CN104848287A - 换热站蒸汽冷凝水余热利用与回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了换热站蒸汽冷凝水余热利用与回收装置主要由汽水换热器、回收变频泵、冷凝水储水箱、补水变频泵、冷凝水循环泵、板式换热器、供热循环泵和控制柜组成，冷凝水储水箱内设有水位传感器和温度传感器三，冷凝水储水箱出水分别与冷凝水回收管、补水压力管和冷凝水换热出水管连接，冷凝水换热出水管与设置的板式换热器的一次侧进口连接，板式换热器的二次侧进口与预热进水管连接，板式换热器的二次侧出口与预热出水管连接，预热出水管的另一端与供热回水管连接。本发明的有益效果是，本发明可以充分利用蒸汽冷凝水余热、并对冷凝水进行回收，具有良好的节能减排效果，而且保护功能齐全，供热成本低，经济效益好。

Description

换热站蒸汽冷凝水余热利用与回收装置

技术领域

本发明涉及换热站节能技术领域，具体地说是一种换热站蒸汽冷凝水余热利用与回收装置。

背景技术

由于蒸汽热源的载热量相比热水大，而且见效也快，管网投资相对热水要小，蒸汽换热站在工业与民用建筑的集中供暖也经常使用。蒸汽换热站中的蒸汽经过换热器输出热量后会变成冷凝水，目前这些冷凝水从换热器排出后，往往是通过冷凝水回收装置直接送到市场回收管网，有些则直接排放造成极大浪费，因为蒸汽冷凝水的温度一般都在60℃～80℃，有的甚至更高能达到90℃以上，直接回收不利于换热站对蒸汽冷凝水的余热利用，将导致换热站的蒸汽耗量大、能耗高，运行不经济；而冷凝水直接排放势必会增加蒸汽的生产成本和冷凝水余热的极大浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种节能、高效、经济和使用效果好的换热站蒸汽冷凝水余热利用与回收装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：换热站蒸汽冷凝水余热利用与回收装置主要由汽水换热器、回收变频泵、冷凝水储水箱、补水变频泵、冷凝水循环泵、板式换热器、供热循环泵和控制柜组成，汽水换热器的热源进口与蒸汽管连接，汽水换热器的热源出口与冷凝水出水管连接，冷凝水出水管的另一端与设置的冷凝水储水箱连接，冷凝水储水箱内设有水位传感器和温度传感器三，在蒸汽管上装有蒸汽温控阀，蒸汽管在蒸汽温控阀之前设有过滤器一，蒸汽管在蒸汽温控阀之后设有压力表一和温度表一，在冷凝水出水管上装有疏水器，冷凝水出水管在疏水器之前设有温度表二，汽水换热器的二次侧进口与加压进水管连接，加压进水管再与供热回水管连接，且加压进水管上设有压力表二，汽水换热器的二次侧出口与供热供水管连接，在供热供水管上设有压力传感器一和温度传感器一，在供热回水管上设有过滤器二，供热回水管在过滤器二之后沿水流方向顺次装设有安全阀、温度传感器二、压力传感器三、电磁阀三、压力传感器四和供热循环泵，供热循环泵出水与汽水换热器的加压进水管连接，冷凝水储水箱进水连接有补水管，且补水管上设有电磁阀一控制进水，补水管在电磁阀一之后装有软水器及溶盐箱，冷凝水储水箱出水分别与冷凝水回收管、补水压力管和冷凝水换热出水管连接，冷凝水回收管用于将冷凝水回收至市政回收管，且在冷凝水回收管上装有回收变频泵，冷凝水回收管在回收变频泵之后设有压力传感器二，在补水压力管上装有补水变频泵，补水压力管的另一端与供热回水管连接，且补水压力管连接在温度传感器二和压力传感器三之间的供热回水管上，连接在冷凝水储水箱出水的冷凝水换热出水管与设置的板式换热器的一次侧进口连接，板式换热器的一次侧出口与冷凝水换热回水管连接，冷凝水换热回水管与冷凝水储水箱连接，在冷凝水换热出水管上装有冷凝水循环泵，板式换热器的二次侧进口与预热进水管连接，预热进水管的另一端与供热回水管连接，且预热进水管连接在电磁阀三之前、压力传感器三之后的供热回水管上，预热进水管上还设有电磁阀二，板式换热器的二次侧出口与预热出水管连接，预热出水管的另一端与供热回水管连接，且预热出水管连接在电磁阀三之后、压力传感器四之前的供热回水管上，在供热回水管还连接有泄水管，泄水管的另一端与冷凝水储水箱连接，泄水管上设有电磁阀四，绕过供热循环泵还设有旁通管分别与供热回水管和加压进水管连接，且在旁通管上设有止回阀。

所述蒸汽温控阀、压力传感器一、温度传感器一、电磁阀一、软水器、水位传感器、压力传感器二、回收变频泵、温度传感器二、温度传感器三、补水变频泵、冷凝水循环泵、压力传感器三、电磁阀二、电磁阀三、压力传感器四、供热循环泵和电磁阀四各自敷设电缆线与控制柜连接。

本发明的工作原理是，正常供热时，蒸汽经蒸汽管进入汽水换热器输出热量，并将流经汽水换热器内的循环水加热到供热供水管设定的出水温度输出，温度传感器一检测供热供水管温度，压力传感器一检测供热供水管压力，当温度传感器一检测到供热供水管温度低于设定的出水温度值时，蒸汽温控阀开大蒸汽管流量、直至全开，当温度传感器一检测到供热供水管温度高于设定的出水温度值时，蒸汽温控阀关小蒸汽管流量、直至关闭，从而使供热供水管温度始终维持在设定的出水温度值上，同时蒸汽流经汽水换热器后，将变成冷凝水，且冷凝水由冷凝水出水管经疏水器后进入冷凝水储水箱贮存，水位传感器检测冷凝水储水箱水位，并设有高水位点、低水位点和缺水水位点，当水位传感器检测到冷凝水储水箱水位处于高水位点及以上时，启动回收变频泵，回收变频泵相对于压力传感器二将冷凝水储水箱内的冷凝水变频恒压输出，当水位传感器检测到冷凝水储水箱水位处于低水位点及以下时，回收变频泵停止，当水位传感器检测到冷凝水储水箱水位处于缺水水位点及以下时，停止运行中的回收变频泵；

温度传感器二检测供热回水管温度，温度传感器三检测冷凝水储水箱温度，当温度传感器三检测到冷凝水储水箱温度高于温度传感器二检测到供热回水管温度5℃以上时，冷凝水循环泵启动和通过冷凝水换热出水管从冷凝水储水箱取水加压至板式换热器输出余热，此时电磁阀二打开、电磁阀三关闭，供热回水管的水流由预热进水管进入板式换热器进行预加热后，从预热回水管回流至供热回水管，冷凝水储水箱温度降低，当温度传感器三检测到冷凝水储水箱温度高于温度传感器二检测到供热回水管温度2℃以内时，冷凝水循环泵停止，板式换热器停止加热，电磁阀三打开，电磁阀二关闭，供热回水管的水流经过电磁阀三和供热循环泵进入汽水换热器加热，系统恢复正常；装设在供热回水管上的压力传感器三和压力传感器四分别检测供热回水管压力，当压力传感器三检测到供热回水管压力低于设定的回水恒压值时，补水变频泵自动启动和对供热回水管实施变频恒压补水，以保持供热回水管压力稳定在设定的回水恒压值上，且当供热回水管压力稳定在设定的回水恒压值、并维持30s～60s时，补水变频泵停机和进入休眠待机状态；当压力传感器四检测到供热回水管压力高于设定的超高压力值及以上时，电磁阀四自动打开泄水、泄压，待供热回水管压力下降至设定的启阀压力值时，电磁阀四关闭；当压力传感器四检测到供热回水管压力低于设定的无水压力值时，运行的供热循环泵停机保护，待压力传感器四检测到供热回水管压力高于设定的启泵压力值及以上，供热循环泵自动恢复正常；在补水变频泵从冷凝水储水箱内取水过程中，当水位传感器检测到冷凝水储水箱水位处于设定的缺水水位点及以下时，停止运行中的补水变频泵及冷凝水循环泵、并报警，待冷凝水储水箱水位恢复到设定的低水位点及以上时，缺水报警消除，补水变频泵及冷凝水循环泵自动恢复为正常状态。

在首次调试时，冷凝水储水箱由补水管提供水源，电磁阀一打开，软水器得电运行，同时补水变频泵从冷凝水储水箱内取水，并对供热回水管、汽水换热器及供热供水管进行注水。在注水过程中，当冷凝水储水箱水位下降至设定的低水位点时，电磁阀一打开，软水器得电制水，当冷凝水储水箱水位上升至设定的高水位点及以上时，电磁阀一关闭，软水器失电停机。当压力传感器三检测到供热回水管压力达到设定的回水恒压值时，电磁阀一关闭，软水器失电停机，蒸汽温控阀打开，蒸汽经蒸汽管进入汽水换热器，蒸汽变成冷凝水，并流入冷凝水储水箱贮存，系统将进入正常供热状态，并且在汽水换热器正常供热过程中，电磁阀一始终关闭，软水器处于失电停机状态。

本发明的有益效果是，本发明可以充分利用蒸汽冷凝水余热、并对冷凝水进行回收，具有良好的节能减排效果，而且保护功能齐全，供热成本低，经济效益好。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图。

图中，1、蒸汽管，2、过滤器一，3、蒸汽温控阀，4、压力表一，5、温度表一，6、汽水换热器，7、冷凝水出水管，8、疏水器，9、温度表二，10、压力传感器一，11、温度传感器一，12、供热供水管，13、电磁阀一，14、补水管，15、软水器，16、溶盐箱，17、水位传感器，18、压力传感器二，19、冷凝水回收管，20、回收变频泵，21、供热回水管，22、冷凝水储水箱，23、过滤器二，24、安全阀，25、温度传感器二，26、温度传感器三，27、补水变频泵，28、冷凝水循环泵，29、冷凝水换热出水管，30、补水压力管，31、压力传感器三，32、预热进水管，33、电磁阀二，34、冷凝水换热回水管，35、电磁阀三，36、板式换热器，37、预热出水管，38、压力传感器四，39、旁通管，40、供热循环泵，41、电缆线，42、止回阀，43、加压进水管，44、压力表二，45、电磁阀四，46、泄水管，47、控制柜。

具体实施方式

下面就附图1对本发明的换热站蒸汽冷凝水余热利用与回收装置作以下详细地说明。

如附图1所示，本发明的换热站蒸汽冷凝水余热利用与回收装置主要由汽水换热器6、回收变频泵20、冷凝水储水箱22、补水变频泵27、冷凝水循环泵28、板式换热器36、供热循环泵40和控制柜47组成，汽水换热器6的热源进口与蒸汽管1连接，汽水换热器6的热源出口与冷凝水出水管7连接，冷凝水出水管7的另一端与设置的冷凝水储水箱22连接，冷凝水储水箱22内设有水位传感器17和温度传感器三26，在蒸汽管1上装有蒸汽温控阀3，蒸汽管1在蒸汽温控阀3之前设有过滤器一2，蒸汽管1在蒸汽温控阀3之后设有压力表一4和温度表一5，在冷凝水出水管7上装有疏水器8，冷凝水出水管7在疏水器8之前设有温度表二9，汽水换热器6的二次侧进口与加压进水管43连接，加压进水管43再与供热回水管21连接，且加压进水管43上设有压力表二44，汽水换热器6的二次侧出口与供热供水管12连接，在供热供水管12上设有压力传感器一10和温度传感器一11，在供热回水管21上设有过滤器二23，供热回水管21在过滤器二23之后沿水流方向顺次装设有安全阀24、温度传感器二25、压力传感器三31、电磁阀三35、压力传感器四38和供热循环泵40，供热循环泵40出水与汽水换热器6的加压进水管43连接，冷凝水储水箱22进水连接有补水管14，且补水管14上设有电磁阀一13控制进水，补水管14在电磁阀一13之后装有软水器15及溶盐箱16，冷凝水储水箱22出水分别与冷凝水回收管19、补水压力管30和冷凝水换热出水管29连接，冷凝水回收管19用于将冷凝水回收至市政回收管，且在冷凝水回收管19上装有回收变频泵20，冷凝水回收管19在回收变频泵20之后设有压力传感器二18，在补水压力管30上装有补水变频泵27，补水压力管30的另一端与供热回水管21连接，且补水压力管30连接在温度传感器二25和压力传感器三31之间的供热回水管21上，连接在冷凝水储水箱22出水的冷凝水换热出水管29与设置的板式换热器36的一次侧进口连接，板式换热器36的一次侧出口与冷凝水换热回水管34连接，冷凝水换热回水管34与冷凝水储水箱22连接，在冷凝水换热出水管29上装有冷凝水循环泵28，这样，冷凝水储水箱22、冷凝水换热出水管29、冷凝水储水箱28、板式换热器36和冷凝水换热回水管34便构成了冷凝水加压和余热利用的循环系统，板式换热器36的二次侧进口与预热进水管32连接，预热进水管32的另一端与供热回水管21连接，且预热进水管32连接在电磁阀三35之前、压力传感器三31之后的供热回水管21上，预热进水管32上还设有电磁阀二33，板式换热器36的二次侧出口与预热出水管37连接，预热出水管37的另一端与供热回水管21连接，且预热出水管37连接在电磁阀三35之后、压力传感器四38之前的供热回水管21上，在供热回水管21还连接有泄水管46，泄水管46的另一端与冷凝水储水箱22连接，泄水管46上设有电磁阀四45，绕过供热循环泵40还设有旁通管39分别与供热回水管21和加压进水管43连接，且在旁通管39上设有止回阀42。

所述蒸汽温控阀3、压力传感器一10、温度传感器一11、电磁阀一13、软水器15、水位传感器17、压力传感器二18、回收变频泵20、温度传感器二25、温度传感器三26、补水变频泵27、冷凝水循环泵28、压力传感器三31、电磁阀二33、电磁阀三35、压力传感器四38、供热循环泵40和电磁阀四45各自敷设电缆线41与控制柜47连接。

本发明的工作原理是，正常供热时，蒸汽经蒸汽管1进入汽水换热器6输出热量，并将流经汽水换热器6内的循环水加热到供热供水管12设定的出水温度输出，温度传感器一11检测供热供水管12温度，压力传感器一10检测供热供水管12压力，当温度传感器一11检测到供热供水管12温度低于设定的出水温度值时，蒸汽温控阀3开大蒸汽管1流量、直至全开，当温度传感器一11检测到供热供水管12温度高于设定的出水温度值时，蒸汽温控阀3关小蒸汽管1流量、直至关闭，从而使供热供水管12温度始终维持在设定的出水温度值上，同时蒸汽流经汽水换热器6后，将变成冷凝水，且冷凝水由冷凝水出水管7经疏水器8后进入冷凝水储水箱22贮存，水位传感器17检测冷凝水储水箱22水位，并设有高水位点、低水位点和缺水水位点，当水位传感器17检测到冷凝水储水箱22水位处于高水位点及以上时，启动回收变频泵20，回收变频泵20相对于压力传感器二18将冷凝水储水箱22内的冷凝水变频恒压输出至市政回收管网，当水位传感器17检测到冷凝水储水箱22水位处于低水位点及以下时，回收变频泵20停止，当水位传感器17检测到冷凝水储水箱22水位处于缺水水位点及以下时，停止运行中的回收变频泵20；

温度传感器二25检测供热回水管21温度，温度传感器三26检测冷凝水储水箱22温度，当温度传感器三26检测到冷凝水储水箱22温度高于温度传感器二25检测到供热回水管21温度5℃以上时，冷凝水循环泵28启动和通过冷凝水换热出水管29从冷凝水储水箱22取水加压至板式换热器36输出余热，此时电磁阀二33打开、电磁阀三35关闭，供热回水管21的水流由预热进水管32进入板式换热器36进行预加热后，从预热回水管37回流至供热回水管21，冷凝水储水箱22温度降低，当温度传感器三26检测到冷凝水储水箱22温度高于温度传感器二25检测到供热回水管21温度2℃以内时，冷凝水循环泵28停止，板式换热器36停止加热，电磁阀三35打开，电磁阀二33关闭，供热回水管21的水流经过电磁阀三35和供热循环泵40进入汽水换热器6加热，系统恢复正常；装设在供热回水管21上的压力传感器三31和压力传感器四38分别检测供热回水管21压力，当压力传感器三31检测到供热回水管21压力低于设定的回水恒压值时，补水变频泵27自动启动和对供热回水管21实施变频恒压补水，以保持供热回水管21压力稳定在设定的回水恒压值上，且当供热回水管21压力稳定在设定的回水恒压值、并维持30s～60s时，补水变频泵27停机和进入休眠待机状态；当压力传感器四38检测到供热回水管21压力高于设定的超高压力值及以上时，电磁阀四45自动打开泄水、泄压，待供热回水管21压力下降至设定的启阀压力值时，电磁阀四45关闭；当压力传感器四38检测到供热回水管21压力低于设定的无水压力值时，运行的供热循环泵40停机保护，待压力传感器四38检测到供热回水管21压力高于设定的启泵压力值及以上，供热循环泵40自动恢复正常；在补水变频泵27从冷凝水储水箱22内取水过程中，当水位传感器17检测到冷凝水储水箱22水位处于设定的缺水水位点及以下时，停止运行中的补水变频泵27及冷凝水循环泵28、并报警，待冷凝水储水箱22水位恢复到设定的低水位点及以上时，缺水报警消除，补水变频泵27及冷凝水循环泵28自动恢复为正常状态。

在首次调试时，冷凝水储水箱22由补水管14提供水源，电磁阀一13打开，软水器15得电运行，同时补水变频泵27从冷凝水储水箱22内取水，并对供热回水管21、汽水换热器6及供热供水管12进行注水。在注水过程中，当冷凝水储水箱22水位下降至设定的低水位点时，电磁阀一13打开，软水器15得电制水，当冷凝水储水箱22水位上升至设定的高水位点及以上时，电磁阀一13关闭，软水器15失电停机。当压力传感器三31检测到供热回水管21压力达到设定的回水恒压值时，电磁阀一13关闭，软水器15失电停机，蒸汽温控阀3打开，蒸汽经蒸汽管1进入汽水换热器6，蒸汽变成冷凝水，并流入冷凝水储水箱22贮存，系统将进入正常供热状态，并且在汽水换热器6正常供热过程中，电磁阀一13始终关闭，软水器15处于失电停机状态。

Claims (6)

1.一种换热站蒸汽冷凝水余热利用与回收装置主要由汽水换热器、回收变频泵、冷凝水储水箱、补水变频泵、冷凝水循环泵、板式换热器、供热循环泵和控制柜组成，汽水换热器的二次侧进口与加压进水管连接，加压进水管再与供热回水管连接，在供热回水管上设有过滤器二，其特征在于，供热回水管在过滤器二之后沿水流方向顺次装设有安全阀、温度传感器二、压力传感器三、电磁阀三、压力传感器四和供热循环泵，供热循环泵出水与汽水换热器的加压进水管连接，冷凝水储水箱内设有水位传感器和温度传感器三，冷凝水储水箱出水分别与冷凝水回收管、补水压力管和冷凝水换热出水管连接，且在冷凝水回收管上装有回收变频泵，冷凝水回收管在回收变频泵之后设有压力传感器二，连接在冷凝水储水箱出水的冷凝水换热出水管与设置的板式换热器的一次侧进口连接，板式换热器的一次侧出口与冷凝水换热回水管连接，冷凝水换热回水管与冷凝水储水箱连接，在冷凝水换热出水管上装有冷凝水循环泵，板式换热器的二次侧进口与预热进水管连接，预热进水管的另一端与供热回水管连接，且预热进水管连接在电磁阀三之前、压力传感器三之后的供热回水管上，预热进水管上还设有电磁阀二，板式换热器的二次侧出口与预热出水管连接，预热出水管的另一端与供热回水管连接，且预热出水管连接在电磁阀三之后、压力传感器四之前的供热回水管上，在供热回水管还连接有泄水管，泄水管的另一端与冷凝水储水箱连接，泄水管上设有电磁阀四。

2.根据权利要求1所述的换热站蒸汽冷凝水余热利用与回收装置，其特征在于，汽水换热器的热源进口与蒸汽管连接，汽水换热器的热源出口与冷凝水出水管连接，冷凝水出水管的另一端与冷凝水储水箱连接，在蒸汽管上装有蒸汽温控阀，蒸汽管在蒸汽温控阀之前设有过滤器一，蒸汽管在蒸汽温控阀之后设有压力表一和温度表一，在冷凝水出水管上装有疏水器，冷凝水出水管在疏水器之前设有温度表二。

3.根据权利要求1所述的换热站蒸汽冷凝水余热利用与回收装置，其特征在于，汽水换热器的二次侧出口与供热供水管连接，在供热供水管上设有压力传感器一和温度传感器一。

4.根据权利要求1所述的换热站蒸汽冷凝水余热利用与回收装置，其特征在于，冷凝水储水箱进水连接有补水管，且补水管上设有电磁阀一，补水管在电磁阀一之后装有软水器及溶盐箱。

5.根据权利要求1所述的换热站蒸汽冷凝水余热利用与回收装置，其特征在于，在补水压力管上装有补水变频泵，补水压力管的另一端与供热回水管连接，且补水压力管连接在温度传感器二和压力传感器三之间的供热回水管上。

6.根据权利要求1所述的换热站蒸汽冷凝水余热利用与回收装置，其特征在于，绕过供热循环泵还设有旁通管分别与供热回水管和加压进水管连接，且在旁通管上设有止回阀。