CN114623429B - 微压蒸汽回收***及方法 - Google Patents

微压蒸汽回收***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种微压蒸汽回收***及方法,该***包括工艺蒸汽管网、离心式压缩机***、若干个热泵***和水蒸气压缩机***,离心式压缩机***根据输入的余热蒸汽获得第一微压蒸汽,生成传输至工艺蒸汽管网的工艺蒸汽;热泵***根据输入的余热水生成传输至水蒸气压缩机***的过热水;水蒸气压缩机***根据输入的过热水获得第二微压蒸汽,生成用于传输至工艺蒸汽管网的工艺蒸汽。本发明通过设置水蒸气压缩机***向离心式压缩机***补充微压蒸汽的调节管路,采用高温蒸汽热泵联合调节的方法,提高了微压蒸汽的利用率,大幅度加宽了水蒸气压缩机对入口流量允许运行的范围,使离心式压缩机效率实时处于最优能效,也提高了***整体蒸汽产出量。

Description

微压蒸汽回收***及方法
技术领域
本发明涉及微压蒸汽回收利用技术领域,尤其涉及到一种微压蒸汽回收***及方法。
背景技术
以往对于余热微压蒸汽,如用于化工反应釜降温的热水/过热水,其通过水汽化成蒸汽的方法将热量带走并排入大气中,考虑到此部分余热回收利用量较大,通常采用离心式压缩机进行压缩升温升压,达到工艺点蒸汽品味需求。但由于离心式压缩机对入口流量波动允许范围较窄,调节范围较窄,而用户通常无法准确提供微压蒸汽流量,或者后续运行时微压蒸汽流量波动较大,极易超出离心式压缩机可调范围,为了保证水蒸气压缩机的正常运行,水蒸气压缩机通常会在出口设计一路回路,将出口蒸汽引入入口,以保证入口流量,确保离心式压缩机***的稳定运行,但这样做的最大缺点就是***产出蒸汽量降低,***效率大幅度降低。
因此,如何扩大离心式压缩机运行范围与运行效率,以提高余热微压蒸汽回收***的整体效率和***安全运行裕度,是一个亟需解决的技术问题。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种微压蒸汽回收***,旨在解决目前离心式压缩机运行范围受限且效率低下导致的余热微压蒸汽回收***的整体效率和***安全运行裕度不高的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供一种微压蒸汽回收***,所述***包括:
工艺蒸汽管网;
离心式压缩机***,用于根据输入的余热蒸汽获得第一微压蒸汽,并利用所述第一微压蒸汽生成用于传输至所述工艺蒸汽管网的工艺蒸汽;
若干个热泵***,用于根据输入的余热水生成用于传输至水蒸气压缩机***的过热水;
水蒸气压缩机***,用于根据输入的过热水获得第二微压蒸汽,利用所述第二微压蒸汽生成用于传输至所述工艺蒸汽管网的工艺蒸汽;
其中,所述水蒸气压缩机***与所述离心式压缩机***之间设有向离心式压缩机***补充微压蒸汽的微压蒸汽调节管路。
可选的,所述离心式压缩机***包括稳压设备和离心式压缩机,所述稳压设备的输入端连接余热蒸汽输入管路,所述稳压设备的输出端连接离心式压缩机的输入端,所述离心式压缩机的输出端连接所述工艺蒸汽管网的输入端。
可选的,所述稳压设备与所述离心式压缩机之间设有第一四通调节阀,所述第一四通调节阀的第一端连接所述稳压设备的输出端,所述第一四通调节阀的第二端连接离心式压缩机的输入端,所述第一四通调节阀的第三端连接微压蒸汽调节管路的输出端,所述第一四通调节阀的第四端连接离心式压缩机的输出端。
可选的,所述稳压设备与所述第一四通调节阀之间设有止逆阀,防止第一四通调节阀的微压蒸汽逆流至稳压设备。
可选的,所述热泵***的第一输入端连接余热水输入管路,所述热泵***的第二输入端连接水源输入管路,所述热泵***的第一输出端连接余热水输出管路,所述热泵***的第二输出端连接过热水传输管路的输入端。
可选的,所述水蒸气压缩机***包括闪蒸设备和水蒸气压缩机,所述闪蒸设备的输入端连接过热水传输管路的输出端,所述闪蒸设备的输出端连接水蒸气压缩机的输入端,所述水蒸气压缩机的输出端连接工艺蒸汽管网的输入端。
可选的,所述闪蒸设备和所述水蒸气压缩机之间设有第二四通调节阀,所述第二四通调节阀的第一端连接闪蒸设备的输出端,所述第二四通调节阀的第二端连接水蒸气压缩机的输入端,所述第二四通调节阀的第三端连接微压蒸汽调节管路的输入端,所述第二四通调节阀的第四端连接工艺蒸汽管网的输入端。
可选的,所述第二四通调节阀和所述水蒸气压缩机之间设有第一蒸汽三通阀,所述第一蒸汽三通阀的第一端连接第二四通调节阀的第二端,所述第一蒸汽三通阀的第二端连接离心式压缩机的输入端,所述第一蒸汽三通阀的第三端连接工艺蒸汽管网。
可选的,所述离心式压缩机***和水蒸气压缩机***分别设置有第二蒸汽三通阀,所述第二蒸汽三通阀的第一端连接离心式压缩机***或水蒸气压缩机***的工艺蒸汽输出端,所述第二蒸汽三通阀的第二端连接第一工艺蒸汽管网,所述第二蒸汽三通阀的第三端连接第二工艺蒸汽管网;其中,所述第一工艺蒸汽管网和第二工艺蒸汽管网为不同温度蒸汽的工艺蒸汽管网。
此外,为了实现上述目的,本发明还提供了一种微压蒸汽回收方法,用于如上所述的微压蒸汽回收***,所述方法包括以下步骤:
当离心式压缩机***输入余热蒸汽的入口流量超过Nt/h时:离心式压缩机***根据输入的余热蒸汽获得第一微压蒸汽,并利用所述第一微压蒸汽生成用于传输至所述工艺蒸汽管网的工艺蒸汽;水蒸气压缩机***根据输入的过热水获得第二微压蒸汽,利用所述第二微压蒸汽生成用于传输至所述工艺蒸汽管网的工艺蒸汽;其中,N为离心式压缩机***运行的标准流量值;
当离心式压缩机***输入余热蒸汽的入口流量在(N-n)t/h~Nt/h时:离心式压缩机***根据输入的余热蒸汽获得的第一微压蒸汽和接收水蒸气压缩机***补充的部分第二微压蒸汽,生成用于传输至所述工艺蒸汽管网的工艺蒸汽;水蒸气压缩机***根据输入的过热水获得的剩余的第二微压蒸汽,利用所述剩余的第二微压蒸汽生成用于传输至所述工艺蒸汽管网的工艺蒸汽;其中,第一微压蒸汽和第二微压蒸汽的流量之和为Nt/h,n为水蒸气压缩机***运行的标准流量值;
当离心式压缩机***输入余热蒸汽的入口流量在(kN-n)t/h~(N-n)t/h时:离心式压缩机***根据输入的余热蒸汽获得的第一微压蒸汽和接收水蒸气压缩机***补充的全部第二微压蒸汽,生成用于传输至所述工艺蒸汽管网的工艺蒸汽;其中:k为离心式压缩机***仅通过变频调节稳定运行的最小流量值与标准流量值的比值。
本发明提供了一种微压蒸汽回收***,该***包括工艺蒸汽管网、离心式压缩机***、若干个热泵***和水蒸气压缩机***,离心式压缩机***根据输入的余热蒸汽获得第一微压蒸汽,并生成传输至工艺蒸汽管网的工艺蒸汽;若干个热泵***根据输入的余热水生成传输至水蒸气压缩机***的过热水;水蒸气压缩机***根据输入的过热水获得第二微压蒸汽,并生成用于传输至工艺蒸汽管网的工艺蒸汽。本发明通过设置水蒸气压缩机***向离心式压缩机***补充微压蒸汽的微压蒸汽调节管路,采用高温蒸汽热泵联合调节的方法,提高了微压蒸汽的利用率,大幅度加宽了水蒸气压缩机对入口流量允许运行的范围,使水蒸气压缩机效率实时处于最优能效,也提高了***整体蒸汽产出量。
附图说明
图1为本发明实施例中微压蒸汽回收***的结构示意图。
附图标号说明:
1-热泵***;2-闪蒸设备;3-第一管路;4-微压蒸汽调节管路;5-第二四通调节阀;6-第二管路;7-水蒸气压缩机;8-第三管路;9-稳压设备;10-第四管路;11-止逆阀;12-第一四通调节阀;13-第五管路;14-离心式压缩机;15-第二三通阀A;16-第六管路;17-第七管路;18-第二三通阀B;19-第八管路;20-第九管路;30-第一三通阀;31-第十管路。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
以往对于余热微压蒸汽,如用于化工反应釜降温的热水/过热水,其通过水汽化成蒸汽的方法将热量带走并排入大气中,考虑到此部分余热回收利用量较大,通常采用水蒸气压缩机进行压缩升温升压,达到工艺点蒸汽品味需求。但由于离心式压缩机对入口流量波动允许范围较窄,调节范围较窄,而用户通常无法准确提供微压蒸汽流量,或者后续运行时微压蒸汽流量波动较大,极易超出水蒸气压缩机可调范围,为了保证水蒸气压缩机的正常运行,水蒸气压缩机通常会在出口设计一路回路,将出口蒸汽引入入口,以保证入口流量,确保离心式压缩机***的稳定运行,但这样做的最大缺点就是***产出蒸汽量降低,***效率大幅度降低。
因此,如何扩大离心式压缩机运行范围与运行效率,以提高余热微压蒸汽回收***的整体效率和***安全运行裕度,是一个亟需解决的技术问题。
为了解决这一问题,提出本发明的微压蒸汽回收***的各个实施例。本发明提供的微压蒸汽回收***通过设置水蒸气压缩机***向离心式压缩机***补充微压蒸汽的微压蒸汽调节管路,采用高温蒸汽热泵联合调节的方法,提高了微压蒸汽的利用率,大幅度加宽了水蒸气压缩机对入口流量允许运行的范围,使离心式压缩机效率实时处于最优能效,也提高了***整体蒸汽产出量。
本发明实施例提供了一种微压蒸汽回收***,参照图1,图1为本发明微压蒸汽回收***的结构示意图。
本实施例中,所述微压蒸汽回收***包括工艺蒸汽管网、离心式压缩机***、若干个热泵***和水蒸气压缩机***。
具体而言,离心式压缩机***用于根据输入的余热蒸汽获得第一微压蒸汽,并利用所述第一微压蒸汽生成用于传输至所述工艺蒸汽管网的工艺蒸汽;若干个热泵***用于根据输入的余热水生成用于传输至水蒸气压缩机***的过热水;水蒸气压缩机***用于根据输入的过热水获得第二微压蒸汽,利用所述第二微压蒸汽生成用于传输至所述工艺蒸汽管网的工艺蒸汽。
需要说明的是,水蒸气压缩机***与所述离心式压缩机***之间设有向离心式压缩机***补充微压蒸汽的微压蒸汽调节管路。
在本实施例中,水蒸气压缩机***通常为小容量压缩机***,离心式压缩机***通常为大容量压缩机***,通过利用大容量的离心式压缩机***进行蒸汽余热回收,热源微压蒸汽不足时利用热泵产生微压蒸汽并经小容量压缩机***进行补充,以达到离心式压缩机效率能效最优。
在一个实施例中,离心式压缩机***包括稳压设备和离心式压缩机,所述稳压设备的输入端连接余热蒸汽输入管路,所述稳压设备的输出端连接离心式压缩机的输入端,所述离心式压缩机的输出端连接所述工艺蒸汽管网的输入端。
进一步的,稳压设备与所述离心式压缩机之间设有第一四通调节阀,所述第一四通调节阀的第一端连接所述稳压设备的输出端,所述第一四通调节阀的第二端连接离心式压缩机的输入端,所述第一四通调节阀的第三端连接微压蒸汽调节管路的输出端,所述第一四通调节阀的第四端连接离心式压缩机的输出端。
与此同时,稳压设备与所述第一四通调节阀之间设有止逆阀,防止第一四通调节阀的微压蒸汽逆流至稳压设备。
在另一实施例中,热泵***的第一输入端连接余热水输入管路,所述热泵***的第二输入端连接水源输入管路,所述热泵***的第一输出端连接余热水输出管路,所述热泵***的第二输出端连接过热水传输管路的输入端。
特别的,热泵***可以是大容量单台机组,也可以是多台模块化小容量机组,可根据用户现场余热分布情况进行布置,而在多台小容量热泵机组运行时,其过热水出口可以合并后进入闪蒸罐,以降低成本;也可以独立闪蒸,后续蒸汽合并。
在优选的实施例中,多台小容量热泵机组运行时,用于调节水蒸气压缩机入口流量时,可逐台切入,以降低螺杆水蒸汽压缩机的负荷。
另外,热泵***的热源利用可以是空气源、余热水源、废水热源、地热源等,本实施例对此不做限制。
进一步的,水蒸气压缩机***包括闪蒸设备和水蒸气压缩机,所述闪蒸设备的输入端连接过热水传输管路的输出端,所述闪蒸设备的输出端连接水蒸气压缩机的输入端,所述水蒸气压缩机的输出端连接工艺蒸汽管网的输入端。
需要说明的是,热泵***匹配的小容量水蒸气压缩机可以是螺杆式水蒸气压缩机、罗茨式水蒸气压缩机、离心式压缩机,具体由其调节需求范围决定,大调节范围时,优先采用螺杆式水蒸气压缩机。
在优选的实施例中,余热水采用热泵制备成过热水,闪蒸产生蒸汽,容量较小,且要求宽范围无极调节,宜匹配螺杆式水蒸气压缩机。
具体的,螺杆式水蒸气压缩机容量应匹配所有热泵出100℃时的蒸汽容量,尽可能使用单台大容量机组。
与此同时,闪蒸设备和所述水蒸气压缩机之间设有第二四通调节阀,所述第二四通调节阀的第一端连接闪蒸设备的输出端,所述第二四通调节阀的第二端连接水蒸气压缩机的输入端,所述第二四通调节阀的第三端连接微压蒸汽调节管路的输入端,所述第二四通调节阀的第四端连接工艺蒸汽管网的输入端。
本实施例通过在离心式压缩机***和水蒸气压缩机***分别设置微压蒸汽调节管路以及连接该微压蒸汽调节管路的第一四通调节阀和第二四通调节阀,能够实现水蒸气压缩机***向离心式压缩机***补充微压蒸汽,采用高温蒸汽热泵联合调节的方法,提高了微压蒸汽的利用率,大幅度加宽了水蒸气压缩机对入口流量允许运行的范围,使水蒸气压缩机效率实时处于最优能效。
其中,余热水利用,采用热泵***,优先用于调节水蒸气压缩机入口流量,使得水蒸气压缩机额定工况运行范围大大加宽,***效率高。
需要说明的是,本实施例中的水蒸气压缩机***和离心式压缩机***分别对余热水和余热蒸汽进行回收,两套***可独立运行,微压蒸汽负荷波动时也可以由热泵***调节配合运行。
在又一实施例中,第二四通调节阀和所述水蒸气压缩机之间设有第一蒸汽三通阀,所述第一蒸汽三通阀的第一端连接第二四通调节阀的第二端,所述第一蒸汽三通阀的第二端连接水蒸气压缩机的输入端,所述第一蒸汽三通阀的第三端连接工艺蒸汽管网。
容易理解的,第一蒸汽三通阀用于在热泵***产生的过热水略高于工艺蒸汽管网需求时,可直接通过三通阀将闪蒸装置输出的微压蒸汽直接输送至工艺蒸汽管网,而无需通过水蒸气压缩机。
在又一实施例中,离心式压缩机***和水蒸气压缩机***分别设置有第二蒸汽三通阀,所述第二蒸汽三通阀的第一端连接离心式压缩机***或水蒸气压缩机***的工艺蒸汽输出端,所述第二蒸汽三通阀的第二端连接第一工艺蒸汽管网,所述第二蒸汽三通阀的第三端连接第二工艺蒸汽管网;其中,所述第一工艺蒸汽管网和第二工艺蒸汽管网为不同温度蒸汽的工艺蒸汽管网。
容易理解的,当工艺蒸汽管网设有不同蒸汽温度指标时,可通过设置于离心式压缩机和水蒸气压缩机之后的三通阀将微压蒸汽输送至不同工艺蒸汽管网,以满足不同温度蒸汽的要求。本实施例通过这样的设置能够将所有余热蒸汽全部利用上,无浪费;余热水尽可能多的利用上,利用率高;水蒸气压缩机***安全稳定高效运行。
需要说明的是,本实施例所用的阀门均采用电磁阀门,均可远程调节流量大小。
在本实施例中,提供了一种联合余热回收方法,利用水蒸气压缩机进行蒸汽余热回收,热源微压蒸汽不足时利用热泵产生微压蒸汽进行补充,以达到水蒸气压缩机效率能效最优。热泵***从废热水中提取热量,产生过热水,过热水通过闪蒸制备蒸汽,同时配备一套小型水蒸气压缩机(特点是调节范围宽,容量远小于水蒸气压缩机),根据***需要调整热泵+小型水蒸气压缩机出口蒸汽的温度/压力,利用热泵***对水蒸气压缩机进行调节,能大大提高***整体效率和***安全运行裕度。
为了便于理解,本实施例提出利用微压蒸汽回收***进行微压蒸汽回收的具体实例,具体如下:
本实施例应用到有余热水、余热微压/负压蒸汽,尤其是有余热微压/负压蒸汽的综合余热回收领域。余热回收过程,余热水热量通过热泵***进行回收,余热蒸汽通过水蒸气压缩机进行回收。由于余热水中热量为显热,热值较低,因此能产生的蒸汽流量不大,采用热泵提取热量产生蒸汽,而余热微压蒸汽蒸汽量较大,则采用离心式蒸汽压缩机机组。
用户处余热资源有大量余热废水、大量微压蒸汽(T0左右,如100℃);用户需求为(T0以上)T1、T2多种等级的饱和蒸汽(T1>T2),如T1等级(135℃)、T2等级(120℃)。
本实施例优先利用余热余能制备T1饱和蒸汽,余热过多的情况下可供给T2管网。余热水采用热泵制备成过热水,闪蒸产生蒸汽,闪蒸出的蒸汽量不多,可通过计算得出nt/h,容量较小。同时,配备的小容量水蒸气压缩机应能满足宽范围无极调节,宜匹配螺杆式水蒸气压缩机;大量的微压蒸汽采用水蒸气压缩机。
具体的,利用微压蒸汽回收***进行微压蒸汽回收的方法,包括如下步骤:
当离心式压缩机***输入余热蒸汽的入口流量超过Nt/h时:离心式压缩机***根据输入的余热蒸汽获得第一微压蒸汽,并利用所述第一微压蒸汽生成用于传输至所述工艺蒸汽管网的工艺蒸汽;水蒸气压缩机***根据输入的过热水获得第二微压蒸汽,利用所述第二微压蒸汽生成用于传输至所述工艺蒸汽管网的工艺蒸汽;其中,N为离心式压缩机***运行的标准流量值;
当离心式压缩机***输入余热蒸汽的入口流量在(N-n)t/h~Nt/h时:离心式压缩机***根据输入的余热蒸汽获得的第一微压蒸汽和接收水蒸气压缩机***补充的部分第二微压蒸汽,生成用于传输至所述工艺蒸汽管网的工艺蒸汽;水蒸气压缩机***根据输入的过热水获得的剩余的第二微压蒸汽,利用所述剩余的第二微压蒸汽生成用于传输至所述工艺蒸汽管网的工艺蒸汽;其中,第一微压蒸汽和第二微压蒸汽的流量之和为Nt/h,n为水蒸气压缩机***运行的标准流量值;
当离心式压缩机***输入余热蒸汽的入口流量在(kN-n)t/h~(N-n)t/h时:离心式压缩机***根据输入的余热蒸汽获得的第一微压蒸汽和接收水蒸气压缩机***补充的全部第二微压蒸汽,生成用于传输至所述工艺蒸汽管网的工艺蒸汽;其中:k为离心式压缩机***仅通过变频调节稳定运行的最小流量值与标准流量值的比值。
容易理解的,当余热蒸汽入口流量能达到N t/h时,余热蒸汽通过稳压设备9,进入第四管路10,通过止逆阀11,第一四通调节阀12关断微压蒸汽调节管路4和第五管路13,仅接通第四管路10和离心式压缩机14通路,水蒸气出口温度T1,直接接入T1管网;
余热水的利用:
方法A:通过热泵***1,过热水进入闪蒸设备2,产生温度为T2的饱和蒸汽,饱和蒸汽通过第一管路3接入水蒸气压缩机7,此时管路中设置的第二四通调节阀5接通第一管路3、第二管路6,断开微压蒸汽调节管路4和第七管路17,水蒸气压缩机7出口T1饱和蒸汽通过第三管路8,控制第二三通阀B18接通第三管路8、第九管路20,断开第八管路19,接入T1工艺蒸汽管网;同理,可通过控制第二三通阀A15,经第六管路16,接入T2工艺蒸汽管网。
方法B:热泵***直接产生略高于T1温度下的过热水,过热水在闪蒸设备2中闪蒸出T1温度蒸汽,经过第一管路3、第二四通调节阀5、第二管路6、第一三通阀30、第十管路31进入T1蒸汽管网,此法能省去接入水蒸气压缩机7,提升效率。
方法A、方法B的选择主要是基于热泵的能力,热泵+水蒸气压缩机***整体效率的对比,择优选择。
此时,余热蒸汽利用***和余热水利用***相互独立,且余热蒸汽***处于额定工况下,效率最高,同时,余热水利用***,设置择优选择方式,此时热泵***效率也最高;正常运行时,第五管路13是处于断开或无流量状态。
当余热蒸汽量在(N-n)~N t/h时,通过热泵***向余热蒸汽***补充入口蒸汽。余热水则通过热泵***1,过热水进入闪蒸设备2,产生温度为T0的饱和蒸汽,通过控制第二四通调节阀5,第一四通调节阀12,关闭第七管路17,调节微压蒸汽调节管路4、第二管路6的T0蒸汽流量,使微压蒸汽调节管路4中的蒸汽流量与第四管路10中蒸汽流量之和达到N t/h,此时离心式压缩机14在余热蒸汽利用完全的情况下,始终保持最高效率,同时,降低了水蒸气压缩机7的负荷,使得整个***耗能降低。
当余热蒸汽入口流量降至(0.9N-n)~(N-n)t/h时,通过第二四通调节阀5关闭第二管路6、第七管路17,将热泵***T0蒸汽全部引入微压蒸汽调节管路4,进入离心式压缩机14的入口,同时压缩机通过变频可调整压缩机入口流量,此时离心式压缩机14效率仍然较高,同时,余热水利用***中水蒸气压缩机7完全退出***,整个热回收联合利用***能耗低。
以上三个工况下,***效率最高,余热利用率最高。且***联合运行使得离心式压缩机高效运行负荷大幅度加宽,调节范围比例从90%~100%增加[0.9-(100n/N)%]~100%,通过实例计算可达到54%~100%。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种微压蒸汽回收***,其特征在于,所述***包括:
工艺蒸汽管网;
离心式压缩机***,用于根据输入的余热蒸汽获得第一微压蒸汽,并利用所述第一微压蒸汽生成用于传输至所述工艺蒸汽管网的工艺蒸汽;
所述离心式压缩机***包括稳压设备和离心式压缩机,所述稳压设备的输入端连接余热蒸汽输入管路,所述稳压设备的输出端连接离心式压缩机的输入端,所述离心式压缩机的输出端连接所述工艺蒸汽管网的输入端;
所述稳压设备与所述离心式压缩机之间设有第一四通调节阀,所述第一四通调节阀的第一端连接所述稳压设备的输出端,所述第一四通调节阀的第二端连接离心式压缩机的输入端,所述第一四通调节阀的第三端连接微压蒸汽调节管路的输出端,所述第一四通调节阀的第四端连接离心式压缩机的输出端;
若干个热泵***,用于根据输入的余热水生成用于传输至水蒸气压缩机***的过热水;
水蒸气压缩机***,用于根据输入的过热水获得第二微压蒸汽,利用所述第二微压蒸汽生成用于传输至所述工艺蒸汽管网的工艺蒸汽;
所述水蒸气压缩机***包括闪蒸设备和水蒸气压缩机,所述闪蒸设备的输入端连接过热水传输管路的输出端,所述闪蒸设备的输出端连接水蒸气压缩机的输入端,所述水蒸气压缩机的输出端连接工艺蒸汽管网的输入端;
所述闪蒸设备和所述水蒸气压缩机之间设有第二四通调节阀,所述第二四通调节阀的第一端连接闪蒸设备的输出端,所述第二四通调节阀的第二端连接水蒸气压缩机的输入端,所述第二四通调节阀的第三端连接微压蒸汽调节管路的输入端,所述第二四通调节阀的第四端连接工艺蒸汽管网的输入端;
其中,所述水蒸气压缩机***与所述离心式压缩机***之间设有向离心式压缩机***补充微压蒸汽的微压蒸汽调节管路。
2.如权利要求1所述的微压蒸汽回收***,其特征在于,所述稳压设备与所述第一四通调节阀之间设有止逆阀,防止第一四通调节阀的微压蒸汽逆流至稳压设备。
3.如权利要求1所述的微压蒸汽回收***,其特征在于,所述热泵***的第一输入端连接余热水输入管路,所述热泵***的第二输入端连接水源输入管路,所述热泵***的第一输出端连接余热水输出管路,所述热泵***的第二输出端连接过热水传输管路的输入端。
4.如权利要求1所述的微压蒸汽回收***,其特征在于,所述第二四通调节阀和所述水蒸气压缩机之间设有第一蒸汽三通阀,所述第一蒸汽三通阀的第一端连接第二四通调节阀的第二端,所述第一蒸汽三通阀的第二端连接水蒸气压缩机的输入端,所述第一蒸汽三通阀的第三端连接工艺蒸汽管网。
5.如权利要求1所述的微压蒸汽回收***,其特征在于,所述离心式压缩机***和水蒸气压缩机***分别设置有第二蒸汽三通阀,所述第二蒸汽三通阀的第一端连接离心式压缩机***或水蒸气压缩机***的工艺蒸汽输出端,所述第二蒸汽三通阀的第二端连接第一工艺蒸汽管网,所述第二蒸汽三通阀的第三端连接第二工艺蒸汽管网;其中,所述第一工艺蒸汽管网和第二工艺蒸汽管网为不同温度蒸汽的工艺蒸汽管网。
6.一种微压蒸汽回收方法,其特征在于,用于如权利要求1-5任意一项所述的微压蒸汽回收***,所述方法包括以下步骤:
当离心式压缩机***输入余热蒸汽的入口流量超过Nt/h时:离心式压缩机***根据输入的余热蒸汽获得第一微压蒸汽,并利用所述第一微压蒸汽生成用于传输至所述工艺蒸汽管网的工艺蒸汽;水蒸气压缩机***根据输入的过热水获得第二微压蒸汽,利用所述第二微压蒸汽生成用于传输至所述工艺蒸汽管网的工艺蒸汽;其中,N为离心式压缩机***运行的标准流量值;
当离心式压缩机***输入余热蒸汽的入口流量在(N-n)t/h~Nt/h时:离心式压缩机***根据输入的余热蒸汽获得的第一微压蒸汽和接收水蒸气压缩机***补充的部分第二微压蒸汽,生成用于传输至所述工艺蒸汽管网的工艺蒸汽;水蒸气压缩机***根据输入的过热水获得的剩余的第二微压蒸汽,利用所述剩余的第二微压蒸汽生成用于传输至所述工艺蒸汽管网的工艺蒸汽;其中,第一微压蒸汽和第二微压蒸汽的流量之和为Nt/h,n为水蒸气压缩机***运行的标准流量值;
当离心式压缩机***输入余热蒸汽的入口流量在(kN-n)t/h~(N-n)t/h时:离心式压缩机***根据输入的余热蒸汽获得的第一微压蒸汽和接收水蒸气压缩机***补充的全部第二微压蒸汽,生成用于传输至所述工艺蒸汽管网的工艺蒸汽;其中:k为离心式压缩机***仅通过变频调节稳定运行的最小流量值与标准流量值的比值。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1101070A2 (en) * 1998-07-31 2001-05-23 The Texas A & M University System Vapor-compression evaporative air conditioning system
JP2014102062A (ja) * 2012-10-26 2014-06-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 蒸気生成システム
CN104696938A (zh) * 2013-12-06 2015-06-10 中国石油化工股份有限公司 基于废水综合利用的机械热力复合式蒸汽压缩***
CN107213659A (zh) * 2016-09-08 2017-09-29 江苏科技大学 一种机械蒸汽再压缩***及控制方法
JP2018105596A (ja) * 2016-12-28 2018-07-05 富士電機株式会社 蒸気生成システム
CN108397836A (zh) * 2018-01-19 2018-08-14 烟台大学 一种回收余热压缩蒸汽驱动的吸收式热泵装置
CN113803900A (zh) * 2021-08-25 2021-12-17 东方电气集团东方电机有限公司 一种低压蒸汽连续回收热泵***

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202692529U (zh) * 2012-07-30 2013-01-23 珠海格力电器股份有限公司 热泵式空调***
JP6394472B2 (ja) * 2015-04-08 2018-09-26 富士電機株式会社 ヒートポンプ式蒸気生成装置及びヒートポンプ式蒸気生成装置の運転方法
CN105042943A (zh) * 2015-09-01 2015-11-11 中国科学院广州能源研究所 一种中低温热源热泵蒸汽***
CN107965753A (zh) * 2016-10-19 2018-04-27 华北电力大学(保定) 一种利用低温工业热水生产水蒸气装置
KR101946491B1 (ko) * 2016-12-23 2019-02-11 한국에너지기술연구원 리큐퍼레이터를 이용한 스팀 생산 히트펌프 시스템
CN107192171B (zh) * 2017-06-14 2019-07-16 江苏科技大学 一种工业废水余热的梯级回收***及回收方法
KR101895383B1 (ko) * 2017-06-26 2018-09-05 서울대학교산학협력단 스팀생산 히트펌프 시스템
CN108644747B (zh) * 2018-05-18 2019-09-03 江苏科技大学 一种利用印染废水余热产生中压高温蒸汽***
CN109000385B (zh) * 2018-07-04 2020-06-09 江苏科技大学 一种多源高温热泵装置及工作方法
CN109323234A (zh) * 2018-09-18 2019-02-12 上海交通大学 空气能锅炉蒸汽供应***
CN110186219B (zh) * 2019-05-17 2020-08-04 上海交通大学 低压蒸汽、高压蒸汽和高温热水三联供的水工质热泵***
CN215002376U (zh) * 2020-12-15 2021-12-03 上海交通大学 一种太阳能辅助加热的水工质两级压缩高温热泵***
CN114046449B (zh) * 2021-07-16 2022-12-16 浙江大学 一种带入口蒸汽参数控制的蒸汽压缩***
CN113623790A (zh) * 2021-08-16 2021-11-09 珠海睿科能科技有限公司 空调余热回收及高温热泵制蒸汽设备
CN113896266B (zh) * 2021-11-15 2023-05-02 江苏科技大学 一种压缩引射复合式热泵污水处理***及其运行方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1101070A2 (en) * 1998-07-31 2001-05-23 The Texas A & M University System Vapor-compression evaporative air conditioning system
JP2014102062A (ja) * 2012-10-26 2014-06-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 蒸気生成システム
CN104696938A (zh) * 2013-12-06 2015-06-10 中国石油化工股份有限公司 基于废水综合利用的机械热力复合式蒸汽压缩***
CN107213659A (zh) * 2016-09-08 2017-09-29 江苏科技大学 一种机械蒸汽再压缩***及控制方法
JP2018105596A (ja) * 2016-12-28 2018-07-05 富士電機株式会社 蒸気生成システム
CN108397836A (zh) * 2018-01-19 2018-08-14 烟台大学 一种回收余热压缩蒸汽驱动的吸收式热泵装置
CN113803900A (zh) * 2021-08-25 2021-12-17 东方电气集团东方电机有限公司 一种低压蒸汽连续回收热泵***

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