本发明专利技术公开了一种热管式有机工质降膜蒸发低温余热利用系统，其中，包括烟道、热管管组、蒸发室、储液罐、升压泵、布液器、回流管、滤液器、主蒸汽管道、冷凝系统和DCS控制系统；热管管组受热端伸入烟道，热管管组冷端伸入蒸发室中，所述布液器设置在热管管组上方；所述滤液器设在主蒸汽管道与蒸发室连接处，蒸发室中的蒸汽经滤液器进入主蒸汽管道，输送至蒸汽利用装置，乏汽经冷凝系统回至储液罐；在所述蒸发室底部设回流管，所述回流管连接装有有机工质的储液罐，储液罐连接升压泵，所述升压泵经管道连接布液器。本发明专利技术是一种造价低廉的高效低温烟气余热回收系统，可将低温余热用于生产高品位的蒸汽，用于提供动力、发电、制冷、供暖等。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种余热回收利用系统，具体涉及一种热管式有机工质降膜蒸发低温余热利用系统，适用于工业低温烟气中的余热进行回收并生产一定质量的蒸汽。
技术介绍
我国每年排放的约十亿吨标准煤当量的工业余热大部分为低温烟气余热，采用水作为朗肯循环工质则效率较低，甚至无法回收。如，专利技术专利CN02128858. 5介绍了一种熔融还原炼铁二甲醚生产与发电相结合的联产方法及装置，其采用水作为工质对工艺过程的余热进行回收，水蒸汽最高温度220°C。经计算其循环效率最高仅为9. 17%。而同温戊烷蒸汽循环效率为25. 95%。专利技术专利CN03119050. 2 一种合成氨生产中的余热回收利用方法，其效率较高，但采用了补燃工艺对水蒸汽进行过热，不属于纯低温余热回收。余热回收系统一般采用管壳式换热器回收烟气余热，但低温烟气在管壳式换热器中换热系数较低。为了提高换热效率，管壳式换热器体积庞大，金属耗材多。如，专利技术专利CN201110371040. 3立式热管有机介质蒸发中低温烟气余热发电系统、CN201110371010. 2套管式热管有机介质蒸发中低温烟气余热发电系统为了减小投资、简化设备，均采用高效热管作为导热元件。现有的有机朗肯循环热力系统一般为亚临界参数、汽包式池沸腾生产蒸汽，专利技术专利CN201110371040. 3、CN201110371010. 2虽然采用热管作为导热元件，但是汽包式池沸腾所需工质量很大，有机工质价格昂贵其吨成本在万元左右，造成了系统投资较高；池沸腾所需过热度一般在10°C以上才能保证蒸汽产量，而降膜蒸发的过热度在2 3°C即可保证较高的蒸汽产量，扩大了低温余热资源的利用范围。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种热管式有机工质降膜蒸发低温余热利用系统，该系统是一种造价低廉的高效低温烟气余热回收系统，可将低温余热用于生产高品位的蒸汽，用于提供动力、发电、制冷、供暖等。本专利技术采用以下技术方案一种热管式有机工质降膜蒸发低温余热利用系统，其中，包括烟道、热管管组、蒸发室、储液罐、升压泵、布液器、回流管、滤液器、主蒸汽管道、冷凝系统和DCS控制系统；所述DCS控制系统与工业生产线监测控制系统连接；热管管组受热端伸入烟道，热管管组冷端伸入蒸发室中，所述布液器设置在热管管组上方，将有机工质由布液器均匀布流至热管管组；所述滤液器设在主蒸汽管道与蒸发室连接处，蒸发室中的蒸汽经滤液器进入主蒸汽管道，输送至蒸汽利用装置，乏汽经冷凝系统回至储液罐；在所述蒸发室底部设回流管，所述回流管连接装有有机工质的储液罐，储液罐连接升压泵，所述升压泵经管道连接布液器。所述热管管组受热端位于烟道内，烟气横向冲刷热管，热管冷端位于蒸发室内，将受热端吸收的热量传载入蒸发室，升压泵将储液罐中的有机工质升压泵入蒸发室内布置于热管管组上方的布液器中，由布液器将有机工质均匀布流至热管管组冷端受热蒸发，蒸发生成的蒸汽经滤液器过滤掉未蒸发的小液滴进入主蒸汽管道，输送至蒸汽利用装置，例如有机工质汽轮机、发电机、余热制冷设备等，利用完之后的乏汽经冷却器冷却为液态送回储液罐完成一次循环。在工业生产不稳定即烟气流量发生波动时，可通过调节旁路阀门的开度进而调节主回路的有机工质流量来保证主蒸汽参数在所需的范围内(蒸汽温度与设计值偏差< ±10°C)。在主蒸汽管道上增设补汽口，提高了蒸汽供应能力和系统调节能力。所述有机工质一般为烷烃及其卤化物、多甲基硅氧烷等有机物，3000C以下一般采用苯、戊烷、丁烷及其卤化物等沸点较低的有机物。作为优选，所述热管式有机工质降膜蒸发低温余热利用系统还包括一由DCS控制系统控制的芳路系统，所述芳路系统一端连接储液te，一端连接布液器。本专利技术增加旁路系统，与其他来源蒸汽混合利用，提高了蒸汽的质量和产量，便于蒸汽调节。 作为优选，所述主蒸汽管道上设有补汽口。作为优选，所述热管管组为直管或Z形管。作为优选，所述热管管组受热端上设置有散热肋片。作为优选，所述热管管组的排列方式为顺排或叉排。作为优选，所述热管管组受热端为防磨防腐蚀的热管。作为优选，所述热管管组与蒸发室的连接处使用封闭焊接或者紧密螺栓进行连接，并在蒸发室的与热管管组连接一侧设有密封板。在热管管组与蒸发室的连接处安设有密封板，用以维持蒸发室的密闭性，防止有机工质的泄露。作为优选，所述布液器为板式、管槽式、管孔式布液器。作为优选，所述滤液器采用两级百叶窗或钢丝网滤液器。本专利技术的有益效果为I、由于采用了技术成熟的热管作为导热元件，增强了低温烟气与受热面之间的换热系数，减少热阻，大大减少热损，提高热能利用，同时减少受热面积，减小了工程造价。本专利技术用热管作为导热元件将热量由低温烟气传载至蒸发器内，有机工质通过降膜蒸发的形式蒸发成为蒸汽。适用于工业锅炉、大量废热烟道、能量回收利用场合。2、由于低沸点有机物的蒸发潜热比水小很多，降低了蒸发段传热温差损失和凝汽器冷凝热损失，因此采用低沸点有机物作为工质，可以提高循环效率。3、鉴于低沸点有机物价格昂贵，汽包式的池沸腾蒸发装置需要大量的有机工质，本专利技术采用横管降膜蒸发的蒸发形式，可以大大减少对有机工质的需求量，从而降低投资。4、本专利技术将DCS控制系统与工业生产线控制与监测系统相连接，保证余热回收系统与工业生产线数据与控制的联动。当工业生产线调整生产量时，烟气量会发生相应的变化，DCS控制系统通过联动获得生产线生产动态，并实时监测烟气通道内烟气流量和温度值，调节旁路阀门的开关，保证蒸发室内的温度和压力在正常范围内，避免余热回收系统对生产线造成不利影响。本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。附图说明图I为本专利技术的结构示意图2为本专利技术的热管肋片示意图。 图3为本专利技术给出的Z形热管管组的结构及安装示意图4为本专利技术热管管组的两种排列方式示意图中101烟气入口；102烟气出口；103烟道；104热管管组受热端；105密封板；106蒸发室；107储液罐；108有机工质；109升压泵；110旁路系统；111布液器；112热管管组冷端；113回流管；114滤液器；115主蒸汽管道；116蒸汽利用装置；117凝汽器；118输液泵；119补汽口 ；120 DCS控制系统。具体实施例方式以下用实施例结合附图对本专利技术作进一步的详细说明。如图I所示，本系统包括烟道103、热管管组、蒸发室106、储液罐107、升压泵109、布液器111、回流管113、滤液器114、主蒸汽管道115、冷凝系统117和DCS控制系统120。DCS系统120对蒸发系统、主回路、旁路系统110和冷凝系统117进行控制，DCS系统120与工业生产线监测控制系统(121)相通，实时监测工业烟气的流量和温度值等数据，通过调节旁路阀的开度调节主回路工质流量。该系统增加旁路系统110，与其他来源蒸汽混合利用，提高了蒸汽的质量和产量，便于蒸汽调节。热管管组受热端104伸入烟道103内，热管管组冷端112伸入蒸发室106中，低温烟气经烟气入口 101流经烟道103，烟气热量由热管管组受热端104吸收，经热管管组冷端112传载至蒸发室106内。热管管组受热端104本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种热管式有机工质降膜蒸发低温余热利用系统，其特征在于：包括烟道、热管管组、蒸发室、储液罐、升压泵、布液器、回流管、滤液器、主蒸汽管道、冷凝系统和DCS控制系统；所述DCS控制系统与工业生产线监测控制系统连接；热管管组受热端伸入烟道，热管管组冷端伸入蒸发室中，所述布液器设置在热管管组上方，将有机工质由布液器均匀布流至热管管组；所述滤液器设在主蒸汽管道与蒸发室连接处，蒸发室中的蒸汽经滤液器进入主蒸汽管道，输送至蒸汽利用装置，乏汽经冷凝系统回至储液罐；在所述蒸发室底部设回流管，所述回流管连接装有有机工质的储液罐，储液罐连接升压泵，所述升压泵经管道连接布液器。
【技术特征摘要】
1.一种热管式有机工质降膜蒸发低温余热利用系统，其特征在于包括烟道、热管管组、蒸发室、储液罐、升压泵、布液器、回流管、滤液器、主蒸汽管道、冷凝系统和DCS控制系统；所述DCS控制系统与工业生产线监测控制系统连接；热管管组受热端伸入烟道，热管管组冷端伸入蒸发室中，所述布液器设置在热管管组上方，将有机工质由布液器均匀布流至热管管组；所述滤液器设在主蒸汽管道与蒸发室连接处，蒸发室中的蒸汽经滤液器进入主蒸汽管道，输送至蒸汽利用装置，乏汽经冷凝系统回至储液罐；在所述蒸发室底部设回流管，所述回流管连接装有有机工质的储液罐，储液罐连接升压泵，所述升压泵经管道连接布液器。2.根据权利要求I所述的一种热管式有机工质降膜蒸发低温余热利用系统，其特征在于所述热管式有机工质降膜蒸发低温余热利用系统还包括一由DCS控制系统控制的旁路系统，所述芳路系统一端连接储液te，一端连接布液器。3.根据权利要求I或2所述的一种热管式有机工质降膜蒸发低温余热利用系统，其特征在于所述主蒸汽管道上设有补汽...
【专利技术属性】
技术研发人员：王为术，徐维晖，闫广，张红生，胡昊，
申请(专利权)人：华北水利水电学院，
类型：发明
国别省市：
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