本实用新型专利技术涉及一种利用氨合成装置氨回路余热发电系统；包括氨合成塔，所述氨合成塔底部的高温介质出口通过过热蒸汽换热单元与余热发电单元相连，余热发电单元的出口通过冷气气换热器的管程与后续工段相连；具有降低循环水使用量、避免热能浪费、降低循环水冷却装置的投资成本，与此同时与氨合成装置相耦合，以实行节能降耗、提高企业效益的优点。提高企业效益的优点。提高企业效益的优点。
【技术实现步骤摘要】
一种利用氨合成装置氨回路余热发电系统
[0001]本技术涉及氨合成装置附属部件
，具体为一种利用氨合成装置氨回路余热发电系统。
技术介绍
[0002]众所周知，采用氨合成工艺制取氨的工艺过程中，氨合成塔内产生的高温介质为430
‑
450℃，上述高温介质需要多套换热器进行串联，最后将介质的温度降低至约40℃，最后经过进一步降温处理并送至相应的产品罐内用于外售；目前对高温介质降温的主要方式为循环水降温，随着单套合成氨装置产能的不断扩大，需要使用的循环水量也越来越大，采用大量的循环水进行降温不仅造成大量热能的浪费，在不产生任何经济效益的同时还需要建设大量的配套冷却设备：如：冷却塔及相配套的管道等，造成投资成本较大的缺陷。
技术实现思路
[0003]本技术的目的在于提供一种利用氨合成装置氨回路余热发电系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0005]一种利用氨合成装置氨回路余热发电系统，包括氨合成塔，所述氨合成塔底部的高温介质出口通过过热蒸汽换热单元与余热发电单元相连，余热发电单元的出口通过冷气气换热器的管程与后续工段相连。
[0006]本技术的有益效果为：本技术中所述的氨合成塔中产生的高温介质通过过热蒸汽换热单元用于产生过热蒸汽以实现换热降温，在此基础上使其通过余热发电单元，使用余热发电单元中的有机介质对前述高温介质进行进一步换热的同时实现发电，产生的电量不仅能够供应氨合成装置使用，还能够与市电联网进行外售，以达到避免热量浪费以及降低循环水使用量和投资成本的特点；需要注意的是：本技术中过热蒸汽换热单元内虽然使用了脱盐水，但其并非作为循环水使用，其可以为过热蒸汽使用装置提供过热蒸汽，且无需冷却循环。
[0007]作为本技术方案的进一步优选的，所述余热发电单元包括膨胀工质热交换器，膨胀工质热交换器的壳程出口通过透平机与冷凝器的管程相连，冷凝器的管程出口依次通过储液罐和工质泵与膨胀工质热交换器的壳程进口相连，透平机的机械端与发电机相连。本技术中所述的余热发电单元主要是采用有机介质进行换热，不仅能够使前述高温介质进行换热降温，还能够产生电进行外售，以提高企业经济效益的特点。
[0008]作为本技术方案的进一步优选的，所述冷凝器壳程进口与循环水供水管道相连，冷凝器壳程出口与循环水回水管道相连。
[0009]作为本技术方案的进一步优选的，所述储液罐上设有带补液阀门的有机工质补入管道。
[0010]作为本技术方案的进一步优选的，所述过热蒸汽换热单元包括过热蒸汽换热器，
饱和蒸汽换热器以及高温脱盐水换热器；过热蒸汽换热器的管程与氨合成塔底部的高温介质出口相连，过热蒸汽换热器的管程出口依次与饱和蒸汽换热器的管程和高温脱盐水换热器的管程相连；脱盐水储罐依次通过高温脱盐水换热器的壳程、饱和蒸汽换热器的壳程和过热蒸汽换热器的壳程与过热蒸汽管网相连。本技术通过来自氨合成塔的高温介质产生过热蒸汽，以达到在降低高温介质温度的同时为其他过热蒸汽使用装置提供过热蒸汽的目的。
[0011]作为本技术方案的进一步优选的，所述过热蒸汽换热单元还包括与高温脱盐水换热器的管程出口相连的冷合成气换热器的管程相连，冷合成气换热器的壳程进口与氨合成气压缩机的出口相连，冷合成气换热器的壳程出口与氨合成塔的进口相连。本技术中所述的过热蒸汽换热单元还包括冷合成气换热器，通过在高温脱盐水换热器的后部增加冷合成气换热器，不仅能够对介质进行降温以满足余热发电单元对于介质的温度要求，实现余热发电单元稳定运行，还能够对氨合成气压缩机出口的氨合成气进行换热，使其满足氨合成塔的进塔温度要求。
[0012]作为本技术方案的进一步优选的，所述冷气气换热器的壳程进口与氨合成装置中的高压氨分离器的氨合成气出口相连，冷气气换热器的壳程与氨合成气压缩机的进口相连。通过设置冷气气换热器能够使通过余热发电单元降温后的介质进行进一步降温，该降温能够使其与原工艺进行配合，以保证后续设备的稳定运行；即：本技术是对现有工艺的改进，其主要用于改造其工艺的前部使用循环水降温部分，以达到降低循环水使用量，避免热能浪费以及降低冷却循环水所需的相应冷却设备投资的特点。
[0013]按照上述方案制成的一种利用氨合成装置氨回路余热发电系统，其本质是对原氨合成塔内产生的高温介质冷却工艺前端的改造，以实现降低循环水的使用量，避免热能浪费的问题出现；具体地说，本技术依次通过过热蒸汽换热单元、余热发电单元和冷气气换热器对高温介质进行持续换热，以满足后续工段的需求，上述过程中过热蒸汽换热单元采用的换热介质为脱盐水，脱盐水经过换热后产生过热蒸汽可进入过热蒸汽管网或相关的过热蒸汽使用设备中，余热发电单元通过有机介质进行换热以达到发电进行外售的目的，需要特别注意的是，余热发电单元中虽然使用了循环水，但仅仅是针对有机工质换热的冷凝器所使用的，其与传统工艺中使用十个左右的换热器，以及换热器的换热介质均为循环水来说可以忽略不计；进一步地，本技术设置了冷气气换热器，其利用高压氨分离器中的氨合成气进行换热，换热后进入氨合成气压缩机进行压缩，能够在降低氨合成气压缩机能耗的同时，使介质进一步降温以满足后续工段的需求；具有降低循环水使用量、避免热能浪费、降低循环水冷却装置的投资成本，与此同时与氨合成装置相耦合，以实行节能降耗、提高企业效益的优点。
附图说明
[0014]图1为本技术的结构示意图。
[0015]图中：1、氨合成塔；2、后续工段；3、冷气气换热器；4、膨胀工质热交换器；5、透平机；6、发电机；7、冷凝器；8、储液罐；9、工质泵；10、循环水供水管道；11、循环水回水管道；12、补液阀门；13、有机工质补入管道；14、过热蒸汽换热器；15、饱和蒸汽换热器；16、高温脱盐水换热器；17、脱盐水储罐；18、过热蒸汽管网；19、冷合成气换热器；20、氨合成气压缩机；
21、高压氨分离器。
具体实施方式
[0016]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0017]参照图1所示，一种利用氨合成装置氨回路余热发电系统，包括氨合成塔1，所述氨合成塔1底部的高温介质出口通过过热蒸汽换热单元与余热发电单元相连，余热发电单元的出口通过冷气气换热器3的管程与后续工段2相连。本技术涉及改造的部分主要是所述氨合成塔1底部的高温介质出口和后续工段2之间的部分，该部分由于高温介质温度较高，因此使用的循环水量较大，造成的热能浪费较为严重；本技术通过设置过热蒸汽换热单元与余热发电单元在使高温介质降低温度的同时，并产生过热蒸汽和电力，以达到提高企业经济效益，以及避免投资循环水冷却设备的目的。
[0018]进一步地，所述余热发电单元包括膨胀工质热交换器4，膨胀工质热交换器4的壳程出口通过透平机5与冷凝器7的管程相连，冷凝器7的管程出口依次通过储液罐8和工质泵9本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种利用氨合成装置氨回路余热发电系统，包括氨合成塔(1)，其特征在于：所述氨合成塔(1)底部的高温介质出口通过过热蒸汽换热单元与余热发电单元相连，余热发电单元的出口通过冷气气换热器(3)的管程与后续工段(2)相连。2.根据权利要求1所述的一种利用氨合成装置氨回路余热发电系统，其特征在于：所述余热发电单元包括膨胀工质热交换器(4)，膨胀工质热交换器(4)的壳程出口通过透平机(5)与冷凝器(7)的管程相连，冷凝器(7)的管程出口依次通过储液罐(8)和工质泵(9)与膨胀工质热交换器(4)的壳程进口相连，透平机(5)的机械端与发电机(6)相连。3.根据权利要求2所述的一种利用氨合成装置氨回路余热发电系统，其特征在于：所述冷凝器(7)壳程进口与循环水供水管道(10)相连，冷凝器(7)壳程出口与循环水回水管道(11)相连。4.根据权利要求2所述的一种利用氨合成装置氨回路余热发电系统，其特征在于：所述储液罐(8)上设有带补液阀门(12)的有机工质补入管道(13)。5.根据权利要求1所述的一种利用氨合成装置氨回路余热发电系统，其特征在于：所述过热...
【专利技术属性】
技术研发人员：王相令，郭存彪，张本峰，元利峰，段东林，李旭东，张春生，焦志强，
申请(专利权)人：河南心连心化学工业集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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