一种环保节能减排热反应工质回收系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种环保节能减排热反应工质回收系统，与现有的热反应工质管路相连，用于利用热反应工质与做功工质热能交换进行做功，包括换热装置、螺杆膨胀机、发电机组、冷凝器以及工质泵，其中，螺杆膨胀机与换热装置相连；做功工质驱动螺杆膨胀机运动；发电机组与螺杆膨胀机相连并由螺杆膨胀机带动发电；冷凝器与螺杆膨胀机相连，用于将螺杆膨胀机中做功之后的做功工质凝结成液体；工质泵将做功工质排送至换热装置。本实用新型专利技术环保节能减排热反应工质回收系统转化效率高且成本低，经济效益好，是一项高效新型的热反应工质回收利用技术。此外，本环保节能减排热反应工质回收系统还符合节能环保要求，二氧化碳排放为零，氮氧化物和硫化物排放为零。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种环保节能减排热反应工质回收系统
本技术涉及一种环保节能减排热反应工质回收系统，特别是涉及一种能够充 分回收利用废弃的热反应工质进行发电或做功的环保节能减排热反应工质回收系统。
技术介绍
工业生产中每天都有大量的工质产生。所谓工质就是实现热能和机械能相互转化 的媒介物质。气体或由液态过渡为气态的蒸汽，如蒸汽轮机中的蒸汽，内燃机中的燃气，制 冷装置中的氨蒸汽等都可充当工质。工质具有例如在具有良好的膨胀性和流动性，并且具 有价廉、易得、热力性能稳定、无毒、不易腐蚀。例如，我国是石油消耗大国之一，有许多大型 和中型的炼油厂，在炼油生产过程中，将产生大量的热反应工质。此外，在热力发电厂以及 造纸厂、印染厂等轻工企业中也需要大量的热反应工质。这些热反应工质虽然蕴含大量的热量但通常被认为是低等级的，因其回收站技术 上存在着相当的困难而无法实现，因此，常常有大量的余热资源被浪费。此外，热反应工质 的对空排放或者蒸汽减温减压节流损失的情况，不仅造成了热能浪费，而且还造成了环境 污染和噪声污染。热反应工质作为一种热源，对其回收利用的空间是巨大的，其社会效益和经济效 益是不可估量的。现有的热反应工质回收系统往往需要多级大型设备，设备的投资和运营 成本较高，不利推广。因此，有必要提供一种新型的环保节能减排热反应工质回收系统以解 决上述技术问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供了一种环保节能减排热反应工质回收系 统，其能够利用热反应工质进行发电或做功。本技术提供了一种环保节能减排热反应工质回收系统，与现有的热反应工质 管路相并联，用于利用热反应工质做功进行工作，包括换热装置、螺杆膨胀机、负载设备、冷 凝器以及工质泵，其中，换热装置、螺杆膨胀机、负载设备、冷凝器以及工质泵组成做功循环 回路，做功循环回路内包括有做功工质，热反应工质与做功工质均流经换热装置进行热量 交换，螺杆膨胀机与换热装置相连；换热装置中的做功工质驱动螺杆膨胀机运动；负载设 备与螺杆膨胀机相连并由螺杆膨胀机带动工作；冷凝器与螺杆膨胀机相连，用于将螺杆膨 胀机中做功之后的做功工质凝结成液体；工质泵将液体排送至换热装置。根据本技术的一优选实施例，环保节能减排热反应工质回收系统还进一步包 括多组测量装置，用于测量做功工质的流量、温度及压力参数；以及多组控制阀，用于控 制做功工质的流量。根据本技术的一优选实施例，环保节能减排热反应工质回收系统还进一步包 括冷水塔以及循环泵，冷水塔、循环泵与冷凝器相互联通，并在它们之间流通有冷水，以保 证冷凝器的冷凝效果。根据本技术的一优选实施例，环保节能减排热反应工质回收系统还进一步包 括控制模块、润滑模块以及密封模块，分别对螺杆膨胀机起到控制、润滑以及密封作用。根据本技术的一优选实施例，环保节能减排热反应工质回收系统还进一步包 括变速机，螺杆膨胀机通过变速机与负载设备连接。与现有技术相比，本技术环保节能减排热反应工质回收系统转化效率高且成 本低，经济效益好，是一项高效新型的热反应工质回收利用技术。此外，本环保节能减排热 反应工质回收系统还符合节能环保要求，二氧化碳排放为零，氮氧化物和硫化物排放为零。为了能更进一步了解本技术为达成预定目的所采取的技术、手段及功效，请 参阅以下有关本技术的详细说明与附图，相信本技术的目的、特征与特点，可由此 得到深入且具体的了解，然而所附图式仅供参考与说明用，并非用来对本技术加以限 制。附图说明可参考附图通过实例更加具体地描述本技术，其中附图并未按照比例绘制， 在附图中图IA和图IB显示了螺杆膨胀机的基本原理；以及图2显示了根据本技术的环保节能减排热反应工质回收系统的实施例的示 意图。具体实施方式请参考图IA和图1B，显示了螺杆膨胀机110的基本原理。工质由入口管道113经 入口管道口 114进入阴螺杆112、阳螺杆111形成的齿槽内，随着阳螺杆111和阴螺杆112 的转动，容腔逐渐增大，工质降压降温膨胀做功，做完功的工质由出口管道115排出。功率 由阳螺杆111的输出端输出，可带动给水泵、风机、发电机等设备。图2为本技术环保节能减排热反应工质回收系统200实施例的示意图。本实 施例的环保节能减排热反应工质回收系统200利用换热装置230将热反应工质的热能传递 给螺杆膨胀机210做功进而带动发电机组220发电。本实施例适用于含杂质的汽体、液体 或者汽液混合热反应工质的回收利用，例如工业冲渣水。如图2所示，S表示热反应工质源，T表示空冷装置。现有的设置情况为，来自热反 应工质源S的热反应工质沿线路P3-P4经由空冷装置T冷却之后再排出。本技术的环保节能减排热反应工质回收系统200包括通过工质循环管道(未 标示)相连的螺杆膨胀机210、发电机组220、换热装置230、冷凝器241、工质泵242、冷水塔 243、循环泵244、流量计251、主汽阀252、压力表253、温度表254、调节阀255、排汽阀256、 控制模块257以及润滑模块258。工质循环管路中充满了水或者其他高导热性工质，也可采 用氨或者制冷剂R22作为高导热性工质。换热装置230与螺杆膨胀机210相连；发电机组220连接螺杆膨胀机210并由螺 杆膨胀机210带动发电。螺杆膨胀机210与发电机组220通过阳螺杆(图未示)的输出 轴(图未示)相连。根据需要可在螺杆膨胀机210与发电机组220之间设置变速机(未示 出)；冷凝器241与螺杆膨胀机210相连，用于将螺杆膨胀机210中做功之后的工质凝结成液体；工质泵242将液体工质排送至换热装置230。此外，发电机组220也可以由其他负载 设备比如泵、风机等来代替。流量计251、主汽阀252、压力表253、温度表254、调节阀255以及排汽阀256均设 在工质循环管路上。流量计251以及压力表253主要用来测量工质的流量以及压力参数。 蒸汽管路上设置温度表254来测量工质的温度。主汽阀252、调节阀255以及排汽阀256主 要用来控制工质的流通以及流量的大小。此外，环保节能减排热反应工质回收系统200还 可进一步包括控制模块257、润滑模块258及密封模块(图未示)分别对螺杆膨胀机210起 到控制、润滑以及密封作用。该环保节能减排热反应工质回收系统200的工作过程如下。如图2所示，本实用新 型环保节能减排热反应工质回收系统200与现有的热反应工质管路并联设置。箭头P3-P4 所示为现有的热 反应工质管路的线路设置情况。P3-P5-P6-P4为本技术环保节能减排 热反应工质回收系统200的热反应工质管路的线路设置情况。工质循环管路中充满了高导热工质(即为做功工质)，作为传递热反应工质热量 的载体。热反应工质通过换热装置230将热量传递给工质循环管路中的高导热工质(热反 应工质的流向如图2中P3-P5-P6-P4箭头所示)。吸收了热量的高导热工质流入螺杆膨胀 机210中做功进而带动发电机组220发电，做功之后的高导热工质再经冷凝器241凝结，工 质泵242将凝结后的高导热工质排送回换热装置230，这些高导热工质在换热装置230中 重新吸收热量流入螺杆膨胀机210做功进而带动发电机组220发电，如此循环往复(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环保节能减排热反应工质回收系统，与现有的热反应工质管路相并联，用于置换热反应工质热能进行工作，包括换热装置、螺杆膨胀机、负载设备、冷凝器以及工质泵，其特征在于，所述换热装置、所述螺杆膨胀机、所述负载设备、所述冷凝器以及所述工质泵组成做功循环回路，所述做功循环回路内包括有做功工质，所述热反应工质与所述做功工质均流经所述换热装置进行热量交换，所述螺杆膨胀机与所述换热装置相连；所述换热装置中的做功工质驱动所述螺杆膨胀机运动；所述负载设备与所述螺杆膨胀机相连并由所述螺杆膨胀机带动工作；所述冷凝器与所述螺杆膨胀机相连，用于将所述螺杆膨胀机中做功之后的做功工质凝结成液体；所述工质泵将所述液体排送至所述换热装置。

【技术特征摘要】
一种环保节能减排热反应工质回收系统，与现有的热反应工质管路相并联，用于置换热反应工质热能进行工作，包括换热装置、螺杆膨胀机、负载设备、冷凝器以及工质泵，其特征在于，所述换热装置、所述螺杆膨胀机、所述负载设备、所述冷凝器以及所述工质泵组成做功循环回路，所述做功循环回路内包括有做功工质，所述热反应工质与所述做功工质均流经所述换热装置进行热量交换，所述螺杆膨胀机与所述换热装置相连；所述换热装置中的做功工质驱动所述螺杆膨胀机运动；所述负载设备与所述螺杆膨胀机相连并由所述螺杆膨胀机带动工作；所述冷凝器与所述螺杆膨胀机相连，用于将所述螺杆膨胀机中做功之后的做功工质凝结成液体；所述工质泵将所述液体排送至所述换热装置。2.如权利要求1所述的环保节能减排热反应工质回收系统，其特征在于，所述环保节 能减排热反应工质回收系统还进一步...

【专利技术属性】
技术研发人员：万以华，阮建国，陈章培，
申请(专利权)人：江西佳能新能源发展有限公司，
类型：实用新型
国别省市：36[中国|江西]