用于甜菜制糖的汽电联产系统及方法与流程

1.本发明涉及蔬菜加工技术领域，尤其涉及一种用于甜菜制糖的汽电联产系统及方法。


背景技术：

2.制糖是利用甘蔗或甜菜等农作物为原料，生产商品白砂糖、绵白糖或原糖及对半成品原糖进行精加工的过程。在以甜菜为原料的制糖生产过程中，甜菜经过除草、除石、清洗等预处理后，再切成菜丝后进入浸出器浸出糖汁，糖汁再经过除渣、计重后采用双碳酸法进行清净处理，得到清澈透明的洁净糖汁，最后再经过蒸发浓缩、煮糖结晶、助晶分离、干燥包装等过程得到商品白砂糖或绵白糖。现代糖厂的生产能力很大，每天加工甜菜达到5000到10000吨。
3.制糖每天分离洗糖需用除盐水250
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300吨，锅炉每天需补充除盐水20
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50吨。除盐水一般15
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20℃，制糖生产糖膏分离洗糖需将15
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20℃的除盐水用蒸汽加热到75
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85℃再使用，而锅炉补充水是将15
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20℃软水直接加到锅炉用水里。另一方面，锅炉的冷渣机冷却用水和汽轮发电机的轴封冷却水出水的温度较高，需要送到室外加装的晾水塔冷却降温后再循环利用，当天气好气温高时，凉水降温达不到要求，还需再补充凉水降温，这样造成能源的巨大浪费。


技术实现要素：

4.本发明的第一目的是为了克服现有技术存在的不足，提供一种更加节能的用于甜菜制糖的汽电联产系统。
5.本发明的第一目的是通过以下技术方案实现的：一种用于甜菜制糖汽电联产的系统，包括除盐水罐、第三换热器、分离用水罐、晾水塔、第一换热器及汽轮机的轴封装置，所述除盐水罐通过循环管路及泵体与所述第三换热器的管程入口连接，第三换热器的管程出口通过回流管路与所述除盐水罐连接，所述除盐水罐通过供水管路及泵与所述分离用水罐连接，所述晾水塔通过第一管路与所述第一换热器的管程入口连接，第一换热器的管程出口通过第四管路与所述第三换热器的壳程入口连接，第三换热器的壳程出口通过第三管路与所述晾水塔连接，所述汽轮机的轴封装置的冷凝水出口通过进水管与所述第一换热器的壳程入口连接。
6.所述晾水塔通过管路与冷渣机的冷却水入口连接，冷渣机的热水出口通过第二管路与第四管路连接。
7.所述供水管路上连接有第二换热器。
8.还包括：测温模块，设置在所述分离用水罐上，用于获取供水温度；控制模块，用于调节所述第二换热器的供能。
9.所述供水管路还连接有锅炉供水管路。
10.所述第三换热器内部通过两组管板由下至上依次分隔有第一腔体、第二腔体和第
三腔体，所述第一腔体与所述第三腔体通过直立设置在第二腔体内的加热管相连通，所述第三腔体内通过隔离件分隔有冷水腔和热水腔，所述第三换热器设置有与所述冷水腔连通的管程入口，所述第三换热器设置有与所述热水腔连通的管程出口，所述第三换热器设置有与第二腔体连通的壳程入口和壳程出口。
11.所述隔离件包括两组隔离板，这两组隔离板之间形成隔离腔体，所述第三换热器设置有与所述第二腔体连通的排水管。
12.本发明的第二目的是为了克服现有技术存在的不足，提供一种更加节能的用于甜菜制糖的汽电联产方法。
13.本发明的第二目的是通过以下技术方案实现的：一种用于甜菜制糖的汽电联产方法，包括如下步骤：s1：通过循环管路将经过ro过滤和edi过滤的除盐水罐内的除盐水送入第三换热器的管程内；s2：晾水塔内的冷却水一路在第一换热器内经汽轮机的轴封装置的冷凝水加热，晾水塔内的冷却水另一路经过冷渣机加热，这两路热水进入第三换热器的壳程内，加热除盐水，加热后的除盐水回到除盐水罐中，这样往复循环；s3：待除盐水罐内的除盐水的温度上升至80
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85℃后，启动供水管路的泵体将除盐水送至分离用水罐和锅炉供水管路中使用；s4：供水管路设置第二换热器，当分离用水罐的测温模块检测到除盐水温度低于75℃时，向第二换热器中通入高温蒸汽，对除盐水进行二次加热，以满足分离洗糖工艺要求。
14.本发明的有益效果是：1、该用于甜菜制糖的汽电联产系统，隔绝汽轮机及冷渣机冷却水对除盐水的污染的同时，使逸出的热量绝大部分得以回收利用，送到制糖车间的糖膏分离洗水基本达到工作温度，不需或少量需要再消耗蒸汽加温，锅炉补水温度也达到使用要求，有效节约能源且安全环保；2、该用于甜菜制糖的汽电联产系统，除盐水充分吸收第四管路送入的热量，并对第四管路内的水实现一定的降温效果，初步冷却后的水流通过第三管路送入晾水塔，进一步冷却，大大节省了冷却时间，且冷却效果进一步减少环境温度的限制，提升冷却效率；3、该用于甜菜制糖的汽电联产系统，对汽轮机产生的余汽进行回收，通过加装换热器及温控调节器，将除盐罐中的除盐水加热用于产品制糖分离洗水，既提高产品质量，又降低能耗，同时补充锅炉的除盐水也提温60℃以上，一个生产季可节省约1000多吨煤及大量新鲜水；4、该用于甜菜制糖的汽电联产系统，减轻了汽轮机冷却水晾水塔的负荷，无需不断补充冷水，减少地下水的使用，也稳定了锅炉汽轮机组的生产。
附图说明
15.图1是本发明的结构示意图；图2是本发明的系统框图；图3是第三换热器的结构示意图一；
图4是第三换热器的结构示意图二。
16.图中：1、除盐水罐；2、循环管路；3、泵体；4、第三换热器；5、第三管路；6、回流管路；7、流量计；8、晾水塔；9、第二管路；10、冷渣机；11、第一管路；12、第一换热器；13、进水管；14、第四管路；15、供水管路；16、排水管；17、锅炉供水管路；18、第二换热器；19、分离用水罐；20、分离机水罐；21、液位传感器；22、温度传感器；23、汽轮机；24、管板；25、第一腔体；26、第二腔体；27、冷水腔；28、热水腔；29、隔离板；30、加热管。
具体实施方式
17.以下结合附图对本发明作详细描述。
18.参照图1、图3和图4，一种用于甜菜制糖汽电联产的系统，包括除盐水罐1、第三换热器4、分离用水罐19、晾水塔8、第一换热器12及汽轮机23的轴封装置，除盐水罐1通过循环管路2及泵体3与第三换热器4的管程入口连接，第三换热器4的管程出口通过回流管路6与除盐水罐1连接，除盐水罐1通过供水管路15及泵与分离用水罐19连接，晾水塔8通过第一管路11与第一换热器12的管程入口连接，第一换热器12的管程出口通过第四管路14与第三换热器4的壳程入口连接，第三换热器4的壳程出口通过第三管路5与晾水塔8连接，汽轮机23的轴封装置的冷凝水出口通过进水管13与第一换热器的壳程入口连接。
19.供水管路15上连接有第二换热器18，用于在供水管路15内水温达不到分离用水温度要求时，进一步加温。供水管路15还连接有锅炉供水管路17。
20.经过反渗透膜和超滤膜过滤后的除盐水储存在除盐水罐1内，在300m
³
的除盐水罐1加装循环管路2，循环管路2将除盐水罐1内的低温水送至第二换热器4内，同时，晾水塔8将冷水通过第一管路11送至第一换热器12，用于交换汽轮机23的轴封装置输出的的冷凝水热量，在第一换热器12中冷水升温为热水，热水通过第四管路14送至第三换热器4内，给除盐水加温，加温后的除盐水通过回流管路6流回除盐水罐1内，后通过供水管路15送至锅炉供水管路17或者分离用水罐19内，而第四管路14内的热水换热降温后，通过第三管路5送回晾水塔8内，进行进一步的冷却降温。
21.晾水塔8通过管路与冷渣机10的冷却水入口连接，冷渣机10的热水出口通过第二管路9与第四管路14连接。而第二路水流则是通过第二管路9送至冷渣机10处，对工作中的冷渣机10进行降温，并排出热水，最终第一管路11和第二管路9内被升温的水通过第四管路14送至第三换热器4内。
22.本发明隔绝了汽轮机23的轴封装置的及冷渣机10对除盐水的污染，使得锅炉排渣的热量和汽轮机23轴封逸出的热量绝大部分得以回收利用，送到制糖车间的糖膏分离洗水基本达到工作温度，不需或少量需要再消耗蒸汽加温，锅炉补水温度也较高，有效节约能源且安全环保。
23.第一换热器12的壳程出口通过管路与蒸汽锅炉的冷凝水回流口连接，蒸汽锅炉加热产生的蒸汽不断供给汽轮机23的轴封装置。
24.第三换热器4内部通过两组管板24由下至上依次分隔有第一腔体25、第二腔体26和第三腔体，第一腔体25与第三腔体通过直立设置在第二腔体26内的加热管30相连通，第三腔体内通过隔离件分隔有冷水腔27和热水腔28，第三换热器4设置有与冷水腔27连通的管程入口，第三换热器4设置有与热水腔28连通的管程出口，循环管路2和回流管路6分别与
冷水腔27和热水腔28相连通，第三换热器4设置有与第二腔体26连通的壳程入口和壳程出口，第四管路14和第三管路5均与第二腔体26相连通，隔离件包括多组隔离板29，多组隔离板29之间形成隔离腔体，隔离腔体内填充有惰性气体，第二腔体26底部侧壁设有排水管16。
25.工作时，第四管路14内的热水通过的壳程入口进入第二腔体26，并由壳程出口、第三管路5回流至晾水塔8内，同时，低温的除盐水由循环管路2直接进入冷水腔27，随后通过左半部分的加热管30进入第一腔体25内，之后水流通过右半部分的加热管30进入到热水腔28内，在通过回流管路6将送回除盐水罐1内，保证热量充分利用，防止第四管路14内的水对除盐水造成污染。除盐水在第三换热器4内充分吸收第四管路14送入的热水的热量，并对第四管路14内的水实现降温，冷却后的水通过第三管路5送入晾水塔8进一步进行冷却，大大节省了冷却的时间，且冷却效果进一步脱离环境温度的限制，提升冷却效率。
26.分离用水罐19通过分水管连接有分离机水罐20，还包括：测温模块，设置在分离用水罐19上，用于获取供水温度；控制模块，用于调节第二换热器18的供能。在分离用水罐19上设置plc系统的控制模块和带有传感器的测温模块，用于监测管理分离用水罐19内的水温，从除盐水罐1内送出的热水温度通常为15
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20℃，可以直接通过锅炉供水管路17用于锅炉生产用补水，而对于分离用水罐19则以75
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85℃为最佳，为了提升制糖生产糖膏分离洗糖的生产质量，在对分离用水罐19供水的过程中，设置第二换热器18，并通过高温蒸汽对除盐水进行二次加热，保证其大大最佳的生产所需温度，同时可以通过中控室的控制系统实现对现场的监控操作，保证水温正常的同时，降低工作量。
27.在供水管路15、回流管路6、第一管路11上均设置有流量计7，便于实时获取现场数据，通过中控室进行后续的统一配给，大大降低工作难度，除盐水罐1上设有液位传感器21和温度传感器22，可以保证除盐水罐1内的水温可控和循环的正常进行。
28.参加图2，一种用于甜菜制糖的汽电联产方法，步骤如下：s1：通过循环管路2将经过ro过滤和edi过滤的除盐水罐1内的除盐水送入第三换热器4的管程内；s2：晾水塔8内的冷却水一路在第一换热器12 内经汽轮机23的轴封装置的冷凝水加热，晾水塔8内的冷却水另一路经过冷渣机10加热，这两路热水进入第三换热器4的壳程内，加热除盐水，加热后的除盐水回到除盐水罐1中，这样往复循环；s3：待除盐水罐1内的除盐水的温度上升至80
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85℃后，启动供水管路15的泵体3将除盐水送至分离用水罐19和锅炉供水管路17中使用；s4：供水管路15设置第二换热器18，当分离用水罐19的测温模块检测到除盐水温度低于75℃时，向第二换热器18中通入高温蒸汽，对除盐水进行二次加热，以满足分离洗糖工艺要求。
29.最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。