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一种连排余热回收系统的制作方法

2023-02-27 23:47:52 来源:中国专利 TAG:


1.本实用新型涉及连排余热回收领域,具体涉及连排余热回收系统。


背景技术:

2.锅炉排污是锅炉运行中的一大损失,为控制炉水、蒸汽品质,锅炉有两部分污水必须进行排出。第一部分是连续排污,又称表面排污,要求连续不断地从炉水盐碱浓度最高的部分排出部分炉水,以减少炉水中的含盐量、碱量、含硅酸量及处于悬浮状态的渣滓物含量。第二部分是定期排污,又称底部排污,需要定时从锅炉的底部排出。除了上述两种污水,还会存在疏水,为了锅炉可靠运行,疏水也需要排出。
3.排污的目的是为了保护炉水的品质使锅炉能够长期稳定的安全运行,但将连排废水和定排废水直接排放不仅损失热量,影响锅炉效益,还会造成对环境的热污染。
4.专利号授权公开号为cn210373389u公开的“一种锅炉连排水余热回收系统”,“包括顺次连接的锅炉汽包和连排扩容器,所述锅炉汽包与连排扩容器之间设有过滤装置,所述过滤装置包括一个用于炉水锅炉的第一过滤器以及一个用于备用的第二过滤器,所述连排扩容器包括罐体,所述罐体与进水管相连通,所述进水管与过滤装置相连通,所述罐体上还设有蒸汽进口和蒸汽出口”。
5.主要原理是通过过滤装置直接对连排水进行过滤,然后在通过闪蒸罐回收一部分的热量。首先,连排水中的盐碱、硅酸等杂质是溶解在连排水中的,直接使用过滤装置对其进行过滤,很难达到清除效果;其次闪蒸罐对于热量的实验室回收效率也仅为24%,实际使用时更低,而无法回收的热量和水则还是浪费了。在其中一种方案中,通过向闪蒸罐引入一部分高温热源来提高连排水汽化的程度,但是这种直接通入高温蒸汽与液体表面接触进行热交换达成汽化的模式,实际的汽化效果也比较不理想,同样达不到将连排水完全汽化的目的,故而连排水的实际回收效率并得不到有效提升。


技术实现要素:

6.本实用新型针对上述问题,提出了一种连排余热回收系统。
7.本实用新型采取的技术方案如下:
8.一种连排余热回收系统,包括连排余热回收装置、蒸汽引入管、蒸汽引出管和连排水引入管,所述连排水引入管一端用于引入连排水,另一端与蒸汽引入管连通;所述蒸汽引入管一端用于引入过热蒸汽,另一端与连排余热回收装置连通;所述连排余热回收装置用于对汽化后的连排水和过热蒸汽的混合蒸汽进行净化处理,所述蒸汽引出管用于将连排余热回收装置净化处理后的混合蒸汽引出;
9.所述连排余热回收装置包括壳体和设置在壳体内的过滤组件,所述壳体上设有进汽口和出汽口,所述进汽口用于引入待净化的混合蒸汽,所述出汽口用于导出清洁的混合蒸汽;
10.所述过滤组件包括导板和若干滤管,所述导板固定在壳体内,且导板边缘与壳体
密封连接,所述滤管一端垂直固定在导板上,另一端密封;所述导板上设有若干导孔,所述导孔用于连通进汽口和滤管内部;
11.所述滤管沿蒸汽过滤的方向依次包括陶瓷层、聚四氟乙烯过滤层、中空纤维超滤层和氨基纳米层;
12.所述进汽口还设有压力检测口一,所述壳体上设有压力检测口二,分别用于检测经过过滤组件前后的蒸汽压力;所述壳体上还设有冲洗口和排污口,所述冲洗口用于引入冲洗液,所述排污口用于排放冲洗液。
13.连排水通过连排水引入管导入蒸汽引入管中,通过与蒸汽引入管内的过热蒸汽混合进行热补偿后,连排水汽化与过热蒸汽形成混合蒸汽,原先溶于连排水中的盐碱、硅酸等杂质游离在混合蒸汽中,随着蒸汽引入管被引入连排余热回收装置中。
14.混合蒸汽通过进汽口进入连排余热回收装置,由于导板和进汽口密封连接,混合蒸汽顺着导板上的导孔直接进入滤管的内部,而滤管另一端为密封状态,蒸汽在压力的作用下从滤管内壁向外渗透,蒸汽中的杂质留在滤管上,透过滤管的清洁蒸汽从出汽口导出。
15.混合蒸汽在过滤时,依次经过陶瓷层、聚四氟乙烯过滤层、中空纤维超滤层和氨基纳米层,其中陶瓷层可以过滤蒸汽中颗粒相对较大的杂质,高温力学性能好、耐高温蒸汽冲击性强,既起到了过滤的作用,同时增加了滤管的整体强度;聚四氟乙烯过滤层具有很强的耐酸碱、耐高温能力,强度和韧性都很高,不易断裂,其过滤精度可以达到0.3μm,甚至0.1μm以下,远远优于金属滤芯,高过滤精度和高孔隙率使得聚四氟乙烯过滤层能够满足更高精度的过滤要求,同时流体流量高,实用性强;中空纤维超滤层的过滤精度为0.1-0.01μm,能够将蒸汽中直径在0.1-0.01μm之间的杂质进行过滤;氨基纳米层的过滤精度则在0.01μm,进而对蒸汽中大于0.01μm的杂质进行过滤。
16.通过压力检测口一和压力检测口二对过滤前后的蒸汽压力进行实时检测,一方面可以通过压差对滤管的堵塞情况进行判断,另一方面还可以通过压差对滤管的穿孔情况进行判断,从而保证滤管处于正常可使用状态。
17.当滤管需要进行清洗时,可以通过冲洗口引入冲洗液,对滤管进行浸泡,使得滤管上的盐分和杂质溶于冲洗液,再通过排污口排出,完成对滤管的一次清洗维护。
18.于本实用新型其中一实施例中,所述连排余热回收装置的数量为2台,且均与蒸汽引入管、蒸汽引出管和连排水引入管连通。
19.于本实用新型其中一实施例中,还包括雾化装置,所述雾化装置设置在所述连排水引入管和蒸汽引入管的连接处,用于对连排水进行雾化。
20.于本实用新型其中一实施例中,还包括增压组件,所述增压组件设置在壳体内,并与出汽口密封连接,用于将过滤后的蒸汽增压后导入出汽口。
21.于本实用新型其中一实施例中,所述出汽口设有压力检测口三,用于检测经过增压组件之后的蒸汽压力。
22.于本实用新型其中一实施例中,所述增压组件包括若干特斯拉阀和固定板,所述固定板与壳体密封固定,所述特斯拉阀垂直固定在固定板上,用于将过滤后的蒸汽正向导向出汽口。
23.于本实用新型其中一实施例中,壳体内还设有冲洗辅助装置。
24.于本实用新型其中一实施例中,冲洗辅助装置为超声波震动器,所述超声波震动
器外还设有密封保护层。
25.于本实用新型其中一实施例中,超声波震动器固定在过滤组件上。
26.于本实用新型其中一实施例中,超声波震动器固定在滤管上,且每个滤管上均固定有一个超声波震动器。
27.本实用新型的有益效果是:连排水通过连排水引入管引入到蒸汽引入管中,通过过热蒸汽的热量对连排水进行焓补,使得连排水汽化,与过热蒸汽形成混合蒸汽,原先溶于连排水中的盐碱、硅酸等杂质游离在混合蒸汽中,使得后续的过滤能够更加有效地进行;混合蒸汽顺着导板上的导孔直接进入滤管内部,在蒸汽本身带有的压力作用下,依次经过陶瓷层、聚四氟乙烯过滤层、中空纤维超滤层和氨基纳米层向外渗透进行过滤,四种过滤材料的相互配合,不仅有效提高了滤管的强度和精度,也有效增加了滤管的使用寿命。
28.附图说明:
29.图1是本实施例连排余热回收系统的连接示意图;
30.图2是本实施例中连排余热回收装置的结构示意图;
31.图3是图2中a处的局部示意图;
32.图4是图2中b处的局部示意图;
33.图5是图2中c处的局部示意图;
34.图6是滤管的剖面各个过滤层的示意图。
35.图中各附图标记为:
36.1、连排余热回收装置,2、蒸汽引入管,3、蒸汽引出管,4、连排水引入管,5、壳体,6、进汽口,7、出汽口,8、导板,9、滤管,10、导孔,11、雾化装置,12、供热母管,13、压力检测口一,14、压力检测口二,15、陶瓷层,16、聚四氟乙烯过滤层,17、中空纤维超滤层,18、氨基纳米层,19、冲洗口,20、排污口,21、超声波震动器,22、密封保护层,23、安全阀,24、检修口,25、特斯拉阀,26、固定板,27、压力检测口三。
37.具体实施方式:
38.下面结合各附图,对本实用新型做详细描述。
实施例
39.如图1-6所示,一种连排余热回收系统,包括连排余热回收装置1、蒸汽引入管2、蒸汽引出管3和连排水引入管4。
40.连排水引入管4一端用于引入连排水,另一端与蒸汽引入管2连通。蒸汽引入管2一端用于引入过热蒸汽,另一端与连排余热回收装置1连通。连排余热回收装置1用于对汽化后的连排水和过热蒸汽的混合蒸汽进行净化处理。蒸汽引出管3用于将连排余热回收装置1净化处理后的混合蒸汽引出。
41.连排余热回收装置1包括壳体5和设置在壳体5内的过滤组件。
42.壳体5上设有进汽口6和出汽口7,进汽口6用于引入待净化的混合蒸汽,出汽口7用于导出清洁的混合蒸汽。
43.过滤组件包括导板8和若干滤管9。导板8固定在壳体5内,且导板8边缘与壳体5密封连接,滤管9一端垂直固定在导板8上,另一端密封。导板8上设有若干导孔10,导孔10用于连通进汽口6和滤管9内部。
44.在电厂的系统中,锅炉燃烧产生的过热蒸汽或用于发电后对外供热,或不发电直接对外供热。这部分过热蒸汽具有非常高的热量,通过蒸汽引入管2从供热母管12中引出一部分过热蒸汽对连排水进行焓补,能够将连排水进行汽化,且不消耗电厂的其他能源。
45.连排水通过连排水引入管4从锅炉汽包直接导入蒸汽引入管2中,而不再经过闪蒸罐。在连排水引入管4和蒸汽引入管2的连接处还设有雾化装置11,用于对连排水进行雾化,使得连排水先雾化成颗粒更小的小水珠,有利于连排水与过热蒸汽能够更加充分的混合,从而充分吸热,达到完全汽化的效果。在本实施例中,雾化装置11为若干喷头,喷头的数量和喷孔直径可根据电厂的连排水量和过热蒸汽的用量进行适应性调整。
46.通过与蒸汽引入管2内的过热蒸汽混合进行热补偿后,连排水汽化与过热蒸汽形成混合蒸汽,原先溶于连排水中的盐碱、硅酸等杂质游离在混合蒸汽中,随着蒸汽引入管2被引入连排余热回收装置1中,使得后续的过滤能够更加有效地进行。
47.混合蒸汽通过进汽口6进入连排余热回收装置1,由于导板8和进汽口6密封连接,混合蒸汽顺着导板8上的导孔10直接进入滤管9的内部,而滤管9另一端为密封状态,蒸汽在压力的作用下从滤管9内壁向外渗透,蒸汽中的杂质留在滤管9上,透过滤管9的清洁蒸汽从出汽口7导出,进入蒸汽引出管3。蒸汽引出管3的另一端与供热母管12连通,将过滤后的清洁蒸汽引回到电厂的供热母管12中。
48.滤管9沿蒸汽过滤的方向依次包括陶瓷层15、聚四氟乙烯过滤层16、中空纤维超滤层17和氨基纳米层18。
49.混合蒸汽在过滤时,依次经过陶瓷层15、聚四氟乙烯过滤层16、中空纤维超滤层17和氨基纳米层18,其中陶瓷层15可以过滤蒸汽中颗粒相对较大的杂质,高温力学性能好、耐高温蒸汽冲击性强,既起到了过滤的作用,同时增加了滤管9的整体强度;聚四氟乙烯过滤层16具有很强的耐酸碱、耐高温能力,强度和韧性都很高,不易断裂,其过滤精度可以达到0.3μm,甚至0.1μm以下,远远优于金属滤芯,高过滤精度和高孔隙率使得聚四氟乙烯过滤层16能够满足更高精度的过滤要求,同时流体流量高,实用性强;中空纤维超滤层17的过滤精度为0.1-0.01μm,能够将蒸汽中直径在0.1-0.01μm之间的杂质进行过滤;氨基纳米层18的过滤精度则在0.01μm,进而对蒸汽中大于0.01μm的杂质进行过滤。
50.混合蒸汽顺着导板8上的导孔10直接进入滤管9内部,在蒸汽本身带有的压力作用下,依次经过陶瓷层15、聚四氟乙烯过滤层16、中空纤维超滤层17和氨基纳米层18向外渗透进行过滤,四种过滤材料的相互配合,不仅有效提高了滤管9的强度和精度,也有效增加了滤管9的使用寿命。
51.进汽口6还设有压力检测口一13,壳体5上设有压力检测口二14,分别用于检测经过过滤组件前后的蒸汽压力。
52.通过压力检测口一13和压力检测口二14对过滤前后的蒸汽压力进行实时检测,一方面可以通过压差对滤管9的堵塞情况进行判断,另一方面还可以通过压差对滤管9的穿孔情况进行判断,从而保证滤管9处于正常可使用状态。
53.压力检测口一13和压力检测口二14与电厂内的dcs控制系统连接,能将压力参数传递给dcs控制系统,使用者可以直接在dcs控制系统上看到两个压力检测口的压力检测情况以及两处的压差。连排余热回收装置1在设计时,可以根据电厂的实际工况和电厂的要求对压差参数进行设置。当压差超过设置的参数时,说明壳体5内的滤管9形成了一定程度的
堵塞,使用者可暂停对连排余热回收装置1的使用,对其进行清洗维护。当两个压力检测口之间的压差始终建立不起来时,则滤管9可能存在穿孔情况,需要进行更换。
54.壳体5上还设有冲洗口19和排污口20。冲洗口19用于引入冲洗液,排污口20用于排放冲洗液。在本实施例中,冲洗液为除盐水。当滤管9需要进行清洗时,可以通过冲洗口19引入冲洗液,对滤管9进行浸泡,使得滤管9上的盐分和杂质溶于冲洗液,再通过排污口20排出,完成对滤管9的一次清洗维护。
55.在本实施例中,连排余热回收装置1的数量为2台,且均与蒸汽引入管2、蒸汽引出管3和连排水引入管4连通。连排余热回收装置1日常一备一用,当其中1台需要进行维护清洗或者更换滤管9时,可开启另外1台继续使用,使得连排余热回收系统能够24小时不间断地运行,一方面能够回收更多的连排水,另一方面也能保证电厂不间断平稳地供热。
56.壳体5内还设有冲洗辅助装置,冲洗辅助装置为超声波震动器21,超声波震动器21外还设有密封保护层22,从而使得超声波震动器21不受到蒸汽及冲洗液的影响。
57.在本实施例中,超声波震动器21固定在过滤组件的滤管9上,且每个滤管9上均固定有一个超声波震动器21。在另一实施例中,超声波震动器21也可以固定在导板8上。
58.在本实施例中,超声波震动器21与电厂dcs控制系统连接,受控于dcs控制系统,可以在冲洗液浸泡滤管9时,启动超声波震动器21,从而加速盐分和杂质的溶解速度,使得清洗维护进行地更加高效。
59.在另一实施例中,超声波震动器21的开关也可设置在壳体5外部,通过人工手动开启。
60.壳体5上还设有安全阀23和检修口24。
61.供热母管12上设有与电厂dcs控制系统连接的电动截止阀,且该电动截止阀设置在蒸汽引入管2和蒸汽引出管3之间,能够通过dcs控制系统控制电动截止阀的开闭。
62.连排水引入管4上设有与电厂dcs控制系统连接的电动调节阀,能够通过dcs控制系统控制电动截止阀的开度,从而调节连排水进入连排余热回收系统的量。
63.蒸汽引入管2和蒸汽引出管3上也设有与电厂dcs控制系统连接的电动截止阀,能够通过dcs控制系统控制电动截止阀的开闭。
64.各个阀门之间的互相配合,使得本连排余热回收系统与电厂原有的供热系统形成并联的状态,只需要通过dcs控制系统调节各个阀门的状态,即可将本连排余热回收系统切入使用或切出使用,使得本连排余热回收系统具有极高的安全性,不会对电厂的供热系统造成任何不利的影响。
65.在本实施例中,还包括增压组件,增压组件设置在壳体5内,并与出汽口7密封连接,用于将过滤后的蒸汽增压后导入出汽口7。
66.经过过滤的蒸汽通过增压组件的作用,蒸汽压力增加,弥补了由于过滤所带来的压力损失。
67.增压组件包括若干特斯拉阀25和固定板26。固定板26与壳体5密封固定,特斯拉阀25垂直固定在固定板26上,用于将过滤后的蒸汽正向导向出汽口7。
68.特斯拉阀25为单向阀门,当进入特斯拉阀25的流体为正向时,能够自动加快进入其内部的流体的流动速度而不需要增加其他的能耗。在管径大小不变的情况下,蒸汽的流动速度越快,其压力也就越大,因此在蒸汽正向经过特斯拉阀25的加速后,蒸汽的压力得到
了提升,从而弥补了过滤所带来的压力损失。
69.出汽口7设有压力检测口三27,用于检测经过增压组件之后的蒸汽压力。通过压力检测口三27对经过增压组件的蒸汽压力进行实时检测。压力检测口三27也与电厂内的dcs控制系统连接,能将压力参数传递给dcs控制系统,便于使用者实时监测。
70.以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并非因此即限制本实用新型的专利保护范围,凡是运用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的保护范围内。
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