甲醛余熱發(fā)電方法及其發(fā)電機組的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種甲醛余熱發(fā)電方法及其發(fā)電機組，屬于甲醛液體余熱發(fā)電技術。
【背景技術】
[0002]在化工領域，銀法甲醛生產廣泛使用電解銀催化劑作為甲醇氧化脫氫化學反應生成甲醛，進入反應器前的多元混合物料有三元氣體和四元氣體兩種。三元氣體是空氣、甲醇、水蒸汽三種氣體；四元氣體是空氣、甲醇、水蒸汽里再加入部分尾氣變?yōu)樗姆N氣體成分，也稱尾氣循環(huán)法；所述的銀法甲醛生產工藝包括如下步驟:三元氣體或四元氣體，經(jīng)加熱混合后進入氧化反應器，在高溫650°C催化劑的作用下，甲醇氧化脫氫化學反應生成甲醛氣體，然后通過吸收塔加水物理吸收，通過管道泵循環(huán)降溫反復在吸收塔逆程水吸，達到所需的液體甲醛濃度37-55%。吸收塔設置多級串聯(lián)，液體是經(jīng)循環(huán)泵從塔底吸入較高溫度的甲醛水溶液，通過冷凝器降溫輸出再輸送到塔頂上段，自上而下噴淋。塔底段上口進入氣體成分，由下向上流動，與噴淋下來的水緊密接觸吸收，未被吸收的氣體由塔頂輸出再進入下一級吸收塔。
[0003]利用上述原理生產甲醛的方法在中國已有58年歷史。生產中，從氧化反應器出來的氣體必須進入第一吸收塔下部，由塔底吸出經(jīng)熱交換冷卻后再進入塔頂噴淋落下，如此循環(huán)被稱為循環(huán)吸收工藝。
[0004]甲醇氧化脫氫化學反應生成甲醛是放熱反應，生成的甲醛氣體溫度在110?190°C，進入第一吸收塔被循環(huán)液體降溫了一部分，但還需要通過熱交換進一步冷卻后才能控制一塔的底溫在55?85°C內，該冷卻工藝原理一直沿用至今。
[0005]通過上述分析可知:傳統(tǒng)甲醛冷卻工藝存在的問題是，浪費了大量的低品位熱能、又要消耗大量的電能用來冷卻。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種甲醛余熱發(fā)電方法及其發(fā)電機組，通過將75?85°C甲醛液體中低品位熱能轉換成電能，達到節(jié)約電能、提高余熱資源最大化再利用、實現(xiàn)甲醛的低碳生產的目的。
[0007]為實現(xiàn)以上的技術目的，本發(fā)明將采取如下的技術方案:
一種甲醛余熱發(fā)電方法，其特征在于，包括以下步驟:(I)將75?85 °C的高溫甲醛液體引入蒸發(fā)器的熱側通道，以與流經(jīng)蒸發(fā)器中冷卻通道的工質進行熱交換；(2)熱交換后，蒸發(fā)器中熱側通道出口側輸出60?70°C的低溫甲醛液體至吸收塔，進行循環(huán)降溫處理，直至達到工藝要求；而蒸發(fā)器中冷卻通道出口側則輸出工質高壓蒸汽至透平機的工質通道產生機械能，以驅動發(fā)電機發(fā)電，產生電能。
[0008]作為本發(fā)明的進一步改進，所述的工質為蒸汽；步驟(I)中，工質吸熱升壓為高壓蒸汽。
[0009]作為本發(fā)明的進一步改進，所述的高溫甲醛液體有兩套，分別為高溫甲醛液體A、高溫甲醛液體B ;蒸發(fā)器為有機朗肯蒸發(fā)器；高溫甲醛液體A、高溫甲醛液體B相互獨立地接入有機朗肯蒸發(fā)器的臥式蒸發(fā)器列管內。
[0010]作為本發(fā)明的進一步改進，所述的高溫甲醛液體有兩套，分別為高溫甲醛液體A、高溫甲醛液體B ;蒸發(fā)器為兩臺平板式換熱器組合構成；高溫甲醛液體A、高溫甲醛液體B分別進入對應的平板式換熱器的熱側通道，而兩臺平板式換熱器的冷側通道出口并聯(lián)后與透平機的工質通道入口連接。
[0011]作為本發(fā)明的進一步改進，高壓蒸汽經(jīng)透平機的泄壓處理后，進入冷卻器變?yōu)橐后w，再通過工質泵泵入蒸發(fā)器的冷側通道，以與流經(jīng)蒸發(fā)器中熱側通道的高溫甲醛液體進行熱交換。
[0012]本發(fā)明還提供了一種基于上述甲醛余熱發(fā)電方法的甲醛余熱發(fā)電機組，包括蒸發(fā)器、透平機、交流發(fā)電機以及冷卻器；所述蒸發(fā)器的熱側通道入口與75?85°C的甲醛液體輸入管道連接，而蒸發(fā)器的熱側通道出口則與相應的吸收塔連接，且蒸發(fā)器的熱側通道出口處甲醛液體的溫度為60?70°C ;所述的蒸發(fā)器冷側通道與透平機的工質通道、冷卻器的熱側通道依次首尾相連，且蒸發(fā)器冷側通道、冷卻器的冷側通道分別有冷媒流經(jīng)，而透平機的動力輸出軸則與交流發(fā)電機的動力輸入軸連接。
[0013]作為本發(fā)明的進一步改進，所述的甲醛液體輸入管道有兩套，分別輸入高溫甲醛液體A、高溫甲醛液體B ;蒸發(fā)器為有機朗肯蒸發(fā)器；高溫甲醛液體A、高溫甲醛液體B分別通過各自的甲醛液體輸入管道，相互獨立地接入有機朗肯蒸發(fā)器的臥式蒸發(fā)器列管內。
[0014]作為本發(fā)明的進一步改進，所述的甲醛液體輸入管道有兩套，分別輸入高溫甲醛液體A、高溫甲醛液體B ;蒸發(fā)器為兩臺平板式換熱器組合構成；高溫甲醛液體A、高溫甲醛液體B分別通過各自的甲醛液體輸入管道，進入對應的平板式換熱器的熱側通道，而兩臺平板式換熱器的冷側通道出口并聯(lián)后與透平機的工質通道入口連接。
[0015]根據(jù)以上的技術方案，相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有以下的優(yōu)點:本發(fā)明是利用第一吸收塔某段的溫度較高的甲醛液體先進行溫差發(fā)電，然后再送回到第一吸收塔上部，利用甲醛余熱發(fā)電機組吸收掉部分甲醛熱能來代替了冷卻設備；本發(fā)明應用于甲醛生產節(jié)電60%以上，年產兩套5萬噸的甲醛裝置配備310kw的甲醛余熱發(fā)電機組，年總發(fā)電量2，116，800kwh。傳統(tǒng)甲醛工藝每生產I噸37%濃度甲醛，電耗26?30kwh/t。本發(fā)明提供的發(fā)電技術，每生產I噸37%濃度甲醛，可發(fā)電18?23kwh，折合0)2減排5.9?7.5kg (Ikg標煤折合發(fā)電3.06kwh)，可實現(xiàn)甲醛低碳生產。
【附圖說明】
[0016]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明專利進一步說明。
[0017]圖1是構成本發(fā)明甲醛余熱發(fā)電機組的工藝流程原理框圖。
[0018]圖中:1.有機朗肯蒸發(fā)器，2.透平機，3.交流發(fā)電機，4.冷卻器，5.甲醛液體管道泵A，6.甲醛液體管道泵B ,1.冷媒工質泵，8.冷卻水泵。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖和【具體實施方式】，進一步闡明本發(fā)明。應理解下述【具體實施方式】僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。需要說明的是，這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結構，因此其僅顯示與本發(fā)明有關的構成。
[0020]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0021]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。
[0022]實施例1
如圖1所示，其公開了本發(fā)明所述甲醛余熱發(fā)電機組的一種具體實施例。據(jù)圖可知:本實施例所述的甲醛余熱發(fā)電機組，包括兩套甲醛液體輸入管道、兩個甲醛液體管道泵、一個蒸發(fā)器、一個透平機、一個發(fā)電機、一個冷卻器、一個工質泵；
兩套甲醛液體輸入管道，分別用于輸送75?85°C的甲醛液