一种蒸汽高温冷凝水余热回收系统的制作方法

1.本实用新型属于新能源及节能技术领域，具体涉及一种蒸汽高温冷凝水余热回收系统及方法。


背景技术：

2.目前行业应用一般为将蒸汽高温冷凝水直接泵送至锅炉房软水箱或者引入降温池注入冷却水冷却后直接排放，水箱会产生大量闪蒸汽不好排放即使排放也会造成能源浪费，或者锅炉房无法使用较高温度的冷凝水，只能就地排放，能源浪费严重。
3.将蒸汽高温冷凝水直接用泵送至锅炉房软水箱时，会带来以下常见问题：随着高温冷凝水不断进入软水箱，水箱温度会很高。这样不仅导致软水箱不断冒汽，污染软水箱所在空间的环境，而且也会造成烟气节能器由于冷测温度过高使得效率下降，甚至会因水汽化而发生爆裂。在泵送冷凝水回软水箱时，需要将闪蒸汽在泵前排出，这样是为了防止上游用汽设备疏水不畅而积水，但很多时候输送泵所处的位置在地下室，不允许持续排放高温闪蒸汽。高温冷凝水很容易造成电泵汽蚀。将蒸汽高温冷凝水引入降温池冷却后直接排放时，不仅仅浪费了冷凝水以及自身所携带的热量，同时也消耗了大量的冷却水，造成热量和水量的巨大浪费。
4.现有技术都没有从蒸汽系统整体出发，将蒸汽冷凝水当作常规的热水处理，但蒸汽系统的四个环节(蒸汽产生、蒸汽输送、蒸汽使用、冷凝水回收)相互影响，相互制约，闪蒸汽的存在和冷凝水的汽水两相流使得冷凝水的回收利用有别于常规热水。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种蒸汽高温冷凝水余热回收系统及方法，利用合适的冷源吸收冷凝水的热量，消除闪蒸汽导致的上游设备疏水不畅和环境污染，降低冷凝水温度保障烟气节能器安全高效运行，消除电泵汽蚀风险，节约能源。
6.本实用新型采用以下技术方案：
7.一种蒸汽高温冷凝水余热回收系统，包括闪蒸罐，闪蒸罐的出口端分两路，一路与低阻型汽水换热器连接，另一路经水水换热器的一次侧进口与锅炉房连接，水水换热器的二次侧出口经低阻型汽水换热器与蓄热罐的入口端连接，蓄热罐的出口端分两路，一路经循环水输送泵与水水换热器的二次侧出口连接，另一路与生活热水输送泵连接。
8.具体的，水水换热器的一次侧进口与锅炉房之间设置有冷凝水输送泵。
9.进一步的，冷凝水输送泵与闪蒸罐内设置的第一液位传感器连接。
10.进一步的，冷凝水输送泵为变频电泵。
11.具体的，蓄热罐上设置有自动补水阀。
12.进一步的，自动补水阀与蓄热罐内设置的第二液位传感器连接，
13.具体的，生活热水输送泵与蓄热罐内设置的温度传感器。
14.进一步的，生活热水输送泵为变频电泵。
15.具体的，闪蒸罐的入口端设置有疏水阀。
16.与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：
17.本实用新型一种蒸汽高温冷凝水余热回收系统，闪蒸罐的出口端分两路，一路与低阻型汽水换热器连接，另一路经水水换热器和冷凝水输送泵后与锅炉房连接，水水换热器经低阻型汽水换热器与蓄热罐的入口端连接，蓄热罐的出口端分两路，一路经循环水输送泵与水水换热器连接，另一路与生活热水输送泵连接，开式系统回收蒸汽冷凝水的同时保证上游用汽设备疏水通畅；现场没有冒气现象；可以将蒸汽冷凝水的质量和热量全部回收。
18.进一步的，水水换热器的一次侧进口与锅炉房之间设置有冷凝水输送泵，保证上游用汽设备疏水通畅。
19.进一步的，闪蒸罐内设置第一液位传感器能够防止液位大幅波动，影响冷凝水输送泵的工作性能和寿命。
20.进一步的，电泵采用变频形式有利于输送过程平稳，防止水泵突然启停对系统安全带来振动等风险。
21.进一步的，将蓄热罐的水位控制在一定的范围，防止热罐内液位过低造成循环水输送泵发生汽蚀，过高导致热罐溢水；采用开关控制，当液位到达设定下限20％时，自动补水阀开启，当液位到达设定上限80％时，自动补水阀关闭。
22.进一步的，第二液位传感器能够防止热罐内液位过低造成循环水输送泵发生汽蚀，过高导致热罐溢水。
23.进一步的，温度传感器能够防止热罐温度过高导致换热器二次侧水温太高，出现冒气现象。
24.进一步的，电泵采用变频形式有利于输送过程平稳，防止水泵突然启停对系统安全带来振动等风险。
25.进一步的，电泵采用变频形式有利于输送过程平稳，防止水泵突然启停对系统安全带来振动等风险。
26.综上所述，本实用新型既解决了以往存在的输送电泵汽蚀、烟气节能器损坏、上有设备疏水不畅、闪蒸汽热污染等问题，同时也节约了能源，且可实现用热时间段的不平衡，进行消峰填谷。
27.下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
28.图1为本实用新型系统示意图。
29.其中：1.闪蒸罐；2.疏水阀；3.低阻型汽水换热器；4.水水换热器；5.冷凝水输送泵；6.循环水输送泵；7.蓄热罐；8.自动补水阀；9.生活热水输送泵。
具体实施方式
30.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施
例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“一侧”、“一端”、“一边”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装置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，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
32.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
34.还应当理解，在本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
35.还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
36.在附图中示出了根据本实用新型公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
37.本实用新型提供了一种蒸汽高温冷凝水余热回收方法，将高温冷凝水引至闪蒸罐，实现汽水分离，确保上游用汽设备疏水通畅。用蓄热罐中的水通过低阻型汽水换热器吸收闪蒸汽的潜热，使其液化，消除冒气现象。用蓄热罐中的水通过水水换热器吸收液态冷凝水的显热，使其温度降低至40℃，然后泵送回锅炉房或者排污井；当蓄热罐中的水温上升到换热效率所需要的最高温度时，泵送至用户生活热水端。
38.请参阅图1，本实用新型一种蒸汽高温冷凝水余热回收方法使用的系统包括闪蒸罐1，疏水阀2，低阻型汽水换热器3，水水换热器4，冷凝水输送泵5，循环水输送泵6，蓄热罐7，自动补水阀8，生活热水输送泵9。
39.闪蒸罐1的入口端与疏水阀2连接，出口端分两路，一路经低阻型汽水换热器3与环境连接，另一路经水水换热器4一次侧进口和冷凝水输送泵5后与锅炉房连接，水水换热器4二次侧出口经低阻型汽水换热器3与蓄热罐7的入口端连接，蓄热罐7的出口端分两路，一路
经循环水输送泵6与水水换热器4二次侧出口连接，另一路与生活热水输送泵9连接，蓄热罐7上设置有自动补水阀8。
40.闪蒸罐1内设置有第一液位传感器，冷凝水输送泵5与连接第一液位传感器，冷凝水输送泵5为变频电泵。
41.第一液位传感器能够防止液位大幅波动，影响冷凝水输送泵的工作性能和寿命。基本原理是利用液位传感器产生4～20ma信号输送至控制器，由控制器分析判断后发送4～20ma信号给变频器，从而控制泵的输出流量。当液位上升时，泵输出流量增加，当液位降低时，泵输出流量减少。
42.蓄热罐7内设置有第二液位传感器和温度传感器，自动补水阀8与第二液位传感器连接，生活热水输送泵9与温度传感器连接，生活热水输送泵9为变频电泵。
43.第二液位传感器能够防止热罐内液位过低造成循环水输送泵发生汽蚀，过高导致热罐溢水；基本原理是液位传感器产生4～20ma信号输送至控制器，由控制器分析判断后发送4～20ma信号给补水阀，控制补水量以维持液位稳定。当液位到达下限设定值20％时，补水阀打开，当液位到达上限设定值80％时，补水阀关闭。
44.温度传感器能够防止热罐温度过高导致换热器二次侧水温太高，出现冒气现象。基本原理是利用温度传感器输出4～20ma信号输送至控制器，控制器与所设定值40℃比较，如果温度高于40℃，生活热水输送泵根据温度偏离的程度来进行输出，温度越接近40℃，生活热水输送泵输出越大。
45.本实用新型一种蒸汽高温冷凝水余热回收方法，整个回收过程分为闪蒸分离、汽水换热、水水换热三个模块。这样设计主要是为了解决现有回收方法存在的疏水不畅、冒气、超温等常见问题。基本原理是用温度可控的二次侧冷源(水)吸收蒸汽冷凝水的热量，使其温度降低以液态形式回流至锅炉房进行循环利用。吸收热量的二次侧冷源(水)用于生活热水等其他热用户，达到节能减排的目的。具体为：
46.水水换热器进入冷凝水输送泵5的温度不能高于40℃，蓄热罐7内的水温不能高于40℃。
47.高温冷凝水通过用汽设备的疏水阀2进入到闪蒸罐1进行汽水分离；
48.分离出来的闪蒸汽通过低阻型汽水换热器3冷却，然后回流至闪蒸罐；不通过低阻型汽水换热器3排放到环境中；
49.分离出来的液态冷凝水通过水水换热器4降低温度至40℃以下后，通过冷凝水输送泵5送入锅炉房的软水箱，冷凝水输送泵5通过安装在闪蒸罐1中的第一液位传感器控制冷凝水的输送量，始终保持闪蒸罐1中的液位稳定；
50.蓄热罐7中存储的水通过循环水输送泵6进入水水换热器4和低阻型汽水换热器3，用于吸收热量，循环水输送泵6为工频电泵，一直处于连续运转。
51.将蓄热罐的水位控制在一定的范围，防止热罐内液位过低造成循环水输送泵发生汽蚀，过高导致热罐溢水。
52.当水温升高至设定温度35～45℃时，生活热水输送泵9启动，蓄热罐7的水被输送至生活热水箱，当液位降低20％时，自动补水阀8打开，开始补水，当液位到达设定上限80％时，补水阀关闭。
53.生活热水输送泵9通过安装在蓄热罐7上的温度传感器控制生活热水输送量，始终
保持蓄热罐7的温度稳定。
54.自动补水阀8通过蓄热罐7上的第二液位传感器控制补水量，始终保持蓄热罐7的液位稳定。
55.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中的描述和所示的本实用新型实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例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例。基于本实用新型中的实施例，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例，都属于本实用新型保护的范围。
56.在某医院应用案例中，冷凝水量30吨/小时，闪蒸罐水位控制在40％左右，经过水水换热器将冷凝水的热量传递给生活补水箱(相当于蓄热罐)，水箱水温不高于15℃。冷凝水会锅炉房的水温降到13℃。本实用新型应用案例将冷凝水所含有的可利用的热量和全部质量做回收，实现节能减排的效果。
57.综上所述，本实用新型一种蒸汽高温冷凝水余热回收方法，充分利用冷源吸收高温蒸汽冷凝水的热量，消除现有技术存在的电泵汽蚀、节能器爆裂、闪蒸汽热污染问题，同时将热量预热生活热水等冷源，起到节能减排的效果。
58.以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。