塔、补水泵、流量计；/n空压机一级压缩出口与一级换热器气侧入口连接，一级换热器气侧出口与空压机二级压缩入口连接，空压机二级压缩出口与二级换热器气侧入口连接，二级换热器气侧出口与空压机三级压缩入口连接，空压机三级压缩出口与三级换热器气侧入口连接，三级换热器气侧出口与制氧机入口连接；/n一级换热器水侧出口与1#热泵机组驱动热源入口连接，同时以并联方式分别与2#热泵机组入口和供热用户入口连接；1#热泵机组出口与交汇的二级换热器、三级换热器水侧出口连接，然后与制冷用户入口连接；制冷用户出口与供热用户入口连接，同时以并联方式与1#热泵机组入口连接；1#热泵机组的驱动热源出口与供热用户入口连接；供热用户出口以并联方式分别与2#热泵机组驱动热源入口、冷却塔入口、供热用户入口连接；2#热泵机组的出口与供热用户入口连接，2#热泵机组驱动热源出口、冷却塔出口分别与补水泵出口连接，补水泵出口与流量计入口连接，流量计...
【技术特征摘要】
1.适用于波动热负荷的余热利用系统，其特征在于，包括空压机一级压缩、空压机二级压缩、空压机三级压缩、一级换热器、二级换热器、三级换热器、制氧机、制冷用户、供热用户、1#热泵机组、2#热泵机组、冷却塔、补水泵、流量计；
空压机一级压缩出口与一级换热器气侧入口连接，一级换热器气侧出口与空压机二级压缩入口连接，空压机二级压缩出口与二级换热器气侧入口连接，二级换热器气侧出口与空压机三级压缩入口连接，空压机三级压缩出口与三级换热器气侧入口连接，三级换热器气侧出口与制氧机入口连接；
一级换热器水侧出口与1#热泵机组驱动热源入口连接，同时以并联方式分别与2#热泵机组入口和供热用户入口连接；1#热泵机组出口与交汇的二级换热器、三级换热器水侧出口连接，然后与制冷用户入口连接；制冷用户出口与供热用户入口连接，同时以并联方式与1#热泵机组入口连接；1#热泵机组的驱动热源出口与供热用户入口连接；供热用户出口以并联方式分别与2#热泵机组驱动热源入口、冷却塔入口、供热用户入口连接；2#热泵机组的出口与供热用户入口连接，2#热泵机组驱动热源出口、冷却塔出口分别与补水泵出口连接，补水泵出口与流量计入口连接，流量计出口分别与一级换热器、二级换热器、三级换热器的水侧入口连接，流量计的反馈信号传送给补水泵。
2.根据权利要求1所述的系统实现余热利用的方法，其特征在于，通过对1#热泵机组和2#热泵机组的驱动热源流体和加热流体流量控制，实现对制冷用户和供热用户供热量控制；具体包括：
制冷量控制模式：
常温常压空气经过空压机一级压缩后温度达75℃～95℃，进入一级换热器与30℃～35℃冷却水进行换热，换热后压缩空气温度为35℃～40℃并进入空压机二级压缩、空压机三级压缩，二级压缩空气和三级压缩空气温度达100℃～120℃，在压缩后进入二级换热器、三级换热器换热，最后经过三级压缩及冷却的空气进入制氧机；
进入一级换热器的冷却水经过换热后温度为55℃～65℃，控制一部分换热水进入1#热泵机组的驱动热源入口，一部分进入供热用户；进入二级换热器和三级换热器的冷却水经换热升温至80℃～90℃后，进入制冷用户作为热源驱动制冷机组，产生冷量供用户所需；驱动制冷机组制冷后，热水温度降至70℃～75℃从制冷用户流出，其中一部分进入1#热泵机组，并以一级换热器出来的部分55℃～65℃低温热水作为1#热泵机组的驱动热源，将进入1#热泵机...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐伟，倪健勇，马光宇，张天赋，贾振，刘芳，陈鹏，胡绍伟，王飞，王永，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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