发明名称 基于工业汽轮机的余热综合利用评测方法和余热综合利用装置
摘要 本发明公开了一种基于工业汽轮机的余热综合利用评测方法和余热综合利用装置。包括余热源调查;余热检测评估;余热综合利用装置设计;经济和环境数据获取;经济效益及环境影响量化;支持用户决策等六个步骤。余热综合利用装置中余热锅炉的高温饱和蒸汽通入工业汽轮机的进汽口,工业汽轮机转轴转动,经连接装置驱动机械设备或发电机;工业汽轮机的另一进汽口经管路与燃煤锅炉连接。本发明考虑到余热介质的特点,引入检测装置,为回收技术选择、设计和经济、环境效益评价提供参考和数据支持;该装置根据需求取舍相应模块,使用户决策与余热回收的最佳方案进行匹配和紧密结合;它能给出可视化的综合效益结果,帮助企业决策。
申请公布号 CN105715318B 申请公布日期 2017.04.26
申请号 CN201610225071.0 申请日期 2016.04.12
申请人 浙江大学 发明人 张武杰;顾新建;代风;顾复;马步青;郑灵娟
分类号 F01K25/08(2006.01)I;F01K27/00(2006.01)I;F01D15/10(2006.01)I 主分类号 F01K25/08(2006.01)I
代理机构 杭州求是专利事务所有限公司 33200 代理人 林怀禹
主权项 基于工业汽轮机的余热综合利用评测方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1)进行余热源调查,企业用户对欲综合利用的余热展开分析,确定生产过程中产生的余热来源,判断余热介质属性;所述介质属性判断即从广泛的热源中确定是否存在适合工业汽轮机进行回收的余热,如果存在则采用工业汽轮机来进行余热回收,否则不推荐进行;步骤2)余热检测评估,在企业生产过程所排放余热处安装余热检测装置,所述余热检测装置包括水质检测仪或蒸汽质量测试仪,对余热源进行初始温度、压强和流量参数进行检测、记录和保存;步骤3)根据步骤2)检测到的余热源各参数值,设计基于工业汽轮机的余热综合利用装置;步骤4)获取余热综合利用的经济数据和环境数据,经济效益和环境影响应综合考虑以达到最优的回收方案,经济数据和环境数据包括整套余热综合利用装置生产的成本和环境影响,该装置运行过程的成本和效益,该装置运行过程的环境影响来源于步骤1)和步骤3)的检测数据,企业用户和供应商提供的实际数据和估计值;步骤5)对基于工业汽轮机的余热综合利用装置进行经济效益和环境影响量化,当该装置引入的时候会给企业用户带来一定的购买成本和负面的环境影响,故在此综合考虑回收余热若干年的经济收入、环境影响情况,借助计算机系统来进行计算该装置的经济效益和环境影响;所述基于工业汽轮机的余热综合利用装置在N年的经济效益计算如下:<maths num="0001"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>W</mi><mrow><mi>w</mi><mi>a</mi><mi>s</mi><mi>t</mi><mi>e</mi><mo>-</mo><mi>c</mi><mi>h</mi><mi>a</mi><mi>n</mi><mi>g</mi><mi>e</mi><mi>d</mi></mrow></msub><mo>=</mo><munderover><mo>&Sigma;</mo><mrow><mi>n</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>N</mi></munderover><mrow><mo>(</mo><msub><mi>Y</mi><mrow><mi>u</mi><mi>n</mi><mi>i</mi><mi>t</mi><mo>-</mo><mi>o</mi><mi>p</mi><mi>e</mi><mi>r</mi><mi>a</mi><mi>t</mi><mi>i</mi><mi>n</mi><mi>g</mi></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><munderover><mo>&Sigma;</mo><mrow><mi>n</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>N</mi></munderover><mrow><mo>(</mo><msub><mi>C</mi><mrow><mi>u</mi><mi>n</mi><mi>i</mi><mi>t</mi><mo>-</mo><mi>o</mi><mi>p</mi><mi>e</mi><mi>r</mi><mi>a</mi><mi>t</mi><mi>i</mi><mi>n</mi><mi>g</mi></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><msub><mi>C</mi><mrow><mi>u</mi><mi>n</mi><mi>i</mi><mi>t</mi></mrow></msub><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0001135419150000011.GIF" wi="1830" he="199" /></maths>其中,Y<sub>unit‑operating</sub>是余热综合利用每年带来的经济效益;C<sub>unit‑operating</sub>是余热综合利用每年带来的成本;C<sub>unit</sub>是综合利用装置的购买成本;所述基于工业汽轮机的余热综合利用装置在N年的环境影响计算如下,主要考虑能耗:<maths num="0002"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>S</mi><mrow><mi>w</mi><mi>a</mi><mi>s</mi><mi>t</mi><mi>e</mi><mo>-</mo><mi>c</mi><mi>h</mi><mi>a</mi><mi>n</mi><mi>g</mi><mi>e</mi><mi>d</mi></mrow></msub><mo>=</mo><msub><mi>S</mi><mrow><mi>u</mi><mi>n</mi><mi>i</mi><mi>t</mi></mrow></msub><mo>-</mo><munderover><mo>&Sigma;</mo><mrow><mi>n</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>N</mi></munderover><msub><mi>S</mi><mrow><mi>u</mi><mi>n</mi><mi>i</mi><mi>t</mi><mo>-</mo><mi>o</mi><mi>p</mi><mi>e</mi><mi>r</mi><mi>a</mi><mi>t</mi><mi>i</mi><mi>n</mi><mi>g</mi></mrow></msub><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0001135419150000012.GIF" wi="1532" he="198" /></maths>其中,S<sub>unit</sub>是基于工业汽轮机的余热综合利用装置在生产制造阶段产生的能耗;S<sub>unit‑operating</sub>是余热综合利用所导致每年减少的能耗;由公式(1)和公式(2),分别计算得到达到最短经济效益、环境影响的回收年限N;步骤6)根据步骤5)计算的经济及环境影响数据,提供支持用户决策的象限图,帮助用户判断和决策。
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