CN106595022A - 蒸汽锅炉热回收节能利用方法 - Google Patents

蒸汽锅炉热回收节能利用方法 Download PDF

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Abstract

蒸汽锅炉热回收节能利用方法，属于热泵领域，用于解决热量回收问题，技术要点是：包括S1.余热回收模式：锅炉定期排污热量回收、锅炉连续排污热量回收；S2.干烧除垢运行模式；S3.热力除氧运行模式；S4.锅炉烟气余热回收及节能给水运行模式。

Description

蒸汽锅炉热回收节能利用方法
技术领域
本发明属于热泵领域，涉及热回收系统。
背景技术
承压蒸汽锅炉每天都要进行至少一次带压排污，所排出高温水带走大量的热量，基本没有回收。在目前大环境下，企业的生产成本需从各个环节进行控制；如果能将这部分热量进行回收，则可以节省大量的热能量，也能降低排放热量造成的热污染。
发明内容
为了解决上述热量回收问题，本发明提出如下技术方案：一种蒸汽锅炉热回收节能利用方法，使用蒸汽锅炉热回收节能利用系统，执行如下步骤：
S1.余热回收模式：
锅炉定期排污热量回收：
锅炉1#排污口、2#排污口、双色水位计、单色水位计排水排出高温带压的炉水，通过热回收节能机组的排污扩容器入口进入排污扩容器，汽部分通过汽分离口排出直接进入换热水箱；高温水通过排污扩容器出口排出，热回收入口四通阀的A1、A4打开、A2、A3关闭，热回收出口四通阀的B2、B4打开、B1、B3关闭，高温水经过管式换热器对热水箱进行热量回收加热；
锅炉连续排污热量回收：
从蒸汽锅炉蒸汽口连续排出，经过热回收节能机组内的闪蒸器，连续排污从闪蒸器入口进入，蒸汽从闪蒸器蒸汽出口排出，蒸汽三通阀的C1、C2打开、C3关闭，蒸汽进入热水箱，直接使用蒸汽加热热水，闪蒸器汽水分离后排出的高温水通过锅炉定期排污回收路径进行再次回收。
热回收后的低温中压污水排掉；排污扩容器分离出的蒸汽进入热水罐中继续加热，当热水罐系统中缺水时，打开自来水管热水箱加水电动阀对水罐进行补水；
S2.干烧除垢运行模式：
智能控制器通过热回收换热器进出口上的传感器，自动检测比对换热介质数据参数，当出现异常时，自动切换为干烧除垢运行模式，闪蒸器的出口的蒸气经过蒸汽三通阀C的C1、C3打开，C2关闭，从热回收换热器的排污水介质出口、入口反向进入，通过热回收出口四通阀B的B3、B4打开，B1、B2关闭，通过热回收入口四通阀A的A2、A4打开，A1、A3关闭，进行冲刷式干烧除垢，同时干烧蒸汽热量通过热水罐中的换热器进行回收，然后切换回换热模式，残留水垢颗粒会继续被高压污水冲洗掉，完成自动干烧除垢过程；
S3.热力除氧运行模式时：通过污水排放中的热量节能换热回收，闪蒸器出来的高温冷凝水随污水进行热量换热节能回收，使水箱温度得到提高；同时闪蒸器出来的蒸汽通过蒸汽三通阀C的C1、C2打开，C3关闭，以及排污扩容器出来的蒸汽分别进入热水罐中连接消音器，对热水罐中的水进行加热；
S4.锅炉烟气余热回收及节能给水运行模式时：热水罐中水通过热能回收及热力除氧，使温度升高；同时高温热水在锅炉控制系统发出指令要求供水时，通过给水泵抽热水箱内的热水，经过节能器，与烟气反向对流换热，进入蒸汽锅炉给水口。
所述蒸汽锅炉热回收节能利用系统，包括蒸汽锅炉和热回收节能机组；所述蒸汽锅炉包括依次连接的烟囱、节能器、蒸汽锅炉本体；所述节能器，其节能器入口与给水泵连接，且连接管道上安装节能器入口压力表，节能器出口处安装有节能器出口压力表，节能器与烟囱的连接管道上安装有节能器烟囱出口传感器，节能器与蒸汽锅炉本体的连接管道上安装有节能器烟囱入口传感器，且该管道上具有蒸汽锅炉给水阀，并连接至蒸汽锅炉给水口，所述蒸汽锅炉本体上具有蒸汽锅炉连续排污口、蒸汽锅炉蒸汽口、安全阀、双色水位计、单色水位计，且在所述蒸汽锅炉本体的底部安装有1#排污口和2#排污口，在蒸汽锅炉本体的一侧是燃烧室；
所述热回收节能机组包括排污口容器、换热水箱、闪蒸器；
所述蒸汽锅炉连续排污口连接于闪蒸器的闪蒸汽入口，闪蒸汽蒸汽出口连接蒸汽三通阀的第一端；
闪蒸器的高温冷凝水出口与1#排污口和2#排污口的管道连通，并共同连接在排污扩容器的排污扩容器的入口；
排污扩容器的气分离口连接消音器，蒸汽三通阀的第三端连接另一消音器；排污口容器出口连接热回收入口四通阀，蒸汽三通阀的第二端连接热回收出口四通阀；
热回收入口四通阀与热回收出口四通阀连接，且该两个四通阀，分别通过金属弹性连接件连接在管式换热器的不同两端，管式换热器、消音器位于换热水箱内，换热水箱的热水箱出口与节能器入口连接。
所述换热水箱被热水箱保温层包覆，且该换热水箱还具有热水箱排污口、热水箱溢流口、热水箱透气口，且与热水箱加水电动阀连接，换热水箱内具有热水箱水位计。
热回收入口四通阀附近安装热回收入口温度传感器，热回收出口四通阀附近安装热回收出口温度传感器。
所述的蒸汽锅炉热回收节能利用系统，还包括智能控制器，其与各阀分别连接。
有益效果：本发明对锅炉带压排污(定期排污和连续排污)所排出热量的回收；回收应用管式换热器进行换热回收；管式换热器在换热过程中结垢，定期自动清理；采用蒸汽高温干馏除垢，同时热量也被吸收回收；锅炉烟道节能器的热量由给水泵供水环节回收利用。
本发明中对锅炉定期排污、连续排污的热量及锅炉燃烧时产生的烟气热量进行充分的回收利用，系统配备干烧除垢模式。智能控制器自动检测管式换热系统的换热状态，自动指令干烧除垢系统进行热回收系统的水垢清洗。时刻保证换热回收机组稳定高效运行，提高并保障余热回收装置的换热效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2是本发明的局部放大图1；
图3是本发明的局部放大图2。
其中:
1.烟囱，2.给水泵，3.节能器入口压力表，4.节能器，5.蒸汽锅炉本体，6.1#排污，7.2#排污口，8.双色水位计，9.单色水位计，10.燃烧器，11.热回收节能机组，12.排污扩容器入口，13.排污扩容器，14.排污扩容器出口，15.汽分离口，16.换热水箱，17.热水箱出水口，18.消音器，19.热回收入口四通阀，20.热回收入口温度传感器，21.热回收出口温度传感器，22.热回收出口四通阀，23.金属弹性联接件，24.管式换热器，25.热水箱保温层，26.热水箱排污口，27.热水箱水位计，28.热水箱溢流口，29.热水箱加水电动阀，30.热水箱透气口，31.蒸汽三通阀，32.高温冷凝水出口，33.闪蒸器，34.闪蒸器蒸汽出口，35.闪蒸器入口，36.安全阀，37.蒸汽锅炉给水口，38.蒸汽锅炉蒸汽口，39..蒸汽锅炉连续排污口，40.蒸汽锅炉给水阀，41.节能器烟囱入口传感器，42.节能器出口压力表，43.节能器出口，44.节能器入口，45.节能器烟囱出口传感器，46.智能控制器。
具体实施方式
一种蒸汽锅炉热回收节能利用系统，包括蒸汽锅炉和热回收节能机组11；所述蒸汽锅炉包括依次连接的烟囱1、节能器4、蒸汽锅炉本体5；所述节能器4，其节能器入口44与给水泵2连接，且连接管道上安装节能器入口压力表3，节能器出口43处安装有节能器出口压力表42，节能器4与烟囱1的连接管道上安装有节能器烟囱出口传感器45，节能器4与蒸汽锅炉本体5的连接管道上安装有节能器烟囱入口传感器41，且该管道上具有蒸汽锅炉给水阀40，并连接至蒸汽锅炉给水口37，所述蒸汽锅炉本体5上具有蒸汽锅炉连续排污口39、蒸汽锅炉蒸汽口38、安全阀36、双色水位计8、单色水位计9，且在所述蒸汽锅炉本体5的底部安装有1#排污口6和2#排污口7，在蒸汽锅炉本体5的一侧是燃烧室10；
所述热回收节能机组11包括排污口容器13、换热水箱16、闪蒸器33；
所述蒸汽锅炉连续排污口39连接于闪蒸器33的闪蒸汽入口35，闪蒸汽蒸汽出口34连接蒸汽三通阀31的第一端；
闪蒸器33的高温冷凝水出口32与1#排污口6和2#排污口7的管道连通，并共同连接在排污扩容器13的排污扩容器的入口12；
排污扩容器的气分离口15连接消音器18，蒸汽三通阀31的第三端连接另一消音器18；排污口容器出口14连接热回收入口四通阀19，蒸汽三通阀31的第二端连接热回收出口四通阀22，
热回收入口四通阀19与热回收出口四通阀22连接，且该两个四通阀，分别通过金属弹性连接件23连接在管式换热器24的不同两端，管式换热器24、消音器18位于换热水箱16内，换热水箱16的热水箱出口17与节能器入口44连接。
所述换热水箱16被热水箱保温层25包覆，且该换热水箱16还具有热水箱排污口26、热水箱溢流口28、热水箱透气口30，且与热水箱加水电动阀29连接，换热水箱16内具有热水箱水位计27。
热回收入口四通阀19附近安装热回收入口温度传感器20，热回收出口四通阀22附近安装热回收出口温度传感器21。
所述的蒸汽锅炉热回收节能利用系统，还包括智能控制器，其与各阀分别连接。
蒸汽锅炉热回收节能利用方法如下：
1.余热回收模式时：
锅炉定期排污热量回收：
锅炉按照运行规范要求，需定期排污；锅炉1#排污口6、2#排污口7、双色水位计8、单色水位计9排水排出高温带压的炉水，通过热回收节能机组11的排污扩容器入口12进入排污扩容器13，汽部分通过汽分离口15排出直接进入换热水箱16；高温水通过排污扩容器出口14排出，热回收入口四通阀19的A1、A4打开、A2、A3关闭，热回收出口四通阀22的B2、B4打开、B1、B3关闭，高温水经过管式换热器24对热水箱进行热量回收加热。
锅炉连续排污热量回收：
从蒸汽锅炉蒸汽口38连续排出，经过热回收节能机组11内的闪蒸器33，连续排污从闪蒸器入口35进入，蒸汽从闪蒸器蒸汽出口34排出，蒸汽三通阀31的C1、C2打开、C3关闭，蒸汽进入热水箱，直接使用蒸汽加热热水。为了避免蒸汽直接加热水箱热水产生的噪音，此处加装了消音器18进行处理。闪蒸器汽水分离后排出的高温水通过锅炉定期排污回收路径进行再次回收。
热回收后的低温中压污水排掉；排污扩容器分离出的蒸汽进入热水罐中继续加热。当热水罐系统中缺水时，打开自来水管热水箱加水电动阀29对水罐进行补水，智能控制器通过热回收换热器与热水罐上的传感器，智能控制整体装置的高效运行；
2干烧除垢运行模式时：
智能控制器通过热回收换热器进出口上的传感器，自动检测比对换热介质数据参数，当出现异常时，自动切换为干烧除垢运行模式，闪蒸器的出口的蒸气经过蒸汽三通阀C的C1、C3打开，C2关闭，从热回收换热器的排污水介质出口、入口反向进入，通过热回收出口四通阀B的B3、B4打开，B1、B2关闭，通过热回收入口四通阀A的A2、A4打开，A1、A3关闭，进行冲刷式干烧除垢，由于水垢与金属热膨胀系数差异，水垢会呈片状龟裂的块状水垢片、粒状杂质并被吹扫除去，同时干烧蒸汽热量通过热水罐中的换热器进行回收；然后切换回原换热模式，残留水垢颗粒会继续被高压污水冲洗掉，完成自动干烧除垢过程；
3.热力除氧运行模式时：通过污水排放中的热量节能换热回收，闪蒸器出来的高温冷凝水随污水进行热量换热节能回收，使水箱温度得到提高；同时闪蒸器出来的蒸汽通过蒸汽三通阀31C的C1、C2打开，C3关闭，以及排污扩容器出来的蒸汽分别进入热水罐中连接消音器，对热水罐中的水进行加热——即完成全过程热力节能除氧运行模式。
4.锅炉烟气余热回收及节能给水运行模式时：热水罐中水通过热能回收及热力除氧，使温度升高；同时高温热水在锅炉控制系统发出指令要求供水时，通过给水泵2抽热水箱内的热水，经过节能器4，与烟气反向对流换热，进入蒸汽锅炉给水口37；系统再次提高锅炉给水进水温度，充分回收烟气中的热量，降低排烟温度，缩短锅炉生产蒸汽时间，节省锅炉燃料供给，达到锅炉系统的更加节能目的。
以上所述，仅为本发明创造较佳的具体实施方式，但本发明创造的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明创造披露的技术范围内，根据本发明创造的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明创造的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种蒸汽锅炉热回收节能利用方法，使用蒸汽锅炉热回收节能利用系统，其特征在于，执行如下步骤：
S1.余热回收模式：
锅炉定期排污热量回收：
锅炉1#排污口、2#排污口、双色水位计、单色水位计排水排出高温带压的炉水，通过热回收节能机组的排污扩容器入口进入排污扩容器，汽部分通过汽分离口排出直接进入换热水箱；高温水通过排污扩容器出口排出，热回收入口四通阀的A1、A4打开、A2、A3关闭，热回收出口四通阀的B2、B4打开、B1、B3关闭，高温水经过管式换热器对热水箱进行热量回收加热；
锅炉连续排污热量回收：
从蒸汽锅炉蒸汽口连续排出，经过热回收节能机组内的闪蒸器，连续排污从闪蒸器入口进入，蒸汽从闪蒸器蒸汽出口排出，蒸汽三通阀的C1、C2打开、C3关闭，蒸汽进入热水箱，直接使用蒸汽加热热水，闪蒸器汽水分离后排出的高温水通过锅炉定期排污回收路径进行再次回收。
热回收后的低温中压污水排掉；排污扩容器分离出的蒸汽进入热水罐中继续加热，当热水罐系统中缺水时，打开自来水管热水箱加水电动阀对水罐进行补水；
S2.干烧除垢运行模式：
智能控制器通过热回收换热器进出口上的传感器，自动检测比对换热介质数据参数，当出现异常时，自动切换为干烧除垢运行模式，闪蒸器的出口的蒸气经过蒸汽三通阀C的C1、C3打开，C2关闭，从热回收换热器的排污水介质出口、入口反向进入，通过热回收出口四通阀B的B3、B4打开，B1、B2关闭，通过热回收入口四通阀A的A2、A4打开，A1、A3关闭，进行冲刷式干烧除垢，同时干烧蒸汽热量通过热水罐中的换热器进行回收，然后切换回换热模式，残留水垢颗粒会继续被高压污水冲洗掉，完成自动干烧除垢过程；
S3.热力除氧运行模式时：通过污水排放中的热量节能换热回收，闪蒸器出来的高温冷凝水随污水进行热量换热节能回收，使水箱温度得到提高；同时闪蒸器出来的蒸汽通过蒸汽三通阀C的C1、C2打开，C3关闭，以及排污扩容器出来的蒸汽分别进入热水罐中连接消音器，对热水罐中的水进行加热；
S4.锅炉烟气余热回收及节能给水运行模式时：热水罐中水通过热能回收及热力除氧，使温度升高；同时高温热水在锅炉控制系统发出指令要求供水时，通过给水泵抽热水箱内的热水，经过节能器，与烟气反向对流换热，进入蒸汽锅炉给水口。
2.如权利要求1所述的蒸汽锅炉热回收节能利用方法，其特征在于，所述蒸汽锅炉热回收节能利用系统，包括蒸汽锅炉和热回收节能机组(11)；所述蒸汽锅炉包括依次连接的烟囱(1)、节能器(4)、蒸汽锅炉本体(5)；所述节能器(4)，其节能器入口(44)与给水泵(2)连接，且连接管道上安装节能器入口压力表(3)，节能器出口(43)处安装有节能器出口压力表(42)，节能器(4)与烟囱(1)的连接管道上安装有节能器烟囱出口传感器(45)，节能器(4)与蒸汽锅炉本体(5)的连接管道上安装有节能器烟囱入口传感器(41)，且该管道上具有蒸汽锅炉给水阀(40)，并连接至蒸汽锅炉给水口(37)，所述蒸汽锅炉本体(5)上具有蒸汽锅炉连续排污口(39)、蒸汽锅炉蒸汽口(38)、安全阀(36)、双色水位计(8)、单色水位计(9)，且在所述蒸汽锅炉本体(5)的底部安装有1#排污口(6)和2#排污口(7)，在蒸汽锅炉本体(5)的一侧是燃烧室(10)；
所述热回收节能机组(11)包括排污口容器(13)、换热水箱(16)、闪蒸器(33)；
所述蒸汽锅炉连续排污口(39)连接于闪蒸器(33)的闪蒸汽入口(35)，闪蒸汽蒸汽出口(34)连接蒸汽三通阀(31)的第一端；
闪蒸器(33)的高温冷凝水出口(32)与1#排污口(6)和2#排污口(7)的管道连通，并共同连接在排污扩容器(13)的排污扩容器的入口(12)；
排污扩容器的气分离口(15)连接消音器(18)，蒸汽三通阀(31)的第三端连接另一消音器(18)；排污口容器出口(14)连接热回收入口四通阀(19)，蒸汽三通阀(31)的第二端连接热回收出口四通阀(22)；
热回收入口四通阀(19)与热回收出口四通阀(22)连接，且该两个四通阀，分别通过金属弹性连接件(23)连接在管式换热器(24)的不同两端，管式换热器(24)、消音器(18)位于换热水箱(16)内，换热水箱(16)的热水箱出口(17)与节能器入口(44)连接。
3.如权利要求2所述的蒸汽锅炉热回收节能利用方法，其特征在于，所述换热水箱(16)被热水箱保温层(25)包覆，且该换热水箱(16)还具有热水箱排污口(26)、热水箱溢流口(28)、热水箱透气口(30)，且与热水箱加水电动阀(29)连接，换热水箱(16)内具有热水箱水位计(27)。
4.如权利要求3所述的蒸汽锅炉热回收节能利用方法，其特征在于，热回收入口四通阀(19)附近安装热回收入口温度传感器(20)，热回收出口四通阀(22)附近安装热回收出口温度传感器(21)。
5.如权利要求4所述的蒸汽锅炉热回收节能利用方法，其特征在于，所述的蒸汽锅炉热回收节能利用系统，还包括智能控制器，其与各阀分别连接。
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