一种利用热泵机组技术回收化工生产设备低温热的方法与流程

[0001]
本发明涉及一种低温热回收方法，具体是一种利用热泵机组技术回收化工生产设备低温热的方法。


背景技术：

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在化工企业尤其是炼油化工企业中存在大量的低温热(75℃-120℃)，这部分热量主要来自于化工物料介质本身或是冷却该化工介质所产生的低温热，由于这部分热源品味较低，无法直接利用，造成该部分能量白白浪费。
[0003]
目前化工企业中主要有以下几种方法来处理这部分热量：
[0004]
1、直接用循环水冷掉；
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这是当前化工企业普遍采用的方法。用30℃左右的循环水将化工介质冷却到装置需要的温度，或是将化工介质产生的热水冷却到70℃左右。利用循环水将该部分能量带走，从而满足生产装置的需求。该方法不仅浪费低温热的能量，也会消耗大量的循环水。
[0006]
2、低温热发电；
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低温热发电是利用低温热在换热器中放热给有机工质，工质由于吸热而成蒸汽，蒸汽再通过透平膨胀作功，从而带动发电机发电。利用低温热发电尽管回收了一部分的低温热，但由于该方法能量回收率底，回收率只有8％左右，且投资成本高，该技术推广不是很快。
[0008]
3、低温热制冷；
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余热制冷是一种以工业余(废)热为热源制取7℃以上冷冻水，用于空调或工业冷却，是一种能大幅度提高企业能源利用率，达到节能、节水、减少温室气体排放、减少热排放目的的技术。溴化锂吸收式制冷已成为石油化工厂低温余热利用的一项有效措施。国内石油化工生产中用低温余热作热源推广应用溴化锂制冷也取得较好经验。虽然低温热制冷能够很好的回收低温热量，但受制于生产装置的限制，冷冻水的需求量不大。
[0010]
综上所述，化工企业存在大量的低温热，利用效率很低，通常消耗大量的循环水进行冷却，造成能量的极大浪费，无法对低温热进行有效的处理。同时，化工企业所需的3.5mpa蒸汽和1.0mpa蒸汽需要外购或是自产，如装置本身产生一部分0.35mpa蒸汽，不足的部分需要从1.0mpa蒸汽减温减压补充。因此，低温热无法回收利用，而企业本身又需要花费金钱购买1.0mpa蒸汽，导致企业生产成本较高，影响发展。


技术实现要素：

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本发明的目的在于提供一种利用热泵机组技术回收化工生产设备低温热的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
[0012]
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0013]
一种利用热泵机组技术回收化工生产设备低温热的方法，包括设置在工厂内的化工生产装置和低温热系统，所述化工生产装置的低温热水出口与低温热系统的热水进口之
间的管路上设有第二类吸收热泵机组，所述第二类吸收热泵机组的蒸汽出口通过管路与工厂内的蒸汽管网导通连接；低温热系统的热水出口与化工生产装置的热水进口之间的管路上设有循环水冷却器；
[0014]
具有如下步骤：
[0015]
步骤一：来自于循环水冷却器的70℃低温热水进入化工生产装置进行换热，换热后，低温热水温度为75-120℃；
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步骤二：75-120℃的低温热水进入第二类吸收热泵机组，产生0.35mpa蒸汽；
[0017]
步骤三：0.35mpa蒸汽并入工厂内的0.35mpa蒸汽管网中，供化工生产装置使用。
[0018]
步骤四：经第二类吸收热泵机组换热后的低温热水进入低温热系统内，供全厂用户使用；
[0019]
步骤五：使用后的低温热水进入循环水冷却器，冷却至70℃；
[0020]
步骤六：70℃的低温热水进入化工生产装置循环利用。
[0021]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
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本发明采用上述方法后，将二类热泵技术引入到低温热系统中，第二类吸收热泵机组设置在化工生产装置的低温热水出口管道上，低温热水先经过热泵机组，再输送至低温热系统中；第二类吸收热泵机组产生的0.35mpa蒸汽与工厂内的蒸汽管网相连，产生的0.35mpa蒸汽供化工生产装置使用。利用热泵技术回收低温热，产生0.35mpa蒸汽，供化工生产装置使用，从而降低全厂循环水用量、节约全厂1.0mpa蒸汽，降低装置能耗。
[0023]
本发明通过第二类热泵机组技术回收低温热(75℃-120℃)的能量，来产生0.35mpa蒸汽(150℃左右)供工厂内部使用，降低企业内部1.0mpa减温减压量，降低了全厂1.0mpa蒸汽的消耗，减少全厂循环水消耗，具有很好的市场前景。
[0024]
本发明能够降低全厂1.0mpa蒸汽量，并降低全厂循环水用量，大大降低了企业生产成本；同时，能干回收全厂低温热，并降低装置能耗，具有很好的经济效益和环保效果。
附图说明
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图1为一种利用热泵机组技术回收化工生产设备低温热的方法的流程图。
具体实施方式
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下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
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请参阅图1，一种利用热泵机组技术回收化工生产设备低温热的方法，包括设置在工厂内的化工生产装置和低温热系统，所述化工生产装置的低温热水出口与低温热系统的热水进口之间的管路上设有第二类吸收热泵机组，所述第二类吸收热泵机组的蒸汽出口通过管路与工厂内的蒸汽管网导通连接；低温热系统的热水出口与化工生产装置的热水进口之间的管路上设有循环水冷却器；
[0028]
具有如下步骤：
[0029]
步骤一：来自于循环水冷却器的70℃低温热水进入化工生产装置进行换热，换热后，低温热水温度为75-120℃；
[0030]
步骤二：75-120℃的低温热水进入第二类吸收热泵机组，产生0.35mpa蒸汽；
[0031]
步骤三：0.35mpa蒸汽并入工厂内的0.35mpa蒸汽管网中，供化工生产装置使用，节
约1.0mpa减温减压至0.35mpa的蒸汽量。
[0032]
步骤四：经第二类吸收热泵机组换热后的低温热水进入低温热系统内，供全厂用户使用；
[0033]
步骤五：使用后的低温热水进入循环水冷却器，冷却至70℃；
[0034]
步骤六：70℃的低温热水进入化工生产装置循环利用。
[0035]
在本实施例中，第二类吸收热泵机组是以水为制冷剂，溴化锂溶液为吸收剂，在蒸发器和发生器中通入低品位余热(热水、蒸汽或其他介质)，在冷凝器中通入冷却水，由吸收器产生高品位热媒(蒸汽或热水)的设备。
[0036]
本发明的工作原理是：化工生产装置产生的75-120℃低温热水，部分或全部进入第二类吸收热泵机组中，(是否全部进入第二类吸收热泵机组取决于低温热水对后续用户的影响)，第二类吸收热泵机组回收一部分低温热水的能量，之后低温热水进入低温热系统供全厂其它用户使用，再经过循环水冷却器冷至70℃，返回化工生产装置循环利用。第二类吸收热泵机组回收低温热水热量产生0.35mpa蒸汽，并入0.35mpa蒸汽管网供化工生产装置使用，从而降低化工生产装置所需的1.0mpa蒸汽减温减压至0.35mpa蒸汽的量。
[0037]
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。