[发明专利]一种大型气体压缩机低温余热多级耦合利用系统及工艺

说明书

一种大型气体压缩机低温余热多级耦合利用系统及工艺，包括压缩机余热回收单元、溴化锂吸收制冷机组、热水换热机组、用水用户，压缩机余热回收单元的出口通过管道分别连接溴化锂吸收制冷机组和热水换热机组，在压缩机余热回收单元和热水换热机组的连接管道上设有支管路，该支管路连接所述溴化锂吸收制冷机组的出口管路，溴化锂吸收制冷机组的出口管路连接压缩机余热回收单元，热水换热机组的出口通过管道连接压缩机余热回收单元，热水换热机组的换热管路连接用水用户。本发明利用一种以上的低温余热利用技术，通过集成优化设计，使低温余热利用系统可根据用户热负荷需求，包括热量需求和目标温度需求，进行实时调整，提高余热回收效率。

技术领域

本发明属于空分制氧工业能源综合利用的技术领域，尤其涉及一种大型气体压缩机低温余热多级耦合利用系统及工艺。

背景技术

目前大型压缩机的各级排气温度均高达100℃左右，为了保证正常的生产，这些高温气体通常需经冷却器冷却。冷却后的热能被白白释放到环境中，造成热量损失的同时又消耗了凉水塔风扇的电能。将压缩机的各级排气余热回收利用可以显著提升能量利用效率，降低用能成本。属于较难利用的低温余热。

目前国内外较为成熟的低温余热利用技术包括集中供热、溴化锂吸收式制冷和有机朗肯循环发电技术。其中，集中供热技术应用更为广泛，利用压缩机排气生产60℃左右的采暖水，具有余热利用效率高，经济效益显著的优点。然而，集中供热技术应用具有明确的地域限制和季节限制。非集中供暖地区或非供暖季节，压缩机余热仍然存在利用率低或零利用的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种大型气体压缩机低温余热多级耦合利用系统及工艺，利用一种以上的低温余热利用技术，通过集成优化设计，使低温余热利用系统可根据用户热负荷需求，包括热量需求和目标温度需求，进行实时调整，以提高余热回收效率。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种大型气体压缩机低温余热多级耦合利用系统，包括压缩机余热回收单元、溴化锂吸收制冷机组、热水换热机组、用水用户，所述压缩机余热回收单元的出口通过管道分别连接溴化锂吸收制冷机组和热水换热机组，在所述压缩机余热回收单元和热水换热机组的连接管道上设有支管路，该支管路连接所述溴化锂吸收制冷机组的出口管路，所述溴化锂吸收制冷机组的出口管路连接压缩机余热回收单元，所述热水换热机组的出口通过管道连接压缩机余热回收单元，所述热水换热机组的换热管路连接用水用户。

在所述支管路上设有阀门DH4。

在所述溴化锂吸收制冷机组的入口管道上设有阀门DH2，在所述溴化锂吸收制冷机组的出口管路上设置阀门DH5，所述阀门DH5设置在支管路之后；在所述热水换热机组的入口管道上设有阀门DH3，所述阀门DH3设置在支管路之前，在所述热水换热机组的出口管路上设置阀门DH6。

一种大型气体压缩机低温余热多级耦合利用系统的余热利用工艺，具体包括：

1）在余热回收单元利用压缩机100～120℃的排气产生75～85℃的热水，以满足溴化锂吸收式制冷技术和集中供热技术或生活用水对热源水温度要求；

2）压缩机余热单元产生的热源水在吸收式制冷机组和热水换热机组之间的分配方式有两种，串联分配方式和并联分配方式；

串联分配方式：

a）热源水先经过溴化锂吸收式制冷机组换热进行降温，温度降至55～60℃，以制取10～15℃的冷水；降温后的热源水经过热水换热机组，制取40～50℃生活或采暖热水；

b）热源水先经过溴化锂吸收式制冷机组换热进行降温，温度降至55～60℃，以制取10～15℃的冷水；将部分高温热源水与溴化锂吸收式制冷机组出来的降温后的热源水混合，一同送入热水换热机组，制取50℃以上的生活或采暖热水；通过DH3控制旁路流量，从而控制入热水换热机组的热源水温度，此种方式可适当提高供热水温度；