本实用新型涉及节能技术领域，具体而言，涉及一种用于煤化工工厂的余热回收装置及煤化工生产系统。
背景技术：
在煤化工产业中，一般都会包含空分工段，煤气化工段，变换工段，其中，煤气化工段将煤转化为粗煤气，变换工段调整粗煤气中的CO、氢气的比例以满足后续合成工段的要求，空分装置则主要用于提供气化所需要的氧气以及全厂的仪表空气、氮气等。在煤化工产业中，现有的工艺路线存在较大的能量浪费。比如，煤气化工段高压闪蒸分离器后气体的温度约为170℃左右，常采用循环水、空冷器冷却至约40℃；变换工段出最后一级低压废热锅炉的粗合成气的温度约为140℃左右，也直接用循环水冷却后进入气液分离器；空分工段空气增压机，出末级压缩机的压缩气体温度约160℃，此部分热量均采用循环冷却水冷却。
现有工艺路线对上述气体的冷却多采用循环水或空气，不仅造成热能的浪费，还会消耗较多的电能或循环水。将上述气体中的显热和潜热有效利用将提高工厂的经济效益。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种用于煤化工工厂的余热回收装置，旨在达到节能降耗的目的，并提高工厂的经济效益。
本实用新型的另一目的在于提供一种煤化工生产系统，其能够实现气体中内含显热、潜热的分级利用，节约能源。
本实用新型是这样实现的：
一种用于煤化工工厂的余热回收装置，包括蒸汽冷凝液缓冲罐、蒸汽冷凝液输送装置、第一空气冷却器、第一闪蒸汽冷却器、第一变换气冷却器、蒸汽冷凝液混合罐和低位热能发电装置；
第一空气冷却器、第一闪蒸汽冷却器和第一变换气冷却器均包括供热料进出的热料进口和热料出口，还包括供冷料进出的冷料进口和冷料出口；第一空气冷却器的热料进口与外置的压缩机出口管道连通，第一闪蒸汽冷却器的热料进口与外置的高压闪蒸罐出口管道连通，第一变换气冷却器的热料进口与外置的低压废热锅炉出口管道连通；
蒸汽冷凝液缓冲罐的出口与蒸汽冷凝液输送装置的输入端相连，第一空气冷却器、第一闪蒸汽冷却器和第一变换气冷却器的冷料进口均与蒸汽冷凝液输送装置的输出端相连，第一空气冷却器、第一闪蒸汽冷却器和第一变换气冷却器的冷料出口均与蒸汽冷凝液混合罐的进口连通，蒸汽冷凝液混合罐的出口与低位热能发电装置的热量输入端连通，低位热能发电装置的热量输出端与蒸汽冷凝液缓冲罐的进口连通。
进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，余热回收装置还包括低位热能制冷装置，低位热能发电装置的热量输出端与低位热能制冷装置的热量输入端相连，低位热能制冷装置的热量输出端与蒸汽冷凝液缓冲罐的进口连通。
进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，余热回收装置还包括第二空气冷却器，第一空气冷却器的热料出口与第二空气冷却器的热料进口连通。
进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，余热回收装置还包括第二闪蒸汽冷却器，第一闪蒸汽冷却器的热料出口与第二闪蒸汽冷却器的热料进口连通。
进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，余热回收装置还包括第二变换气冷却器，第一变换气冷却器的热料出口与第二变换气冷却器的热料进口连通。
进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，第二空气冷却器、第二闪蒸汽冷却器和第二变换气冷却器的热料出口均与对应的外置高温气体输出管路连通。
进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，第二空气冷却器、第二闪蒸汽冷却器和第二变换气冷却器的冷料进口均与外置的循环水供水管路连通。
进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，第一空气冷却器、第一闪蒸汽冷却器和第一变换气冷却器的冷料进口还与外置的循环水供水管路连通。
进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，蒸汽冷凝液输送装置的输出端与外置的循环水供水管路为并联关系。
一种煤化工生产系统，包括上述用于煤化工工厂的余热回收装置。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过上述设计得到的用于煤化工工厂的余热回收装置，其通过将空气通过第一空气冷却器冷却、将闪蒸汽通过第一闪蒸汽冷却器冷却、将变换气通过第一变换气冷却器冷却，将空气、闪蒸汽、变换气中所含的能够利用的内能转移至蒸汽冷凝液中，并将从第一空气冷却器、第一闪蒸汽冷却器和第一变换气冷却器的冷料出口输出的蒸汽冷凝液在蒸汽冷凝液混合罐中混合后，先经过低位热能发电装置回收一部分热量，再经过低位热能制冷装置回收能量品位更低的热能，实现了热能的分级利用。因此，本实用新型中提供的用于煤化工工厂的余热回收装置能够将热量更大程度地回收利用，节约能源并降低工厂的运行成本。本实用新型还提供了一种煤化工生产系统，包括上述用于煤化工工厂的余热回收装置，能够将各个工段中的能量进行综合回收利用，缩减运行成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本实用新型实施方式提供的用于煤化工工厂的余热回收装置的第一结构示意图；
图2是本实用新型实施方式提供的用于煤化工工厂的余热回收装置的第二结构示意图。
图标：100-余热回收装置；110-蒸汽冷凝液缓冲罐；120-蒸汽冷凝液输送装置；130-第一空气冷却器；140-第一闪蒸汽冷却器；150-第一变换气冷却器；160-蒸汽冷凝液混合罐；170-低位热能发电装置；180-低位热能制冷装置；192-第二空气冷却器；194-第二闪蒸汽冷却器；196-第二变换气冷却器。
具体实施方式
为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
请参照图1，本实用新型实施例提供了一种用于煤化工工厂的余热回收装置100，包括蒸汽冷凝液缓冲罐110、蒸汽冷凝液输送装置120、第一空气冷却器130、第一闪蒸汽冷却器140、第一变换气冷却器150、蒸汽冷凝液混合罐160和低位热能发电装置170。
具体地，第一空气冷却器130、第一闪蒸汽冷却器140和第一变换气冷却器150均包括供热料进出的热料进口和热料出口，还包括供冷料进出的冷料进口和冷料出口；第一空气冷却器130的热料进口与外置的压缩机出口管道连通，第一闪蒸汽冷却器140的热料进口与外置的高压闪蒸罐出口管道连通，第一变换气冷却器150的热料进口与外置的低压废热锅炉出口管道连通；蒸汽冷凝液缓冲罐110的出口与蒸汽冷凝液输送装置120的输入端相连，第一空气冷却器130、第一闪蒸汽冷却器140和第一变换气冷却器150的冷料进口均与蒸汽冷凝液输送装置120的输出端相连，第一空气冷却器130、第一闪蒸汽冷却器140和第一变换气冷却器150的冷料出口均与蒸汽冷凝液混合罐160的进口连通，蒸汽冷凝液混合罐160的出口与低位热能发电装置170的热量输入端连通，低位热能发电装置170的热量输出端与蒸汽冷凝液缓冲罐110的进口连通。
需要说明的是，用于煤化工工厂的余热回收装置100，其通过将空气通过第一空气冷却器130冷却、将闪蒸汽通过第一闪蒸汽冷却器140冷却、将变换气通过第一变换气冷却器150冷却，将空气、闪蒸汽、变换气中所含的能够利用的内能转移至蒸汽冷凝液中，并将从第一空气冷却器130、第一闪蒸汽冷却器140和第一变换气冷却器150的冷料出口输出的蒸汽冷凝液在蒸汽冷凝液混合罐160中混合后进行回收利用。因此，本实用新型中提供的用于煤化工工厂的余热回收装置100能够将热量更大程度地回收利用，节约能源并降低工厂的运行成本。
进一步地，请结合图2，余热回收装置100还包括低位热能制冷装置180，低位热能发电装置170的热量输出端与低位热能制冷装置180的热量输入端相连，低位热能制冷装置180的热量输出端与蒸汽冷凝液缓冲罐110的进口连通。具体地，低位热能发电装置170利用较高温度的能量，低位热能制冷装置180利用较低温度的能量，二者均为现有装置具体的结构不做过多赘述，如低位热能制冷装置180为制冷机组，低位热能发电装置170为发电机组。
具体地，从第一空气冷却器130、第一闪蒸汽冷却器140和第一变换气冷却器150的冷料出口输出的蒸汽冷凝液在蒸汽冷凝液混合罐160中混合后，先经过低位热能发电装置170回收一部分热量，再经过低位热能制冷装置180回收能量品位更低的热能，实现了热能的分级利用。
优选地，余热回收装置100还包括第二空气冷却器192，第一空气冷却器130的热料出口与第二空气冷却器192的热料进口连通。
进一步优选地，余热回收装置100还包括第二闪蒸汽冷却器194，第一闪蒸汽冷却器140的热料出口与第二闪蒸汽冷却器194的热料进口连通。
更优选地，余热回收装置100还包括第二变换气冷却器196，第一变换气冷却器150的热料出口与第二变换气冷却器196的热料进口连通。
需要说明的是，将空气、闪蒸汽、变换气中所含的能够利用的内能转移至蒸汽冷凝液中后，空气、闪蒸汽、变换气的温度还较高，需要进行再次冷却后输出，达到逐级冷却的目的。具体地，第二空气冷却器192、第二闪蒸汽冷却器194和第二变换气冷却器196的热料出口均与对应的外置高温气体输出管路连通。
进一步地，第二空气冷却器192、第二闪蒸汽冷却器194和第二变换气冷却器196的冷料进口均与外置的循环水供水管路连通，同样，第二空气冷却器192、第二闪蒸汽冷却器194和第二变换气冷却器196的冷料出口也对应外置的循环水出水管路。
进一步地，第一空气冷却器130、第一闪蒸汽冷却器140和第一变换气冷却器150的冷料进口还与外置的循环水供水管路连通。优选地，蒸汽冷凝液输送装置120的输出端与外置的循环水供水管路为并联关系。可以通过蒸汽冷凝液输送装置120或外置的循环水供水管路提供冷料，二者可互为备用，大大提高了工厂运行的安全性和可靠性。
下面对用于煤化工工厂的余热回收装置100的工作原理做大致介绍。空气输入管道的温度约160℃，首先进入第一空气冷却器130，在第一空气冷却器130中，气体被冷却到约70℃左右，此时，空气冷却过程中释放的热量一起把来自蒸汽冷凝液输送装置120的蒸汽冷凝液升温到约130℃，而升温后的蒸汽冷凝液则送至蒸汽冷凝液混合罐160；闪蒸汽输入管道的温度约170℃，首先进入第一闪蒸汽冷却器140，在第一闪蒸汽冷却器140中，气体被冷却到约70℃左右，此时，闪蒸汽冷却过程中释放的热量一起把来自蒸汽冷凝液输送装置120的蒸汽冷凝液升温到约120℃，而升温后的蒸汽冷凝液则送至蒸汽冷凝液混合罐160；变换气输入管道的温度约140℃，首先进入第一变换气冷却器150，在第一变换气冷却器150中，气体被冷却到约70℃左右，此时，变换气冷却过程中释放的热量一起把来自蒸汽冷凝液输送装置120的蒸汽冷凝液升温到约100℃，而升温后的蒸汽冷凝液则送至蒸汽冷凝液混合罐160；蒸汽冷凝液在蒸汽冷凝液混合罐160中混合均匀后输出到低位热能发电装置170，出低位热能发电装置170的蒸汽冷凝液的温度约为70℃，在低位热能发电装置170中，蒸汽冷凝液中的热量得到第一次利用。出低位热能发电装置170的蒸汽冷凝液接着进入低位热能制冷装置180，出低位热能制冷装置180的蒸汽冷凝液的温度约为50℃，在低位热能制冷装置180中，蒸汽冷凝液中的热量得到第二次利用。
一种煤化工生产系统，包括上述用于煤化工工厂的余热回收装置100，还包括煤化工生产中用于产生空气、蒸汽和变换气的各个工段。能够将各个工段中的能量进行综合回收利用，缩减运行成本。
综上所述，本实用新型提供了一种用于煤化工工厂的余热回收装置，其通过将空气通过第一空气冷却器冷却、将闪蒸汽通过第一闪蒸汽冷却器冷却、将变换气通过第一变换气冷却器冷却，将空气、闪蒸汽、变换气中所含的能够利用的内能转移至蒸汽冷凝液中，并将从第一空气冷却器、第一闪蒸汽冷却器和第一变换气冷却器的冷料出口输出的蒸汽冷凝液在蒸汽冷凝液混合罐中混合后，先经过低位热能发电装置回收一部分热量，再经过低位热能制冷装置回收能量品位更低的热能，实现了热能的分级利用。因此，本实用新型中提供的用于煤化工工厂的余热回收装置能够将热量更大程度地回收利用，节约能源并降低工厂的运行成本。
本实用新型还提供了一种煤化工生产系统，包括上述用于煤化工工厂的余热回收装置，能够将各个工段中的能量进行综合回收利用，缩减运行成本。
以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。