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一种荒气直接冷却余热综合回收利用系统

阅读:498发布:2020-05-11

专利汇可以提供一种荒气直接冷却余热综合回收利用系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种荒 煤 气直接冷却余热综合 回收利用 系统,涉及 能源 回收利用领域。一级余热回收设备通过荒煤气主管路连接于 碳 化室下游,二级余热回收设备、三级余热回收设备依次连接于一级余热回收设备下游,其中三级余热回收设备通过制冷 水 循环 泵 、制冷水管路连接一级余热回收设备, 冷却塔 通过温水 循环泵 、温水管路连接一级余热回收设备。本实用新型可直接为荒煤气进行降温,简化了传统的工艺流程,节约用地,节省投资,降低了运营成本;可对荒煤气的余热进行综合回收利用,通过与荒煤气的换热后的高温水作为采暖水,供冬季采暖使用,真正意义上的起到了节能增效的作用。,下面是一种荒气直接冷却余热综合回收利用系统专利的具体信息内容。

1.一种荒气直接冷却余热综合回收利用系统,其特征是:该系统包括一级余热回收设备、二级余热回收设备、三级余热回收设备、冷却塔、温循环、制冷水循环泵;一级余热回收设备通过荒煤气主管路连接于化室下游,二级余热回收设备、三级余热回收设备依次连接于一级余热回收设备下游,其中三级余热回收设备通过制冷水循环泵、制冷水管路连接一级余热回收设备,冷却塔通过温水循环泵、温水管路连接一级余热回收设备;
所述一级余热回收设备包括溴化锂吸收式设备,所述溴化锂吸收式设备包括新型降膜式再生器,所述新型降膜式再生器包括分别设置在再生器两侧的荒煤气入口与荒煤气出口、分别设置在再生器两侧的焦油清洗水进口与油水混合出口、稀溶液入口、浓溶液出口、冷剂蒸汽出口,再生器内部采用竖管排列结构,内部设置清洗附着在换热器内部焦油的焦油清洗管道。
2.根据权利要求1所述的一种荒煤气直接冷却余热综合回收利用系统,其特征是:所述溴化锂吸收式设备使用溴化锂作为载体,包括蒸发器、吸收器、冷凝器、新型降膜式再生器、内部热交换器、内部消耗控制、稀溶液循环泵、浓溶液循环泵、制冷剂循环泵、内部消耗电磁阀、设备制冷水进水管路、设备制冷水出水管路、设备温水进水管路、设备温水出水管路、荒煤气入口、荒煤气出口、焦油清洗进口、油水混合出口、液位控制器,吸收器与冷凝器连接,冷凝器连接新型降膜式再生器,吸收器与蒸发器连接,吸收器下方设置有用于溴化锂循环的稀溶液循环泵,稀溶液循环泵的出口管连接内部热交换器,吸收器出口连接内部消耗控制阀,新型降膜式再生器与内部热交换器之间通过浓溶液循环泵连接,蒸发器连接制冷剂循环泵与液位控制器,吸收器连接内部消耗电磁阀,新型降膜式再生器上分别连接荒煤气入口、荒煤气出口、焦油清洗进口、油水混合出口。
3.根据权利要求1所述的一种荒煤气直接冷却余热综合回收利用系统,其特征是:所述焦油清洗水进口与荒煤气入口由上至下排布位于再生器的一侧,稀溶液入口、荒煤气出口、油水混合出口由上至下排布位于再生器的另一侧,冷剂蒸汽出口与浓溶液出口分别位于再生器的上下端,新型降膜式再生器的竖管材质为碳不锈钢,排列间距根据煤气换热计算确定。
4.根据权利要求1所述的一种荒煤气直接冷却余热综合回收利用系统,其特征是:所述一级余热回收设备与冷却塔分别连接供热站。

说明书全文

一种荒气直接冷却余热综合回收利用系统

技术领域

[0001] 本实用新型涉及能源回收利用技术领域,具体涉及一种荒煤气直接冷却余热综合回收利用系统。

背景技术

[0002] 目前,焦化行业中荒煤气的冷却主要依靠集气管喷洒循环及设置初冷器等间接降温的工艺将出炉荒煤气550℃降至25℃左右。该工艺流程复杂,工程造价高,降温效率低。主要因为荒煤气温度高,需要大量的循环氨水进行喷洒,系统还需设置氨水、氨水槽,冷却后的荒煤气还需要经过体积较大的初冷器,并需要循环冷却水低温制冷水进行冷却,而且在荒煤气降温的过程中,若煤气温度控制不好,常常伴有焦油析出,附着在换热器内影响换热。目前的做法主要是利用循环氨水喷洒集气管对高温荒煤气进行降温,再利用蒸汽型溴化锂吸收式制冷机产生低温制冷水,通入初冷器下段与荒煤气间接换热,而初冷器上段则利用循环冷却水与荒煤气间接换热,这样做一方面需要消耗蒸汽作为溴化锂吸收式制冷机的热源,另一方面初冷器上段仍需要使用一部分循环水对荒煤气进行降温,系统工艺复杂,工程造价高,对蒸汽及冷却水的需求量大,运营成本较高。实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的在于解决以上现有技术存在的不足,提供一种荒煤气直接冷却余热综合回收利用系统,该系统可以将荒煤气直接进行三级冷却。
[0004] 本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是:一种荒煤气直接冷却余热综合回收利用系统,其特征是:该系统包括一级余热回收设备、二级余热回收设备、三级余热回收设备、冷却塔、温水循环泵、制冷水循环泵;一级余热回收设备通过荒煤气主管路连接于化室下游,二级余热回收设备、三级余热回收设备依次连接于一级余热回收设备下游,其中三级余热回收设备通过制冷水循环泵、制冷水管路连接一级余热回收设备,冷却塔通过温水循环泵、温水管路连接一级余热回收设备;
[0005] 所述一级余热回收设备包括溴化锂吸收式设备,所述溴化锂吸收式设备包括新型降膜式再生器,所述新型降膜式再生器包括分别设置在再生器两侧的荒煤气入口与荒煤气出口、分别设置在再生器两侧的焦油清洗水进口与油水混合出口、稀溶液入口、浓溶液出口、冷剂蒸汽出口,再生器内部采用竖管排列结构,内部设置清洗附着在换热器内部焦油的焦油清洗管道。
[0006] 所述溴化锂吸收式设备使用溴化锂作为载体,包括蒸发器、吸收器、冷凝器、新型降膜式再生器、内部热交换器、内部消耗控制、稀溶液循环泵、浓溶液循环泵、制冷剂循环泵、内部消耗电磁阀、设备制冷水进水管路、设备制冷水出水管路、设备温水进水管路、设备温水出水管路、荒煤气入口、荒煤气出口、焦油清洗进口、油水混合出口、液位控制器,吸收器与冷凝器连接,冷凝器连接新型降膜式再生器,吸收器与蒸发器连接,吸收器下方设置有用于溴化锂循环的稀溶液循环泵,稀溶液循环泵的出口管连接内部热交换器,吸收器出口连接内部消耗控制阀,新型降膜式再生器与内部热交换器之间通过浓溶液循环泵连接,蒸发器连接制冷剂循环泵与液位控制器,吸收器连接内部消耗电磁阀,新型降膜式再生器上分别连接荒煤气入口、荒煤气出口、焦油清洗进口、油水混合出口。
[0007] 所述焦油清洗水进口与荒煤气入口由上至下排布位于再生器的一侧,稀溶液入口、荒煤气出口、油水混合出口由上至下排布位于再生器的另一侧,冷剂蒸汽出口与浓溶液出口分别位于再生器的上下端,新型降膜式再生器的竖管材质为碳不锈钢,排列间距根据煤气换热计算确定。
[0008] 所述一级余热回收设备与冷却塔分别连接供热站。
[0009] 本实用新型整个系统内部分级冷却的冷却介质是依靠溴化锂吸收式设备来实现,第一级回收利用是将550~700℃高温荒煤气直接通入溴化锂吸收式设备中的新型降膜式再生器后温度降至120~170℃,第二级回收利用是将120~170℃的荒煤气与溴化锂吸收式设备中40~50℃的温水进行换热,荒煤气降至80~85℃,冬季运行时,经过换热后的温水温度可以达到60~70℃,这部分高温水可以作为供暖使用,第三级回收利用是将80~85℃荒煤气与溴化锂吸收式设备中产生的20℃的制冷水进行换热,最终将荒煤气的温度降到19~21℃。
[0010] 本实用新型专利的有益效果是:
[0011] 1、系统可直接为荒煤气进行降温,简化了传统的工艺流程,节约用地,节省投资,降低了运营成本。
[0012] 2、系统可对荒煤气的余热进行综合回收利用,通过与荒煤气的换热后的高温水作为采暖水,供冬季采暖使用,真正意义上的起到了节能增效的作用。附图说明
[0013] 图1为传统荒煤气降温流程图
[0014] 图2为本实用新型的一种荒煤气直接冷却余热综合回收利用流程图;
[0015] 图3为溴化锂吸收式设备原理图;
[0016] 图4为本实用新型的新型降膜式再生器结构示意图;
[0017] 图中:1焦油盒、2管桥、3上升管、4碳化室、5蓄热室、6集气管、7气液分离器、8溴化锂吸收式冷水机组、9初冷器、10电捕焦油器、11供热站、2-1一级余热回收设备、2-2二级余热回收设备、2-3三级余热回收设备、2-4冷却塔、2-5温水循环泵、2-6制冷水循环泵、2-7荒煤气主管路、2-8制冷水管路、2-9温水管路、3-5稀溶液入口、3-6浓溶液出口、3-7冷剂蒸汽出口、4-1蒸发器、4-2吸收器、4-3冷凝器、4-4新型降膜式再生器、4-5内部热交换器、4-6内部消耗控制阀、4-7稀溶液循环泵、4-8浓溶液循环泵、4-9制冷剂循环泵、4-10内部消耗电磁阀、4-11设备制冷水进水管路、4-12设备制冷水出水管路、4-13设备温水进水管路、4-14设备温水出水管路、4-15荒煤气入口、4-16荒煤气出口、4-17焦油清洗水进口、4-18油水混合出口、4-19液位控制器。

具体实施方式

[0018] 下面结合附图与具体实施例对本实用新型进一步说明,但本实用新型不局限于具体实施例。实施例
[0019] 如图2所示,一种荒煤气直接冷却余热综合回收利用系统,该系统包括一级余热回收设备2-1、二级余热回收设备2-2、三级余热回收设备2-3、冷却塔2-4、温水循环泵2-5、制冷水循环泵2-6;一级余热回收设备2-1通过荒煤气主管路2-7连接于碳化室4下游,二级余热回收设备2-2、三级余热回收设备2-3依次连接于一级余热回收设备2-1下游,其中三级余热回收设备2-3通过制冷水循环泵2-6、制冷水管路2-8连接一级余热回收设备2-1,冷却塔2-4通过温水循环泵2-5、温水管路2-9连接一级余热回收设备2-1;所述一级余热回收设备
2-1与冷却塔2-4分别连接供热站11。
[0020] 所述一级余热回收设备2-1包括溴化锂吸收式设备,所述溴化锂吸收式设备包括新型降膜式再生器4-4,如图4所示,所述新型降膜式再生器4-4包括分别设置在再生器两侧的荒煤气入口3-1与荒煤气出口3-2、分别设置在再生器两侧的焦油清洗水进口3-3与油水混合出口3-4、稀溶液入口3-5、浓溶液出口3-6、冷剂蒸汽出口3-7,再生器内部采用竖管排列结构,内部设置清洗附着在换热器内部焦油的焦油清洗管道;所述焦油清洗水进口3-3与荒煤气入口3-1由上至下排布位于再生器的一侧,稀溶液入口3-5、荒煤气出口3-2、油水混合出口3-4由上至下排布位于再生器的另一侧,冷剂蒸汽出口3-7与浓溶液出口3-6分别位于再生器的上下端,新型降膜式再生器的竖管材质为碳钢或不锈钢,排列间距根据煤气换热计算确定。
[0021] 系统内部运行方式说明如下:碳化室产生的550~700℃荒煤气直接进入作为一级余热回收设备2-1的溴化锂吸收式设备,温度降到120~170℃;再进入二级余热回收设备2-2,冬季时与溴化锂吸收式设备中55℃温水进行换热后荒煤气温度降到80~85℃,同时温水出水温度提升到60~70℃,作为冬季供热使用,供热回水温度降低到55℃,经过冷却塔2-4降温至40~50℃,通过温水循环泵2-5返回溴化锂吸收式设备,夏季时与溴化锂吸收式设备中38℃温水进行换热后荒煤气温度降到80~85℃,同时温水出水温度提升到55℃,经过冷却塔2-4降温至32℃,通过温水循环泵2-5返回溴化锂吸收式设备;经过二级余热回收设备
2-2后的80~85℃荒煤气进入到三级余热回收设备2-3中,与溴化锂吸收式设备中20℃的制冷水进行换热,荒煤气温度最终降到19~21℃,同时制冷水温度提升至25℃,经过制冷水循环泵2-6返回溴化锂吸收式设备,如此往复实现荒煤气直接冷却余热综合回收利用系统的运行。
[0022] 如图3所示,所述溴化锂吸收式设备使用溴化锂作为载体,包括蒸发器4-1、吸收器4-2、冷凝器4-3、新型降膜式再生器4-4、内部热交换器4-5、内部消耗控制阀4-6、稀溶液循环泵4-7、浓溶液循环泵4-8、制冷剂循环泵4-9、内部消耗电磁阀4-10、设备制冷水进水管路
4-11、设备制冷水出水管路4-12、设备温水进水管路4-13、设备温水出水管路4-14、荒煤气入口4-15、荒煤气出口4-16、焦油清洗进口4-17、油水混合出口4-18、液位控制器4-19,吸收器4-2与冷凝器4-3连接,冷凝器4-3连接新型降膜式再生器4-4,吸收器4-2与蒸发器4-1连接,吸收器4-2下方设置有用于溴化锂循环的稀溶液循环泵4-7,稀溶液循环泵4-7的出口管连接内部热交换器4-5,吸收器4-2出口连接内部消耗控制阀4-6,新型降膜式再生器4-4与内部热交换器4-5之间通过浓溶液循环泵4-8连接,蒸发器4-1连接制冷剂循环泵4-9与液位控制器4-19,吸收器4-2连接内部消耗电磁阀4-10,新型降膜式再生器4-4上分别连接荒煤气入口4-15、荒煤气出口4-16、焦油清洗进口4-17、油水混合出口4-18。
[0023] 溴化锂吸收式设备的运转方式说明如下:设备制冷水进水管路4-11被来自冷凝器4-3减压节流后的低温冷剂水冷却,冷剂水自身在低压的环境中吸收冷却水热量后蒸发,成为冷剂蒸汽,进入吸收器4-2内,被浓溶液吸收,浓溶液变为稀溶液,吸收器4-2内的稀溶液,由稀溶液循环泵4-7送往内部热交换器4-5换热后温度升高,最后进入新型降膜式再生器4-
4,被高温荒煤气加热、浓缩变成浓溶液,浓溶液流经内部热交换器4-5后温度降低,进入吸收器4-2内滴淋在设备温水进水管路4-13,吸收来自蒸发器的冷剂蒸汽,成为稀溶液,由新型降膜式再生器4-4加热稀溶液产生的冷剂蒸汽进入到冷凝器4-3中被设备温水进水管4-
13路冷却,经减压节流,变成低温冷剂水,进入蒸发器4-1,滴淋在设备制冷水进水管路4-11上为制冷水降温;在设备部分负荷运转的过程中,内部通过内部消耗控制阀4-6将一部分冷剂水通入吸收器4-2,以减少设备的负荷,若蒸发器4-1过低,则通过液位控制器4-19控制内部消耗控制阀4-6的关闭及液位控制器4-19的开启,将冷剂水通入吸收器4-2。
[0024] 本实用新型通过一种荒煤气直接冷却余热综合回收利用系统来实现高温荒煤气余热回收利用及梯级降温过程,系统内部利用溴化锂吸收式设备、余热回收器等重要部件来实现系统的正常运行,该实用新型极大的简化了传统荒煤气冷却工艺,节省投资,节约用地,实现了荒煤气余热回收利用的最大化,系统产生的温水又可作为供热使用,大大提高了余热的利用率。
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