一种低品位热源热回收系统技术方案

本申请公开了一种低品位热源热回收系统，包括依次连通的蒸发器、压缩机、冷凝器以及节流膨胀阀或液力透平，所述节流膨胀阀或所述液力透平还与所述蒸发器连通，以在所述蒸发器、所述压缩机、所述冷凝器以及所述节流膨胀阀或所述液力透平之间形成循环回路，所述循环回路中用于流通传热介质，其中，所述传热介质通过所述蒸发器与低品位热源换热蒸发，所述传热介质通过所述冷凝器释放热量。该低品位热源热回收系统，回收了低品位热源的热量的同时还避免了冷却低品位热源的资源消耗，减少设备投资和装置占地；同时，使低品位热源的热量用于生产加热介质，减少了生成加热介质的煤炭等的消耗，减少了环境污染、运行费用和能源消耗。运行费用和能源消耗。运行费用和能源消耗。

【技术实现步骤摘要】
一种低品位热源热回收系统


[0001]本申请属于石油化工热管理
，尤其涉及一种低品位热源热回收系统和方法。

技术介绍

[0002]在石化装置中，存在许多难以利用的低品位热源，这些低品位热源由于温度偏低、能量密度不高，传统的处理方式一般都是弃之不用，在某些情况下为了降低其温度还要通过大量的循环冷却水或者设置空冷器对其进行降温。不仅浪费了这些低品位热源中的能量，还增加了额外的冷却水消耗和电力消耗，增加了设备投资和装置占地。
[0003]同时，在石化装置中还存在大量需要利用高品位热源的情况，例如利用蒸汽/饱和蒸汽作为加热介质，需要消耗大量的煤炭燃烧发生蒸汽/饱和蒸汽，一方面煤炭燃烧发生蒸汽/饱和蒸汽的过程会排放大量的二氧化碳，造成环境污染；另一方面，蒸汽/饱和蒸汽的消耗会增加装置的运行费用和能源的消耗。
[0004]如何利用石化装置的低品位热源，减少热源浪费，避免低品位热源的额外成本消耗，同时减少生成高品质热源产生的能源消耗、运行费用以及环境污染，是本领域亟待解决的问题。
[0005]需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0006]本申请旨在至少能够在一定程度上解决石化装置低品位热源无法得到利用，导致热源浪费或处理低品位热源产生额外成本消耗的技术问题。为此，本申请提供了一种低品位热源热回收系统。
[0007]本申请实施例提供的一种低品位热源热回收系统，所述低品位热源热回收系统包括依次连通的蒸发器、压缩机、冷凝器以及节流膨胀阀或液力透平，所述节流膨胀阀或所述液力透平还与所述蒸发器连通，以在所述蒸发器、所述压缩机、所述冷凝器以及所述节流膨胀阀或所述液力透平之间形成循环回路，所述循环回路中用于流通传热介质，其中，所述传热介质通过所述蒸发器与低品位热源换热蒸发，所述传热介质通过所述冷凝器释放热量；所述传热介质在所述压缩机的入口处的饱和温度为20℃～90℃，所述传热介质在所述压缩机的出口处的饱和温度为80℃～200℃，所述低品位热源的温度为20℃～90℃。
[0008]在一些实施方式中，在所述冷凝器与所述节流膨胀阀或所述液力透平之间设有排出缓冲罐。
[0009]在一些实施方式中，在所述蒸发器与所述压缩机之间设有吸入缓冲罐。
[0010]在一些实施方式中，在所述吸入缓冲罐与所述压缩机之间设有过热器。
[0011]在一些实施方式中，所述过热器使所述传热介质的过热温度为5℃～20℃。
[0012]在一些实施方式中，在所述冷凝器或所述排出缓冲罐与所述节流膨胀阀之间设有
气液分离器，或，在所述液力透平与所述蒸发器之间设有气液分离器；
[0013]所述气液分离器的出气口与所述吸入缓冲罐的进口、所述过热器的进口、所述压缩机的进气端中的任意一个连通；
[0014]所述气液分离器的出液口与所述节流膨胀阀的进口或所述蒸发器的进口连通。
[0015]在一些实施方式中，所述压缩机具有2段至5段，所述气液分离器的出气口与所述压缩机的第二段至第五段中的任意一个的入口连通。
[0016]在一些实施方式中，所述液力透平还向所述低品位热回收系统中或所述低品位热回收系统外提供机械驱动力。
[0017]在一些实施方式中，在所述低品位热源热回收系统中，所述蒸发器、所述压缩机、所述冷凝器分别可以为一个或多个；当所述蒸发器为多个时，多个所述蒸发器串联设置或并联设置；当所述压缩机为多个时，多个所述压缩机串联设置或并联设置；当所述冷凝器为多个时，多个所述冷凝器串联设置或并联设置。
[0018]在一些实施方式中，所述热介质选自碳原子数为3至6取代或未取代的烷烃、杂烷烃、烯烃或杂烯烃。
[0019]本申请实施例至少具有如下有益效果：
[0020]上述低品位热源热回收系统，传热介质通过在蒸发器中被低品位热源加热气化以吸收低品位热源的热量，气化后的传热介质经过压缩机提高压力和温度，从而提高传热介质的饱和温度，进而传热介质通过冷凝器与被加热介质进行热量交换转换为冷凝后的传热介质，实现将低品位热源转换为高品位热源用于加热介质的生成。之后，或通过节流膨胀阀对传热介质进行降压降温，以便循环至蒸发器进一步对低品位热源吸热回收热量；或通过液力透平做功将传热介质的余压回收再利用，实现降温降压后再循环至蒸发器进一步对低品位热源吸热回收热量。传热介质在低品位热源向高品位热源的热量传递过程中，能够利用传热介质相变吸收更多的相变潜热，而且在蒸发换热过程中可以根据低品位热源的温度选择相应的传热介质，提高传热介质的吸热效率的同时降低了对低品位热源的温度要求，在回收了低品位热源的热量的同时还避免了冷却低品位热源的资源消耗，减少设备投资和装置占地；同时，使低品位热源的热量用于生产加热介质，减少了生成加热介质的煤炭等的消耗，减少了环境污染、运行费用和能源消耗。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1示出了本申请实施例一中低品位热源热回收系统结构示意图；
[0023]图2示出了本申请实施例二中低品位热源热回收系统结构示意图；
[0024]图3示出了本申请实施例三中低品位热源热回收系统结构示意图；
[0025]图4示出了本申请实施例四中低品位热源热回收系统结构示意图；
[0026]图5示出了本申请实施例五中低品位热源热回收系统结构示意图。
[0027]附图标记：
[0028]100、蒸发器；200、吸入缓冲罐；300、过热器；400、压缩机；410、压缩机第一段；420、压缩机第二段；500、冷凝器；600、排出缓冲罐；700、节流膨胀阀；710、第一节流膨胀阀；720、第二节流膨胀阀；800、液力透平；900、气液分离器；1000、阀门。
具体实施方式
[0029]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0030]此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
[0031]下面结合附图并参考具体实施例描述本申请：
[0032]本申请提供的一种低品位热源热回收系统，如图1和图2所示，该低品位热源热回收系统包括依次本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低品位热源热回收系统，其特征在于，所述低品位热源热回收系统包括依次连通的蒸发器、压缩机、冷凝器以及节流膨胀阀或液力透平，所述节流膨胀阀或所述液力透平还与所述蒸发器连通，以在所述蒸发器、所述压缩机、所述冷凝器以及所述节流膨胀阀或所述液力透平之间形成循环回路，所述循环回路中用于流通传热介质，其中，所述传热介质通过所述蒸发器与低品位热源换热蒸发，所述传热介质通过所述冷凝器释放热量；所述传热介质在所述压缩机的入口处的饱和温度为20℃～90℃，所述传热介质在所述压缩机的出口处的饱和温度为80℃～200℃，所述低品位热源的温度为20℃～90℃。2.如权利要求1所述的低品位热源热回收系统，其特征在于，在所述冷凝器与所述节流膨胀阀或所述液力透平之间设有排出缓冲罐。3.如权利要求2所述的低品位热源热回收系统，其特征在于，在所述蒸发器与所述压缩机之间设有吸入缓冲罐。4.如权利要求3所述的低品位热源热回收系统，其特征在于，在所述吸入缓冲罐与所述压缩机的入口之间设有过热器。5.如权利要求4所述的低品位热源热回收系统，其特征在于，所述过热器使所述传热介质的过热温度为5℃～20℃。6.如权利要求4所述的低品位热源热回收系统，其特征在于，在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙长庚，徐明远，丁聚庆，辛江，顾芷玉，李文琦，湛士辉，沈洋，王冰轮，李骏蒙，王瑜，赵唯，周丽君，陈卓，
申请(专利权)人：中国寰球工程有限公司，
类型：发明
国别省市：