1、一种利用低品位热能的蒸汽动力装置一种利用低品位热能的蒸汽动力装置，属能量转换和蒸汽动力装置技术，本装置采用水吸收低品位热源的热能。并让水在密封容器内蒸发，利用水蒸汽的蓄能作用，通过对蒸汽的压缩，实现低品位热能的回收、利用和品位提高。使用本装置可方便地实现低品位热能的利用和回收，并获得十分廉价的可用能。可广泛用于各行各业。一种利用低品位热能的蒸汽动力装置一种利用低品位热能的蒸汽动力装置。由一个低品位热能转换器（）一个内部带汽水分离的蒸发器（）一个蒸汽压缩装置（）一个带有发电机（）的膨胀涡轮机（）和一个带回止阀（）的热水出管（）一个热网加热器（）一个抽气器（）组成，其特征为： 低品位热能转换器（）
2、由循环泵（）蒸发器（）抽气器（）组成转换循环。 蒸发器（）蒸发出口与压缩装置（）入口连接，蒸发器是通过蒸发器的排水和补水从转换器得到热能，并维持连续蒸发。 蒸气压缩装置（）与带电机（）的蒸汽膨胀机（）同轴，压缩装置出口与蒸汽膨胀机入口和出口水管相通。 蒸汽膨胀机（）出口接至蒸发器（）入口。或另一个本装置入口。 取消膨胀机（）时，作蒸汽生产设备。 取消膨胀机（）增加加热器（）本装置作热网热源设备。张沈杰投资有风险，请您关注我们为您提供的专利咨询服务专利号: 90107291申请日: 1990 年 8 月 23 日公开/公告日: 1992 年 3 月 4 日授权公告日:申请人/专利权人: 张沈杰国
3、家/省市: 江苏(32)申请人地址: 江苏省南通市西外环路南通市电力开发公司邮编: 226006发明/设计人: 张沈杰代理人: 专利代理机构: (00000)专利代理机构地址: ()专利类型: 发明公开号: 1059184公告日: 授权日: 20公告号: 0000000优先权: 审批历史: 1993 年 8 月 18 日视撤日附图数: 2页数: 3权利要求项数: 9吸收式热泵与热泵供热系统应用案例研究目的 通过对吸收式热泵与热泵供热系统的监测、研究，着重从技术理论、实际应用、市场发展潜力及经济效益等方面进行分析，验证其节能、环保效果，综合评价该项技术应用的可行性和必要性。 项目总投资 该项目总
4、投资 786 万元。节能效果一个采暖期（120 天）可节约原油 1538 吨，节电 64320 kWh，节约软化水2123 吨，节约费用为 259.12 万元，并可减排二氧化碳约 1306.2 吨（以碳计） 。投资回收期项目投资可在 3 个采暖期内收回。适用对象吸收式热泵与热泵供热系统技术具有高效、节能、经济、可靠的特性，适用于石油、炼化、电力、冶金等行业，和其他具有较为丰富余热资源的行业，用于冬季采暖、生活热水供应和介质的初始加热等。案例源单位胜利石油管理局胜南社区管理中心监测单位山东省能源利用监测中心案例研究概述 胜利油田胜南社区管理中心乐安供热站位于山东省东营市广饶县石村镇，负责为现河采
5、油厂热采三矿、四矿和作业二大队等单位的办公和生活区供暖，总面积 11 万平方米。原锅炉房供热系统配备有 2 台 10t/h 燃油热水锅炉、1 台 4t/h 燃油蒸汽锅炉和 1 台 2t/h 燃油蒸汽锅炉。一个采暖期（120 天）仅原油消耗就达 2658 吨，成本费为 438.57 万元。 为降低供暖成本，减少原油消耗，经考察，距锅炉房东南方向 4.5 公里处是现河采油厂污水处理站，每日向小清河外排热污水 8000m3，污水温度约为 60左右，这些废水余热可以用于采暖。乐安污水余热利用项目即采用吸收式热泵技术，利用蒸汽做为驱动源吸收污水的热量，以达到供暖的目的。 改造方案是在原锅炉房内安装 2
6、台溴化锂吸收式热泵机组、一台 10t/h 燃油蒸汽锅炉和一台清水循环泵，取代原供热系统。并且在锅炉房以东 1.5 公里处新建一座换热站，将污水换热，为热泵系统提供循环热水。热泵在蒸汽的驱动下，吸收循环热水中的热量，制取 75的采暖热水，实现供暖。 技术原理和特性 吸收式热泵技术与热泵供热系统是利用企业生产过程中的余热资源提高系统 cop 的新型加热系统。 该热泵机组以高温热源（蒸汽、高温热水、燃油、燃气）为驱动热源，回收利用低温热源（废热水）的热能，制取所需的工艺或采暖用高温热水，是以利用余热为前提的节能、制热装置。 热泵系统由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、溶液热交换器、屏蔽泵及管道、阀门等
7、组成。 主要技术性能指标： 1 机组 cop =1.84； 2 系统 cop=1.82； 3 出水温度视工艺要求而定，一般小于 100。 项目监测情况 自 2001 年 11 月 15 日此项目试运，停运热水锅炉以来，热泵运行比较平稳，基本达到了设计参数，满足供暖要求（室内温度均在 18以上） 。热泵供热系统运行前后供暖情况比较如表 1： 运行参数与设计参数对比如表 2 所示： 节能量的测量和验证方法1供暖前、后期室外温度在 0以上天气约 40 天左右，这段时间直接利用污水换热采暖，热泵系统不运行；2采暖中期约 80 天的时间利用热泵供暖。改造前、后一个采暖期（120 天）内具体运行和消耗情况
8、见表 3。3 节能量的测算方法： 节油量是根据改造前后原油的实际消耗量统计得出； 节电量是根据改造前后用电设备额定容量的变化，在同一个时间内的消耗量计算得出；节水量是根据改造前后用于加热原油的软化水量计算得出。项目节能效益及环境效益节油：节油总量=改造前原油消耗总量-改造后原油消耗总量=2658-1120=1538（吨） ；节油效益= 节约原油量市场原油价格= 15381650/10000 =253.77（万元）节电：节电总量=改造前耗电总量-改造后耗电总量=649440-585120=64320 (kWh)；节电效益=节电总量企业用电价格=643200.6/ 10000 = 3.86（万元）
9、节水：节水总量=改造前加热原油消耗的软化水总量-改造后加热原油消耗的软化水总量=3456-1333=2123（吨） ；节水效益=节水总量软水价格=21237 元/ 吨=1.49 （万元）合计：253.77+3.86+1.49=259.12 （万元）节能效益：该项目可在一个采暖期（120 天）内节省 259.12 万元。环境效益：一个采暖期（120 天）节约原油 1538 吨，可减排二氧化碳约1287.6 吨（以碳计） 。节电 64320kWh，可减排二氧化碳约 18.60 吨（以碳计） 。合计减排二氧化碳约 1306.2 吨（以碳计） 。项目投资回收期此项目新增钛管式换热器 4 组，溴化锂吸收
10、式热泵机组 2 台，新增 10t/h 蒸汽锅炉 1 台，清水循环泵 2 台，铺设 1.5 公里 325 管线等，项目投资 689.5 万元人民币，其他投资 96.5 万元，合计总投资 786 万元。投资回收期 = 投资总额 / 一个采暖期总的节约效益= 786 / 259.12 = 3.03（采暖期）未来市场潜力我国目前最大的大庆油田，近年原油产量大约 5300 万吨，胜利油田年生产原油也在 2600 万吨。仅胜利油田采油伴生的污水量达 80 万吨/天，温度多在 55-60之间。利用吸收式热泵技术，将污水温度降低到 25-30（同时需要投入相应的驱动热） ，可产生 75的热水，每年提取的热量折
11、合燃油可达 105 万吨，节能潜力巨大。大庆、辽河、南阳等油田的余热资源均可采用该技术进行采暖和原油加热，同样可取得很好的节能、环保效果。石化、冶金、电力等企业生产过程中都有相当数量的余热没能有效利用。利用吸收式热泵技术，也能够实现能量的综合利用。 案例源单位评价 吸收式热泵及热泵供热系统在胜利石油管理局胜南社区管理中心的应用中取得了良好的效果。目前扩大 到十几个单位使用，冬季采暖替代了大量的原油消耗。经过两年的使用我们总结出了以下几个方面的特点： 1 在不改变用户终端散热设备的前提下，可以替代原有供暖设备。改变了能源的消费结构，可以节省大量的原油； 2 污水余热充分利用，单机负荷大，采暖成本
12、低，节能效益十分显著，投资回收期短，而且减少了环境污染； 3 采暖前、后期，由于室内温度要求较低，仅利用污水换热的温度就可满足供暖要求，为此可提前或延长供暖时间，改善居民的生活条件； 4 吸收式热泵技术成熟，设备运行可靠，维护量很小，可大大降低劳动强度和维护费用。 该项技术在胜利油田乃至全国都是一项新生事物，具有广泛应用前景。它的应用成功将对石油、炼化、电力、冶金等行业改变燃料结构、促进余热资源的有效利用，起到积极的作用。该项技术的推广将会为企业及社会带来良好的经济和环境效益。所有废弃物在综合利用中“变废为宝”来源：新华网作者：霍峰 频道：华中 发布时间：2008-08-19如果不是到企业的车
13、间、生产线去亲眼目睹，你无法想像到海晶化工会如此巧妙地把“变废为宝” 设计得几乎滴水不漏。你更是无法想像，依靠这些废弃物的利用，企业一年节支超过 3000 万元。化工是一个资源消耗型行业。随着竞争的日趋激烈和环保要求的提高，海晶化工决策层深刻地意识到：企业要保持长期持续稳定发展，必须发展循环经济，实现清洁生产。2002 年以来，在上级主管部门的指导下，海晶化工将发展循环经济和清洁生产作为重要工作来抓，精打细算，围绕生产过程产生的“废水” 、“废气”、“废渣”、“废热”的综合利用大作文章，在满足环保要求的同时，最大程度地降低成本，为企业创造了新的利润空间。现在，海晶凡是能够观察到的废弃物基本上都
14、得到了综合利用。精心设计的全方位循环利用在企业产生的废弃物循环利用方面，海晶化工可谓“用心良苦”，他们通过广泛的技术革新和提高设备的利用率，实现了厂区废水、废气、废渣、废热的充分“回用”，有效地降低能耗、节约成本，实现了污染源最大程度的减量排放。先说水的“回流”在这篇“大文章 ”中，海晶化工有五个精彩的“章节”：一是通过技术改造，将反渗透无离子水装置产生的浓水全部回收利用，改造后每天可节水 1500 吨左右，年节支近 80 万元。二是通过对聚氯乙烯干燥、隔膜蒸发、氯化聚乙烯干燥三个工序进行技术改革，使其产生的蒸汽冷凝水得到二次利用，从而降低了蒸汽消耗和水耗，年节支达 60 万元。三是将聚氯乙烯
15、厂聚合离心母液水过滤回收树脂后，用于替代自来水的补充用水和聚合釜的冲洗、汽提塔顶喷淋、换热器、泵清洗等用水，减少了无离子水消耗。经测算，每年可节约自来水 18 万吨、节约无离子水 4 万吨，节支近 60 万元。四是将电石泥压滤水、乙炔清净处理产生的废水和冷却塔废水全部送到乙炔发生器替代自来水作为生产和冷却用水；仅此一项，每年可节水 100 万吨左右，节支 200 万元以上。五是通过增加设施和自动控制装置，将反洗水经净化沉降后回收利用，每天可节约循环水系统自来水补充量约 157 吨，每年可节支 162 万元。通过上述这一道道花钱不多但收效显著的“截流” 关口，目前海晶化工各生产环节产生的废水基本
16、上得到了最大程度的利用。其次是废气“回收”海晶化工生产过程中产生的各类废气回收后，或被重复利用，或被吸收剂吸收后变成产品销售，既减少了对环境的污染，又降低了原料消耗和产品成本。其中比较精彩的设计有四个：一是建设事故氯处理装置，将突然停电氯气倒压等引起的事故跑氯和液氯工序开停车排气时的氯气，全部回收，生成次氯酸钠，既杜绝了氯气外溢，又为企业增加了一个创收的氯产品。二是通过实施活性炭吸附和正压解吸改造项目，使精馏系统产生的尾气处理合格后排空，有效回收氯乙烯，加上目前正在进行的精馏尾气处理系统新工艺改造，尾气中氯乙烯和乙炔 99将得到回收。按现有产能，每年可降低聚氯乙烯制造成本 220 万元。三是通
17、过改造汽提系统和密闭进料工艺，在提高聚合釜产能的同时，减少了微量氯乙烯的排放和损失，每年可降低聚氯乙烯成本 360 万元。四是采用二氯化铁溶液吸收三氯化铁尾气的办法，回收三氯化铁尾气，彻底解决了氯气外溢造成的环境污染。再来说说废渣“回用”海晶化工通过建设盐泥压滤项目，充分回收利用固体废弃物盐泥中的有效盐分，彻底杜绝了盐泥外排，在保护环境的同时，每年可节约原盐 6000 多吨，节水 3 万多吨，降低烧碱制造成本约 290 万元。同时他们对另一固体废弃物电石泥渣进行了压滤改造，将其广泛应用于制砖、替代石灰石制纯碱、锅炉脱硫等方面，不仅解决了电石泥渣排放造成的环境污染，而且实现了“变废为宝” 。最后
18、来说说废热的“回供”为了不让企业生产过程中产生的热能白白流失，海晶化工加大了对废热的利用：一是综合利用氯乙烯合成反应产生的热能取暖、制冷或给原水加热，每年可节约电费开支 72万元，节约蒸汽约 1.5 万吨，降低无离子水制造成本 115.2 万元，热水取暖、制冷效益220 万元。二是利用氯化聚乙烯反应产生的热能对气流干燥塔空气进行预热，每吨氯化聚乙烯生产由此降低蒸汽消耗 0.35 吨，每年降低成本约 58 万元。谋求利“废 ”效益最大化记者在采访中了解到，与许多企业单纯的修旧利废不同，海晶化工真正把工业废物当作“放错了地方的资源” ，通过技术革新和工艺研发，将原来的简单利用转化为高级利用，最大限度地提高其使用价值，节约资源，从而实现企业利“废”效益的最大化。
