乏汽再利用系统以及乏汽再利用方法

技术领域

本发明涉及化工领域，尤其涉及适用于整个工厂的所有车间、工段的一种乏汽再利用系统以及乏汽再利用方法。

背景技术

现有乏汽利用情况，大部分直接排入大气、部分只是利用乏汽加热给水、或者用压缩机加压升温后继续利用。

现有技术中的缺陷在于：直接排入大气浪费了乏汽的余热和水资源；利用乏汽加热给水时，由于温差较低加热效果不理想或不满足工艺要求；用压缩机升温加压时不区分蒸汽压力等级，回收乏气时把不同压力的乏气成一股乏汽进入蒸汽压缩机会形成的压力损失，蒸汽压缩机效率不高。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种乏汽再利用系统以及乏汽再利用方法，能够通过低压乏汽利用热泵换热加热管道内介质，中高压乏汽压缩机加压升温后打入蒸汽管道再利用。

本发明的目的之一在于提供一种乏汽再利用系统以及乏汽再利用方法，能够综合利用化工厂内0～0.5MPa范围内的乏汽，最大化利用乏汽能量，以达到节能降耗的目的。

本发明的目的之一在于提供一种乏汽再利用系统以及乏汽再利用方法，小于0.2MPa的低压乏汽通过热泵与待加热物料换热、0.2～0.5MPa范围内的中高压蒸汽通过一级或两级压缩机增压后送入0.8MPa的蒸汽管网循环利用。

为了实现本发明的至少一个发明目的，本发明提供了一种乏汽再利用系统，包括乏汽再利用管网、加热箱、乏汽冷凝箱、第一蒸发器、第二蒸发器、冷凝箱压缩机、膨胀器、中压蒸汽压缩机以及高压蒸汽压缩机，所述乏汽再利用管网连通所述加热箱、乏汽冷凝箱、所述第一蒸发器、所述第二蒸发器、所述冷凝箱压缩机、所述膨胀器、所述中压蒸汽压缩机以及所述高压蒸汽压缩机；其中将常压或低压乏汽自所述低压乏汽进口通入所述乏汽冷凝箱，与所述第一蒸发器中的低温制冷剂换热后冷凝成液态水，自所述冷凝水排水口排出，作为给水或循环水使用；其中制冷剂在所述第一蒸发器中吸热后，经过所述冷凝箱压缩机升温升压后经过所述第二蒸发器，与自所述待加热流体进口进入所述加热箱的待加热换热，待加热流体温度升高后自所述待加热流体出口流出，制冷剂与待加热流体换热后在所述膨胀器降压进入所述第一蒸发器进行循环；其中中压蒸汽自所述中压蒸汽进口进入所述中压蒸汽压缩机升温升压后与自所述高压蒸汽进口进入的高压蒸汽混合后进入所述高压蒸汽压缩机，在所述高压蒸汽压缩机内共同升温升压后自所述高压蒸汽排出口排出并进入厂区蒸汽管网循环利用。

在一些实施例中，其中所述第一蒸发器、所述第二蒸发器、所述冷凝箱压缩机以及所述膨胀器连通。

在一些实施例中，其中所述第一蒸发器被设置于所述乏汽冷凝箱内。

在一些实施例中，其中所述第二蒸发器被设置于所述第二蒸发器内。

在一些实施例中，其中所述中压蒸汽压缩机以及所述高压蒸汽压缩机连通。

在一些实施例中，其中低压为0.2MPa以下，中压为0.2MPa，高压为0.5MPa。

根据本发明的另一方面，还提供了一种乏汽再利用方法，所述乏汽再利用方法包括以下步骤：设置乏汽再利用管网，连通热泵以及蒸汽压缩机；小于0.2MPa的低压乏汽通过热泵与待加热物料换热，液态冷凝水作为给水或循环水使用；中高压0.2～0.5MPa范围内的蒸汽通过一级或两级蒸汽压缩机加压升温后送入0.8MPa的蒸汽管网循环利用。

在一些实施例中，其中所述乏汽再利用方法还包括以下步骤：

将常压或低压乏汽自低压乏汽进口通入乏汽冷凝箱，与蒸发器中的低温制冷剂换热后冷凝成液态水，自冷凝水排水口排出，作为洁净水使用；以及

制冷剂在蒸发器中吸热后，经过压缩机升温升压后经过蒸发器，与自待加热流体进口进入加热箱的待加热换热，待加热流体温度升高后自待加热流体出口流出。

在一些实施例中，其中所述乏汽再利用方法还包括以下步骤：制冷剂与待加热流体换热后在膨胀器降压进入蒸发器进行循环。

在一些实施例中，其中所述乏汽再利用方法还包括以下步骤：中压蒸汽自中压蒸汽进口进入压缩机升温升压后与自高压蒸汽进口进入的高压蒸汽混合后进入压缩机，在压缩机内共同升温升压后自高压蒸汽排出口排出并进入厂区蒸汽管网循环利用。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的一种乏汽再利用系统的结构示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。一般常见的蒸汽乏汽压力等级有0～0.2MPaG、0.2MPa、0.5MPaG等。在本发明中，低压指0.2MPa以下，中压指0.2MPa，高压指0.5Mpa。

本发明提供了一种乏汽再利用方法，能够最大化利用乏汽能量，适用于整个工厂的所有车间、工段。低压乏汽经过热泵冷凝来加热管道内介质，液态冷凝水作为给水或循环水使用，充分利用乏汽的热能和水资源。对品质较高压力大于0.2MPa的中高压乏汽，经过蒸汽压缩机的加压升温，送入蒸汽管网继续利用。

具体地，所述乏汽再利用方法包括以下步骤：

将常压或低压乏汽自低压乏汽进口通入乏汽冷凝箱，与蒸发器中的低温制冷剂换热后冷凝成液态水，自冷凝水排水口排出，作为洁净水使用；

制冷剂在蒸发器中吸热后，经过压缩机升温升压后经过蒸发器，与自待加热流体进口进入加热箱的待加热换热，待加热流体温度升高后自待加热流体出口流出；

制冷剂与待加热流体换热后在膨胀器降压进入蒸发器进行循环；以及

中压蒸汽自中压蒸汽进口进入压缩机升温升压后与自高压蒸汽进口进入的高压蒸汽混合后进入压缩机，在压缩机内共同升温升压后自高压蒸汽排出口排出并进入厂区蒸汽管网循环利用。

如图1所示，为本发明的一种乏汽再利用系统的优选实施例。所述乏汽再利用方法能够适用于本发明的所述乏汽再利用系统中。为了解决乏汽能源浪费或者乏汽能源利用效率不高的问题，本发明的所述乏汽再利用系统通过低压乏汽利用热泵换热加热管道内介质，中高压乏汽压缩机加压升温后打入蒸汽管道再利用。也就是说，在本发明的而这个优选实施例中，低压乏汽经过热泵冷凝来加热管道内介质，液态冷凝水作为给水或循环水使用，充分利用乏汽的热能和水资源，对品质较高的压力大于0.2MPa的中高压乏汽，经过蒸汽压缩机的加压升温，送入蒸汽管网继续利用。

具体地，所述乏汽再利用系统包括乏汽再利用管网、加热箱8、乏汽冷凝箱9、第一蒸发器11、第二蒸发器10、冷凝箱压缩机12、膨胀器13、中压蒸汽压缩机14以及高压蒸汽压缩机15。所述第一蒸发器11、所述第二蒸发器10、所述冷凝箱压缩机12以及所述膨胀器13连通，所述第一蒸发器11被设置于所述乏汽冷凝箱9内，所述第二蒸发器10被设置于所述第二蒸发器10内，所述中压蒸汽压缩机14以及所述高压蒸汽压缩机15连通。

具体地，在本发明的这个优选实施例的所述乏汽再利用系统中，将常压或低压乏汽自所述低压乏汽进口3通入所述乏汽冷凝箱9，与所述第一蒸发器11中的低温制冷剂换热后冷凝成液态水，自所述冷凝水排水口4排出。由于冷凝水水质较好，可以作为洁净水供后续工艺使用。制冷剂在所述第一蒸发器11中吸热后，经过所述冷凝箱压缩机12升温升压后经过所述第二蒸发器10，与自所述待加热流体进口1进入所述加热箱8的待加热换热，待加热流体温度升高后自所述待加热流体出口2流出。制冷剂与待加热流体换热后在所述膨胀器13降压进入所述第一蒸发器11进行循环。中压蒸汽自所述中压蒸汽进口5进入所述中压蒸汽压缩机14升温升压后与自所述高压蒸汽进口6进入的高压蒸汽混合后进入所述高压蒸汽压缩机15，在所述高压蒸汽压缩机15内共同升温升压后自所述高压蒸汽排出口7排出并进入厂区蒸汽管网循环利用。

更具体地，所述乏汽再利用管网包括待加热流体进管、低压乏汽进管、待加热流体出管、冷凝水排水管、中压蒸汽进管、高压蒸汽进管、高压蒸汽排出管、中压蒸汽压缩机出管、高压蒸汽压缩机进管、冷凝箱压缩机进管、冷凝箱压缩机出管、膨胀器出管、以及膨胀器进管。

待加热流体从所述待加热流体进口1进入所述待加热流体进管，被通入所述加热箱8内。

常压或低压乏汽从所述低压乏汽进口3进入所述低压乏汽进管，被通入所述乏汽冷凝箱9内。所述冷凝箱压缩机进管连通所述冷凝箱压缩机12以及所述第一蒸发器11。所述冷凝箱压缩机出管连通所述第二蒸发器10以及所述冷凝箱压缩机12。所述膨胀器进管连通所述第二蒸发器10以及所述膨胀器13。所述膨胀器出管连通所述膨胀器13以及所述第一蒸发器11。

中压蒸汽自所述中压蒸汽进口5进入所述中压蒸汽进管，被通入所述中压蒸汽压缩机14，并被所述中压蒸汽压缩机14升温升压后进入中压蒸汽压缩机出管。高压蒸汽自所述高压蒸汽进口6进入所述高压蒸汽进管，与经过所述中压蒸汽压缩机14升温升压后中压蒸汽压缩机出管的蒸汽在所述高压蒸汽压缩机进管内混合后被通入所述高压蒸汽压缩机15，经过所述高压蒸汽压缩机15内共同升温升压后经由所述高压蒸汽排出管以及所述高压蒸汽排出口7排出，并进入厂区蒸汽管网循环利用。

更具体地，在本发明的这个优选实施例的所述乏汽再利用系统中，常压或低压乏汽自所述低压乏汽进口3被输送入低压乏汽进管，通入所述乏汽冷凝箱9，与所述第一蒸发器11中的低温制冷剂换热后冷凝成液态水，经过所述冷凝水排水管自所述冷凝水排水口4排出。由于冷凝水水质较好，可以作为洁净水供后续工艺使用。制冷剂在所述第一蒸发器11中吸热后，通过所述第一蒸发器出管输送至所述冷凝箱压缩机12，经过所述冷凝箱压缩机12升温升压后从所述冷凝箱压缩机出管输出，再经过所述第二蒸发器10，与自所述待加热流体进口1以及所述待加热流体进管进入所述加热箱8的待加热流体换热，待加热流体温度升高后自所述待加热流体出管以及所述待加热流体出口2流出。制冷剂与待加热流体换热后通过所述膨胀器13进管输送至所述膨胀器13，在所述膨胀器13降压后从所述膨胀器出管输出后，进入所述第一蒸发器11进行循环。中压蒸汽自所述中压蒸汽进口5以及所述中压蒸汽进管进入所述中压蒸汽压缩机14升温升压后与自所述高压蒸汽进口6以及所述高压蒸汽进管进入的高压蒸汽混合后通过所述高压蒸汽压缩机进管进入所述高压蒸汽压缩机15，在所述高压蒸汽压缩机15内共同升温升压后通过所述高压蒸汽排出管以及自所述高压蒸汽排出口7排出并进入厂区蒸汽管网循环利用。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离该原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。