[发明专利]余热产汽系统

说明书

本发明涉及产蒸汽技术领域，提供一种余热产汽系统，包括：降膜式蒸发器，其顶腔设置有喷雾器；第一气液分离器，其工质进口连通降膜式蒸发器的工质出口；压缩机，其进气口连通第一气液分离器的气相出口；立式蒸汽发生器，设置有供工质自上而下流通的壳程和供蒸汽发生介质自下而上流通的管程；预热器，具有供蒸汽发生介质流入的介质进口、连通立式蒸汽发生器的管程进口的介质出口、以及连通立式蒸汽发生器的壳程出口的工质进口；第二气液分离器，其工质进口连通预热器的工质出口，气相出口和液相出口分别连通压缩机的补气口和降膜式蒸发器的工质进口。本发明能够高效地利用余热介质，获得高品质的蒸汽产品，并降低工业过程能耗，实现节能环保。

技术领域

本发明涉及产蒸汽技术领域，具体地说，涉及一种余热产汽系统。

背景技术

工业过程中，存在大量余热资源，例如工艺物料余热、塔顶气相余热、烟气尾气余热等。利用这些余热资源产蒸汽，相比于通过燃料燃烧锅炉产汽、电锅炉产汽等传统产汽方式，具有更高的能效系数，符合节能环保需求。

目前，通常采用卧式蒸汽发生器或者换热+闪蒸的产汽流程，基于余热资源进行产汽，存在如下问题。

在卧式蒸汽发生器中：1）工质走管程，蒸汽发生介质走壳程，内部设置U型管路，在折弯处易出现较大残余应力，温差作用下造成应力集中，发生泄露；2）U型管路外壁易受汽、液两相流体的冲刷，导致汽泡附着滞留，引起传热恶化的现象，影响设备使用寿命；3）卧式蒸汽发生器中工质流动形式为一半并流一半逆流，对传热效率影响较大；4）卧式蒸汽发生器占地面积较大，不利于现场布置和设备安装。

在换热+闪蒸的产汽流程中：首先通过换热器将蒸汽发生介质升温，再利用节流闪蒸器得到蒸汽，蒸汽发生介质循环量较大，需要增加循环泵，导致工艺复杂、能耗较高，且加热后蒸汽发生介质的温度高于蒸汽温度，造成热量利用效率不高。

此外，目前利用余热资源产蒸汽的系统，其产汽流程为余热资源换热给工质→工质压缩→工质换热给蒸汽发生介质以蒸发产汽，产汽效率有限，产汽能效不高。

需要说明的是，上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种余热产汽系统，能够高效地利用余热介质，获得高品质的蒸汽产品，并降低工业过程能耗，实现节能环保。

根据本发明的一个方面，提供一种余热产汽系统，包括：降膜式蒸发器，供余热介质与工质热交换，所述降膜式蒸发器的顶腔设置有喷雾器；第一气液分离器，所述第一气液分离器的工质进口连通所述降膜式蒸发器的工质出口；压缩机，所述压缩机的进气口连通所述第一气液分离器的气相出口；立式蒸汽发生器，包括相连通的换热腔和气液分离腔，所述气液分离腔的顶部设置有蒸汽出口，所述换热腔中设置有供工质自上而下流通的壳程和供蒸汽发生介质自下而上流通的管程，其中壳程进口连通所述压缩机的出气口；预热器，具有供蒸汽发生介质流入的介质进口、连通所述立式蒸汽发生器的管程进口的介质出口、以及连通所述立式蒸汽发生器的壳程出口的工质进口；第二气液分离器，所述第二气液分离器的工质进口连通所述预热器的工质出口，所述第二气液分离器的气相出口和液相出口分别连通所述压缩机的补气口和所述降膜式蒸发器的工质进口，所述降膜式蒸发器的工质进口位于所述降膜式蒸发器的顶部。

在一些实施例中，所述余热产汽系统还包括：三通调节阀，连接在所述降膜式蒸发器的余热介质进口所在的管路中，并连通所述降膜式蒸发器的余热介质出口；温度传感器，设置在所述压缩机的进气口所在的管路中，并连接所述三通调节阀。

在一些实施例中，所述余热产汽系统还包括：喷射器，连接在所述第二气液分离器的液相出口与所述降膜式蒸发器的工质进口之间。

在一些实施例中，所述余热产汽系统还包括：液位调节阀，所述第一气液分离器的液相出口经所述液位调节阀连通所述喷射器；第一液位传感器，连通所述第一气液分离器，并连接所述液位调节阀。