[发明专利]一种低温余热发电闪蒸系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种发电闪蒸系统，具体涉及一种低温余热发电闪蒸系统。

【背景技术】

已知的，石灰回转窑工艺因具有产量大、石灰活性度高、热效率高、排放温度低的特点，因此在钢铁企业广为采用，其中石灰回转窑竖式预热器出口废气温度一般在200～250℃，属于低温烟气余热，目前，在国内低温排放型石灰回转窑余热发电技术基本属于空白，仅在情况较为特殊的石灰生产线上有应用，比如江西新余钢铁2×600t/d石灰窑排烟温度高达380℃，江苏永钢2×600t/d石灰窑排烟温度高达450℃，而配套建设余热电站发电效益良好，但不具有代表性，因此石灰回转窑余热发电技术目前仍存在如下缺点：

1、水蒸汽郎肯循环效率低下，无法高效回收烟气余热；

2、若采用单工质有机介质郎肯循环则存在工质充灌量大，相应的蒸发系统设计困难、工质回收、贮存困难等问题；

3、国内外习惯上采用导热油和有机工质的双工质系统，但导热油价格昂贵；

4、导热油为复杂高分子混合物，长期在高温条件下工作会产生聚合裂解等化学反应，降低油品质，且会在换热管壁结瘤，造成高温爆管等事故；

5、导热油有一定的服役周期，需定期更换，造成运行费用较高；

6、针对低温余热回收还可采用kalina技术，但该系统设计复杂、实施难度大、氨泄露易导致中毒、爆炸事故等缺点。

【发明内容】

为克服背景技术中存在的不足，本发明提供了一种低温余热发电闪蒸系统，本发明通过将有机工质在加热器中加热至一定高温再进入闪蒸罐闪发出饱和蒸汽，饱和蒸汽经气液分离后，蒸汽用于驱动有机工质透平带动发电机产生电能，本发明具有操作简单、成本相对低廉、控制简单、安全性高的特点。

为实现如上所述的发明目的，本发明采用如下所述的技术方案：

一种低温余热发电闪蒸系统，包括除氧器、加热器、凝结水泵、闪蒸罐、有机工质透平、发电机、凝汽器、蒸发式冷却器、工质泵、给水泵、预热器、省煤器、汽包、锅炉本体蒸发器和锅炉本体过热器，所述省煤器的出水口通过管道连接汽包的进水口，所述汽包的出水口通过管道连接锅炉本体蒸发器的进水口，所述锅炉本体蒸发器的蒸汽出口通过管道连接汽包的蒸汽入口，汽包的蒸汽出口通过管道连接锅炉本体过热器的蒸汽入口，锅炉本体过热器的蒸汽出口通过管道连接加热器，所述加热器的凝结水出口通过管道连接凝结水泵的进水口，所述凝结水泵的出水口通过管道连接除氧器的进水口，所述除氧器的出水口通过管道连接给水泵的进水口，所述给水泵的出水口通过管道连接省煤器的进水口，所述加热器的R123出口通过管道连接闪蒸罐，所述闪蒸罐通过管道连接有机工质透平，所述有机工质透平连接发电机，有机工质透平的乏汽连接口连接凝汽器，所述凝汽器分别连接蒸发式冷却器和工质泵，所述工质泵通过管道连接预热器的进口，所述预热器的出口通过管道连接加热器的R123进口，所述闪蒸罐通过管道连接工质泵形成所述的低温余热发电闪蒸系统。

所述的低温余热发电闪蒸系统，所述加热器的结构形式类似于汽轮机回热加热器结构，内部可划分为过热段、凝结段、疏水段。

所述的低温余热发电闪蒸系统，所述预热器设置在余热锅炉的下方。

所述的低温余热发电闪蒸系统，所述工质泵为隔膜式或者螺杆式。

采用如上所述的技术方案，本发明具有如下所述的优越性：

本发明所述的一种低温余热发电闪蒸系统，本发明采用水蒸汽相变传热方式加热液态有机工质，采用闪蒸方式产生饱和有机蒸汽，其中蒸汽在加热器壳侧凝结为水，再由凝结水泵送入除氧器，除氧后作为锅炉给水继续吸热蒸发，有机工质在加热器中加热至一定高温再进入闪蒸罐闪发出饱和蒸汽，饱和蒸汽经气液分离后，蒸汽用于驱动有机工质透平带动发电机产生电能，有机工质透平乏汽经凝汽器凝结后再与闪蒸罐中的液态工质汇合经有机工质泵加压后送入余热锅炉尾部烟道的预热器，预热后再进入有机工质加热器，本发明具有操作简单、成本相对低廉、控制简单、安全性高的特点。

【附图说明】

图1是本发明的工艺系统图；

在图中：1、余热锅炉；2、除氧器；3、加热器；4、凝结水泵；5、闪蒸罐；6、有机工质透平；7、发电机；8、凝汽器；9、蒸发式冷却器；10、工质泵；11、给水泵；12、预热器；13、省煤器；14、汽包；15、锅炉本体蒸发器；16、锅炉本体过热器。

【具体实施方式】