CN102817658B - 石膏板生产线含湿空气低温发电工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石膏板生产线含湿空气低温发电工艺，采用了低沸点换热工质与水路双向循环的工艺，高温含湿空气经过余热回收装置后变成高温热水，在蒸发器内与换热工质进行换热，将换热工质由液态变为气态，实现对低品位汽轮发电机组的发电，发电后进入冷凝器内通过冷却变为液态，在通过回收器回收循环利用，蒸发器内经过换热得到的低温水进入冷凝器作为气态换热工质的冷却水，之后再进入余热回收装置循环利用，整个过程充分利用了高温含湿空气的能量，将余热转换成电能，将含湿空气转换成水循环利用，通过水的吸热放热实现对换热工质的气液相转换，实现对发电机组的发电，节能环保，降低了生产成本，提高了企业的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及石膏板生产线低温位热能回用技术领域，具体地说是一种石膏板生产线含湿空气低温发电工艺。
背景技术
石膏板生产线的干燥后产生大量含湿空气，其中包括石膏板干燥后热风余热和板内水份蒸发后水蒸气汽化潜热，整体温度范围为120-150℃。国内现有的处理方式一般是将其直接排入大气，即使有采用热管等热能回收的先例，但是存在热回收效率低的缺点，因此造成了大量能源的浪费。
发明内容
为解决上述存在的技术问题，本发明提供了一种石膏板生产线含湿空气低温发电工艺，将石膏板干燥后排放的含湿空气中的热能在余热回收装置中转化成高温水，低沸点换热工质吸收热能相变为具有一定压力的气体，推动螺杆膨胀发电机发电，实现热能转化成电能，换热工质发电后进入冷凝器放热，变成液态后重新循环利用，高温水转换成冷凝水进行水循环从而吸收含湿空气中的热量，进入下一轮的余热发电循环过程，从而实现换热工质和水的双路循环利用，节能环保。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种石膏板生产线含湿空气低温发电工艺，包含有通过电气控制系统连接控制的换热工质循环管路和水循环管路，所述换热工质循环管路由蒸发器、螺杆膨胀发电机、冷却器、储罐和工质泵顺次连接组成闭环回路，所述水循环管路由余热回收装置、蒸发器、循环泵Ⅱ、冷却器和循环泵Ⅰ顺次连接组成闭环回路，将石膏板生产线干燥机排湿空气输入余热回收装置，生成温度大于90度的高温热水并进入蒸发器，所述蒸发器内设置有低沸点换热工质，低沸点换热工质吸收后变为气态，当温度达到70度时，工质气体压力达到1.0-1.5 MPa，推动螺杆膨胀发电机发电，输出电力经并网柜并入低压网自用，发电后的换热工质为气态，进入冷却器冷却后变为液态流入储罐，在通过工质泵输入蒸发器循环使用；蒸发器内放热后的高温热水变为20-25度的低温水，由循环泵Ⅱ输入冷却器作为冷却水用来吸收气态换热工质的热量，变成45-50度的热水由循环泵Ⅰ输入余热回收装置循环使用。
所述蒸发器的进口和出口分别设置温度传感器，所述换热工质循环管路中蒸发器和冷却器的两端分别设置电磁阀，通过电气控制系统采集温度传感器的数据，控制电磁阀的开度，以流量调整实现整体温度控制。
本发明采用了低沸点换热工质循环管路与水循环管路双向循环的工艺，通过电气控制系统以温度传感器的数据采集为基础，随时进行温度检测，实现电磁阀的开度控制，以流量调整实现整体温度的良好控制，达到满足热能供应，保证换热的目的，将高温含湿空气经过余热回收装置后变成高温热水，在蒸发器内与换热工质进行换热，将换热工质由液态变为气态，实现对螺杆膨胀发电机组的发电，输出电力经并网柜并入低压网自用，发电后进入冷凝器内通过冷却变为液态，在通过储罐回收循环利用，蒸发器内经过换热得到的低温水进入冷凝器作为气态换热工质的冷却水，之后再进入余热回收装置循环利用，整个过程充分利用了高温含湿空气的能量，将余热转换成电能，将含湿空气转换成水循环利用，通过水的吸热放热实现对换热工质的气液相转换，实现对发电机组的发电，节能环保，充分利用生产线废气的余热，降低了生产成本，提高了企业的经济效益。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述：
如图1所示，本工艺具体为，包含有通过电气控制系统连接控制的换热工质循环管路和水循环管路，所述换热工质循环管路由蒸发器2、螺杆膨胀发电机3、冷却器4、储罐5和工质泵6顺次连接组成闭环回路，所述水循环管路由余热回收装置1、蒸发器2、循环泵Ⅱ8、冷却器4和循环泵Ⅰ9顺次连接组成闭环回路，将石膏板生产线干燥机排湿空气输入余热回收装置1，生成温度大于90度的高温热水并进入蒸发器2，所述蒸发器2内设置有低沸点换热工质，低沸点换热工质吸收后变为气态，当温度达到70度时，工质气体压力达到1.0-1.5 MPa，推动螺杆膨胀发电机3发电，输出电力经并网柜并入低压网自用，发电后的换热工质为气态，进入冷却器4冷却后变为液态流入储罐5，在通过工质泵6输入蒸发器2循环使用；蒸发器2内放热后的高温热水变为20-25度的低温水，由循环泵Ⅱ8输入冷却器4作为冷却水用来吸收气态换热工质的热量，变成45-50度的热水由循环泵Ⅰ9输入余热回收装置1循环使用。
所述蒸发器2的进口和出口分别设置温度传感器21和22，所述换热工质循环管路中蒸发器2和冷却器4的两端分别设置电磁阀23、电磁阀24、电磁阀41和电磁阀42，通过电气控制系统采集温度传感器的数据，控制电磁阀的开度，以流量调整实现整体温度控制。
本工艺中，低沸点的换热工质可采用氟利昂，可在低温条件下吸收热能迅速汽化，推动发电机组运转发电。余热回收装置可采用多种方式，比如采用直接换热技术实现余热资源的充分回收，或者采用其他方式回收的热能，都可以作为本工艺的热源，只要能够达到90度以上的热水即可。
以3000万m2/a纸面石膏板生产线为例，开通电气控制系统的电源，干燥过程中产生的120℃-150℃的湿热空气进入生产线余热回收装置1，生成温度大于90度的高温热水后作为热源进入蒸发器2，在蒸发器2内装有低沸点换热工质氟利昂，该换热工质在蒸发器2内吸热后瞬间完成有液态向气态的转变，当温度达到70度时，工质气体压力达到1.0-1.5 MPa，推动螺杆膨胀发电机3运转发电，将热能转换为电能，输出电力经并网柜并入低压网自用。
与此同时，蒸发器2内的热水放热后变成温度20-25度的低温水，在循环泵Ⅰ9的作用下由水循环管路泵入冷凝器4中作为冷却水，低沸点换热工质经过发电后仍然处于气态，随管路进入冷凝器4后，经过冷凝器4中的冷却水的冷却，由气态变成液态，流入储罐5中，在工质泵6的作用下进入蒸发器2循环利用。冷凝器4内的冷水吸热后生成45-50度的热水，经过循环泵Ⅱ8和水循环管道进入余热回收装置1，循环利用。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种石膏板生产线含湿空气低温发电工艺，其特征在于，包含有通过电气控制系统连接控制的换热工质循环管路和水循环管路，所述换热工质循环管路由蒸发器（2）、螺杆膨胀发电机（3）、冷却器（4）、储罐（5）和工质泵（6）顺次连接组成闭环回路，所述水循环管路由余热回收装置（1）、蒸发器（2）、循环泵Ⅱ（8）、冷却器（4）和循环泵Ⅰ（9）顺次连接组成闭环回路，将石膏板生产线干燥机排湿空气输入余热回收装置（1），生成温度大于90度的高温热水并进入蒸发器（2），所述蒸发器（2）内设置有低沸点换热工质，低沸点换热工质吸收后变为气态，当温度达到70度时，工质气体压力达到1.0-1.5 MPa，推动螺杆膨胀发电机（3）发电，输出电力经并网柜并入低压网自用，发电后的换热工质为气态，进入冷却器（4）冷却后变为液态流入储罐（5），在通过工质泵（6）输入蒸发器（2）循环使用；蒸发器（2）内放热后的高温热水变为20-25度的低温水，由循环泵Ⅱ（8）输入冷却器（4）作为冷却水用来吸收气态换热工质的热量，变成45-50度的热水由循环泵Ⅰ（9）输入余热回收装置（1）循环使用。
2.根据权利要求1所述的石膏板生产线含湿空气低温发电工艺，其特征在于，所述蒸发器（2）的进口和出口分别设置温度传感器，所述换热工质循环管路中蒸发器（2）和冷却器（4）的两端分别设置电磁阀，通过电气控制系统采集温度传感器的数据，控制电磁阀的开度，以流量调整实现整体温度控制。
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