【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于碳捕集，特別涉及一種復合型熱交換器及其碳捕集提壓系統。
技術介紹
1、目前，如圖1所示的碳捕集提壓系統可用于捕集回收化工尾氣、電廠燃氣尾氣、水泥焙燒煙氣等混合氣體中的co2，并可直接用于co2提壓。在化工、水泥、鋼鐵、天然氣和煤電等工業領域的碳捕集和co2的熱提壓中可顯著降低設備投資和運行成本，具有很高的經濟價值和社會價值。
2、但以上碳捕集提壓系統的工藝過程存在許多工藝優化和設備集成的空間。例如低壓煙氣中蘊含的熱量在進入風機前未被利用，高溫煙氣的壓縮提壓增加了風機的電耗；低壓蒸汽在進入再沸器前經過減溫減壓裝置，此部分熱能未被利用；?從解吸塔頂解吸出來的co2與水蒸汽的混合物具有較高的溫度，此部分熱能也未被利用，而直接進入冷凝器中，冷凝所需的冷量也較大；現工藝系統中富液在送往解吸塔前僅通過貧富液換熱器回收了從解吸塔底流出的貧液中蘊含的熱量。而且，從解吸塔中流出的貧液需經減壓閥節流減壓后進入吸收塔中，節流減壓使的高壓貧液熵增加，作功能力下降，該部分高壓能量未得到利用。
3、此外，現工藝系統中進入吸收塔前的低壓煙氣、貧液，以及從解吸塔頂解吸出的co2與水蒸汽混合物需分別通過氣體預冷器、貧液預冷器和冷凝器進行冷卻冷凝，此部分冷卻冷凝需要通過公用工程中的循環水把熱量帶走，此部分循環水所帶走的熱量需通過后續的空冷塔將熱量釋放給大氣，增加了空冷塔的電耗。而在夏季，循環水的溫度較高，很難保證能將進入吸收塔前的低壓煙氣、貧液，以及從解吸塔頂解吸出的co2與水蒸汽混合物冷卻冷凝至工藝所要求的溫度，也就無法保證
4、因此我們提出了一種復合型熱交換器及其碳捕集提壓系統，來解決上述問題。
技術實現思路
1、為了解決上述問題，提供一種復合型熱交換器及其碳捕集提壓系統。
2、通過以下制備工藝來實現上述目的：
3、一種復合型熱交換器，由固定管板式換熱結構、位于固定管板式換熱結構上方的螺旋板式套管換熱結構以及連接固定管板式換熱結構和螺旋板式套管換熱結構的兩組支撐板組成；
4、所述固定管板式換熱結構包括具有圍護結構的封板，所述封板內部設有四個均勻分布的管板式換熱器筒體，且相鄰的管板式換熱器筒體之間設有絕熱板，每個所述管板式換熱器筒體的上下兩端均設有封頭管箱，四個管板式換熱器筒體通過管道依次連接上下端封頭管箱形成串聯結構；
5、所述螺旋板式套管換熱結構包括外管和套設在外管內部的內管，所述外管和內管之間由三個隔板分隔成四個區域，每個區域所述內管的外側均設有外螺旋板，所述內管的內部設有內螺旋板，每個所述管板式換熱器筒體殼程的物流從排出后分別進入所述外管的四個區域內，與內管內部流動的物流形成逆流。
6、作為上述技術方案的進一步改進：所述管板式換熱器筒體內部設有若干豎直的換熱管，且所述換熱管連通上下的封頭管箱。
7、作為上述技術方案的進一步改進：所述管板式換熱器筒體內部還設有用于固定換熱管且相互交錯的橫向折流板。
8、作為上述技術方案的進一步改進：所述外管的兩端均設有封頭板。
9、作為上述技術方案的進一步改進：所述四個管板式換熱器筒體的殼程分別流動四種熱物流，且四個管板式換熱器筒體的管程依次流動進入解吸塔之前的富液，所述四種熱物流從管板式換熱器筒體的殼程排出后進入所述外管的四個區域內，所述內管流動冷水，所述冷水與所述外管四個區域內流動的熱物流均形成逆流。
10、一種碳捕集提壓系統，包括風機、吸收塔、溶液泵、解吸塔、再沸器、氣液分離罐和溴化鋰制冷機，還包括溶液透平機和上述復合型熱交換器；
11、含co2的低壓煙氣作為h4進入復合型熱交換器后經過風機進入吸收塔內部被貧液吸收形成富液；
12、富液經過溶液泵和復合型熱交換器后進入解吸塔解吸后，從塔頂出來的co2與水蒸汽的混合物作為h3，從塔底流出的貧液作為h2，所述h3經過復合型熱交換器后進入氣液分離罐，所述h2經過復合型熱交換器又經過溶液透平機后進入到吸收塔；
13、低壓蒸汽經過溴化鋰制冷機后一部分進入再沸器，由再沸器出來的冷凝液作為h1，經過復合型熱交換器后排出，另一部分作為冷水經過復合型熱交換器后完成吸熱后又返回溴化鋰制冷機進行再次制冷循環流動；
14、其中，h1-h4溫度大小具體為h4>h3>h2>h1。
15、作為上述技術方案的進一步改進：所述溶液透平機由h2驅動為風機提供動力。
16、本專利技術的有益效果在于：
17、（1）、將低壓煙氣、從解吸塔頂解吸出來的co2與水蒸汽的混合物、從解吸塔底流出的貧液、再沸器中出來的冷凝液中蘊含的熱量，用于對進入解吸塔前的富液的預熱。可減少其在解吸塔中解吸所需的熱量，減少解吸塔的能耗。
18、（2）、利用低壓蒸汽原先浪費在減溫減壓裝置中的熱量來驅動溴化鉀制冷機，制取冷水代替循環水，以滿足以上工藝系統中冷卻冷凝的需求。既保證了工藝系統在夏季處于最佳運行狀態，又回收利用了低壓蒸汽原先浪費在減溫減壓裝置中的熱量，同時又代替了循環水，減少了公用公程的能耗。
19、（3）、將從解吸塔中流出的貧液由原減壓閥節流減壓改為驅動溶液透平機，用以驅動風機的轉動，用于對低壓煙氣的增壓。
20、（4）、復合型熱交換器將貧富液換熱器、氣體冷卻器、貧液預冷器及冷凝器整合集成為一臺設備。可減少了設備和管路的成本，極大地減小了機組的占地面積。
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1.一種復合型熱交換器，其特征在于，由固定管板式換熱結構（1）、位于固定管板式換熱結構（1）上方的螺旋板式套管換熱結構（2）以及連接固定管板式換熱結構（1）和螺旋板式套管換熱結構（2）的兩組支撐板（3）組成；
2.根據權利要求1所述的復合型熱交換器，其特征在于，所述管板式換熱器筒體（12）內部設有若干豎直的換熱管（14），且所述換熱管（14）連通上下的封頭管箱（15）。
3.根據權利要求2所述的復合型熱交換器，其特征在于，所述管板式換熱器筒體（12）內部還設有用于固定換熱管（14）且相互交錯的橫向折流板（16）。
4.根據權利要求1所述的復合型熱交換器，其特征在于，所述外管（21）的兩端均設有封頭板（26）。
5.根據權利要求1所述的復合型熱交換器，其特征在于，所述四個管板式換熱器筒體（12）的殼程分別流動四種熱物流，且四個管板式換熱器筒體（12）的管程依次流動進入解吸塔之前的富液，所述四種熱物流從管板式換熱器筒體（12）的殼程排出后進入所述外管（21）的四個區域內，所述內管（22）流動冷水，所述冷水與所述外管（21）四個區域內流動
6.一種碳捕集提壓系統，包括風機、吸收塔、溶液泵、解吸塔、再沸器、氣液分離罐和溴化鋰制冷機，其特征在于，還包括溶液透平機和權利要求5所述的復合型熱交換器；
7.根據權利要求6所述的碳捕集提壓系統，其特征在于，所述溶液透平機由H2驅動為風機提供動力。
...【技術特征摘要】
1.一種復合型熱交換器，其特征在于，由固定管板式換熱結構（1）、位于固定管板式換熱結構（1）上方的螺旋板式套管換熱結構（2）以及連接固定管板式換熱結構（1）和螺旋板式套管換熱結構（2）的兩組支撐板（3）組成；
2.根據權利要求1所述的復合型熱交換器，其特征在于，所述管板式換熱器筒體（12）內部設有若干豎直的換熱管（14），且所述換熱管（14）連通上下的封頭管箱（15）。
3.根據權利要求2所述的復合型熱交換器，其特征在于，所述管板式換熱器筒體（12）內部還設有用于固定換熱管（14）且相互交錯的橫向折流板（16）。
4.根據權利要求1所述的復合型熱交換器，其特征在于，所述外管（21）的兩端均設有封頭板（...
【專利技術屬性】
技術研發人員：祝令輝，蔣英明，郭盼盼，
申請(專利權)人：安徽普泛能源技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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