一种利用工艺废热水余热发电的系统的制作方法

1.本实用新型属于余热利用技术领域，具体涉及一种利用工艺废热水余热发电的系统。


背景技术：

2.很多工业企业在生产制造工艺中会产生大量的废热水，无法直接使用，首先会全部排放到集中的废水池，处理之后再进行使用或者排出到自然环境中，在这个过程中高温的废热水中的热量全部散失在空气中，或者使用冷却水降温后排放，热量被冷却水带走，废热水中的余热资源被大量浪费，无法得到充分利用，也增加了企业的能耗。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种利用工艺废热水余热发电的系统，可有效解决上述问题。
4.本实用新型采用的技术方案如下：
5.本实用新型提供一种利用工艺废热水余热发电的系统，包括第二类吸收式热泵(1)、冷却塔(6)、透平膨胀发电机组(7)和高效换热器(17)；其中，所述第二类吸收式热泵(1)包括蒸发器(2)、冷凝器(3)、发生器(4)和吸收器(5)；
6.所述高效换热器(17)连通废热水进水管、废热水出水管、驱动热源出水管和驱动热源回水管，实现废热水和驱动热源的换热；
7.所述高效换热器(17)的驱动热源出水管，分为两个支路，分别连接到所述蒸发器(2)的管程进口和所述发生器(4)的管程进口；所述蒸发器(2)的管程出口和所述发生器(4)的管程出口均与所述驱动热源回水管连通，形成驱动热源回路；
8.所述蒸发器(2)的壳程出口与所述吸收器(5)的壳程进口连通，所述吸收器(5)的壳程出口与所述发生器(4)的壳程进口双向连通；所述发生器(4)的壳程出口与所述冷凝器(3)的壳程进口连通；所述冷凝器(3)的壳程出口与所述蒸发器(2)的壳程进口连通，由此形成壳程介质回路；
9.所述吸收器(5)的管程出口与所述透平膨胀发电机组(7)连通；所述透平膨胀发电机组(7)的凝水出口与所述吸收器(5)的管程进口连通，由此形成吸收器(5)的管程介质回路；
10.所述冷凝器(3)的管程出口与所述冷却塔(6)的进水口连通；所述冷却塔(6)的排水口与所述冷凝器(3)的管程进口连通，由此形成冷凝器(3)的管程介质回路。
11.优选的，所述高效换热器(17)到所述蒸发器(2)的管路，按驱动热源流动方向，依次安装驱动热源泵进口阀门(9)、驱动热源泵(8)和驱动热源泵出口阀门(10)。
12.优选的，所述冷却塔(6)的排水口到所述冷凝器(3)的管程进口的管路，按水流动方向，依次安装循环冷却水泵入口阀门(13)、循环冷却水泵(11)和循环冷却水泵出口阀门(12)。
13.优选的，所述透平膨胀发电机组(7)的凝水出口到所述吸收器(5)的管程进口的管路，按凝水流动方向，依次安装凝结水泵入口阀门(16)、凝结水泵(14)和凝结水泵出口阀门(15)。
14.本实用新型提供的一种利用工艺废热水余热发电的系统具有以下优点：
15.本实用新型提供一种利用工艺废热水余热发电的系统，具体是回收工业企业生产产生的废热水中的余热来进行发电，供用能单位使用，从而达到节能减排、发电增效。
附图说明
16.图1为本实用新型提供的一种利用工艺废热水余热发电的系统的结构示意图。
17.其中：1第二类吸收式热泵，2蒸发器，3冷凝器，4发生器，5吸收器，6冷却塔，7透平膨胀发电机组，8驱动热源泵，9驱动热源泵进口阀门，10驱动热源泵出口阀门，11循环冷却水泵，12循环冷却水泵出口阀门，13循环冷却水泵入口阀门，14凝结水泵，15凝结水泵出口阀门，16凝结水泵入口阀门，17高效换热器。
具体实施方式
18.为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
19.为了解决工业企业废热水余热无法利用，本实用新型提供一种利用工艺废热水余热发电的系统，具体是回收工业企业生产产生的废热水中的余热来进行发电，供用能单位使用，从而达到节能减排、发电增效。
20.本发明实施例中，利用工艺废热水余热发电的技术由三部分组成，一是工艺废热水与第二类吸收式热泵驱动热源换热部分；二是第二类吸收式热泵产蒸汽部分；三是低压蒸汽驱动膨胀发电机组发电循环部分。本实用新型技术方案如下：
21.如图1所示，本实用新型提供一种利用工艺废热水余热发电的系统，包括第二类吸收式热泵1、冷却塔6、透平膨胀发电机组7和高效换热器17；其中，第二类吸收式热泵1包括蒸发器2、冷凝器3、发生器4和吸收器5；
22.本技术中，蒸发器2、冷凝器3、发生器4和吸收器5均采用管壳式结构，即：具有管程和壳程，管程中介质和壳程中介质进行换热。
23.高效换热器17连通废热水进水管、废热水出水管、驱动热源出水管和驱动热源回水管，实现废热水和驱动热源的换热；
24.高效换热器17的驱动热源出水管，分为两个支路，分别连接到蒸发器2的管程进口和发生器4的管程进口；蒸发器2的管程出口和发生器4的管程出口均与驱动热源回水管连通，形成驱动热源回路；
25.蒸发器2的壳程出口与吸收器5的壳程进口连通，吸收器5的壳程出口与发生器4的壳程进口双向连通；发生器4的壳程出口与冷凝器3的壳程进口连通；冷凝器3的壳程出口与蒸发器2的壳程进口连通，由此形成壳程介质回路；
26.吸收器5的管程出口与透平膨胀发电机组7连通；透平膨胀发电机组7的凝水出口与吸收器5的管程进口连通，由此形成吸收器5的管程介质回路；
27.冷凝器3的管程出口与冷却塔6的进水口连通；冷却塔6的排水口与冷凝器3的管程进口连通，由此形成冷凝器3的管程介质回路。
28.其中，高效换热器17到蒸发器2的管路，按驱动热源流动方向，依次安装驱动热源泵进口阀门9、驱动热源泵8和驱动热源泵出口阀门10。
29.冷却塔6的排水口到冷凝器3的管程进口的管路，按水流动方向，依次安装循环冷却水泵入口阀门13、循环冷却水泵11和循环冷却水泵出口阀门12。
30.透平膨胀发电机组7的凝水出口到吸收器5的管程进口的管路，按凝水流动方向，依次安装凝结水泵入口阀门16、凝结水泵14和凝结水泵出口阀门15。
31.具体工作方式如下：
32.工艺废热水在高效换热器17中与驱动热源换热温度下降后排出，吸收了废热水热量的驱动热源通过驱动热源泵进口阀门9，驱动热源泵8，驱动热源泵出口阀门10进入第二类吸收式热泵1的蒸发器2的管程和发生器4中的管程，分别与蒸发器2的壳程内介质以及发生器4的壳程内介质换热，经换热后，驱动热源温度降低后回到高效换热器17与工艺废热水再进行换热，形成驱动热源回路；
33.蒸发器2的壳程内介质为工质稀溶液，其吸收驱动热源的热量后，工质稀溶液中的冷剂水蒸发成为冷剂水蒸汽进入吸收器5的壳程，蒸发器2的壳程内介质由工质稀溶液变为工质浓溶液；
34.吸收器5的壳程介质原为工质浓溶液，其吸收冷剂水蒸气成为工质稀溶液并放出热量，用于加热吸收器5的管程内介质；吸收器5的壳程内的工质稀溶液进入到发生器4的壳程，吸收发生器4的管程内流过的驱动热源的热量；发生器4的壳程内的工质稀溶液中的冷剂水蒸发成为冷剂水蒸汽并进入到冷凝器3的壳程；发生器4的壳程内的工质稀溶液成为工质浓溶液之后回到吸收器5的壳程中，继续吸收蒸发器2过来的冷剂水蒸汽；
35.冷凝器3的壳程中流入冷剂水蒸汽，与冷凝器3的管程内流动的冷却水换热，冷却水将冷剂水蒸汽冷却成为冷剂水，冷剂水流到蒸发器2的壳程，与蒸发器2壳程中的工质浓溶液混合成为工质稀溶液；冷却水在冷凝器3中温度升高后进入到冷却塔6中降温，降温后经过循环冷却水泵入口阀门13、循环冷却水泵11，循环冷却水泵出口阀门12流回到冷凝器3的管程进口。
36.吸收器5的管程中的工质在吸收器5中吸收热量产生低压蒸汽，低压蒸汽进入到透平膨胀发电机组7做功发电后冷凝成凝水，凝水通过凝结水泵入口阀门16、凝结水泵14，凝结水泵出口阀门15，回到吸收器5吸收热量产生蒸汽，循环使用。
37.通过本实用新型的实施，利用工艺废热水余热发电的系统具有如下优势：
38.1、工业企业利用工艺废热水余热发电的系统，是回收工艺废热水中的热量产生低压蒸汽再次进行发电，将原先直接排放掉的废热水中的热量化为高品质的电能，整个发电过程无需燃料、无排放，属于清洁能源发电。
39.2、利用工艺废热水余热发电的系统，是通过回收工艺废水中余热进行的，可以改善车间环境，减少了强制循环冷却系统的能源消耗。
40.3、可以降低企业的生产用电量，提高一次燃料的利用率，优化企业整体能耗；将工艺废热水中的余热转化为高品质的电能，达到节能减排、发电增效的目的。
41.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技
术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种利用工艺废热水余热发电的系统，其特征在于，包括第二类吸收式热泵(1)、冷却塔(6)、透平膨胀发电机组(7)和高效换热器(17)；其中，所述第二类吸收式热泵(1)包括蒸发器(2)、冷凝器(3)、发生器(4)和吸收器(5)；所述高效换热器(17)连通废热水进水管、废热水出水管、驱动热源出水管和驱动热源回水管，实现废热水和驱动热源的换热；所述高效换热器(17)的驱动热源出水管，分为两个支路，分别连接到所述蒸发器(2)的管程进口和所述发生器(4)的管程进口；所述蒸发器(2)的管程出口和所述发生器(4)的管程出口均与所述驱动热源回水管连通，形成驱动热源回路；所述蒸发器(2)的壳程出口与所述吸收器(5)的壳程进口连通，所述吸收器(5)的壳程出口与所述发生器(4)的壳程进口双向连通；所述发生器(4)的壳程出口与所述冷凝器(3)的壳程进口连通；所述冷凝器(3)的壳程出口与所述蒸发器(2)的壳程进口连通，由此形成壳程介质回路；所述吸收器(5)的管程出口与所述透平膨胀发电机组(7)连通；所述透平膨胀发电机组(7)的凝水出口与所述吸收器(5)的管程进口连通，由此形成吸收器(5)的管程介质回路；所述冷凝器(3)的管程出口与所述冷却塔(6)的进水口连通；所述冷却塔(6)的排水口与所述冷凝器(3)的管程进口连通，由此形成冷凝器(3)的管程介质回路。2.根据权利要求1所述的一种利用工艺废热水余热发电的系统，其特征在于，所述高效换热器(17)到所述蒸发器(2)的管路，按驱动热源流动方向，依次安装驱动热源泵进口阀门(9)、驱动热源泵(8)和驱动热源泵出口阀门(10)。3.根据权利要求1所述的一种利用工艺废热水余热发电的系统，其特征在于，所述冷却塔(6)的排水口到所述冷凝器(3)的管程进口的管路，按水流动方向，依次安装循环冷却水泵入口阀门(13)、循环冷却水泵(11)和循环冷却水泵出口阀门(12)。4.根据权利要求1所述的一种利用工艺废热水余热发电的系统，其特征在于，所述透平膨胀发电机组(7)的凝水出口到所述吸收器(5)的管程进口的管路，按凝水流动方向，依次安装凝结水泵入口阀门(16)、凝结水泵(14)和凝结水泵出口阀门(15)。

技术总结
本实用新型提供一种利用工艺废热水余热发电的系统，包括第二类吸收式热泵、冷却塔、透平膨胀发电机组和高效换热器；其中，所述第二类吸收式热泵包括蒸发器、冷凝器、发生器和吸收器。本实用新型提供一种利用工艺废热水余热发电的系统，具体是回收工业企业生产产生的废热水中的余热来进行发电，供用能单位使用，从而达到节能减排、发电增效。发电增效。发电增效。


技术研发人员：杨茂华 白雪峰
受保护的技术使用者：内蒙古东润绿能科技有限公司
技术研发日：2023.06.06
技术公布日：2023/9/1