CN108386827A - 一种利用废热的蒸汽发生装置及其使用方法 - Google Patents

一种利用废热的蒸汽发生装置及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及到一种利用废热的蒸汽发生装置及其使用方法，属于废热综合利用技术领域。该利用废热的蒸汽发生装置该蒸汽发生装置利用高温烟气、废气、废水等高温废弃物，通过热能的转换变成一种无污染的加热能源蒸汽；减少了煤、天然气、可燃冰、电等资源性能源的消耗，减少了二氧化碳及其它污染物的排放量。使得废弃性高温热源得到资源化，无害化的综合利用，蒸汽再生过程操作无二次污染产生。该方法对对高温废弃物热能回收的应用领域广，适用性好。该方法采用的高温废弃物热源在工业生产过程中具有普遍性，为综合回收利用提供了基础性热源。该方法在实施过程中充分体现了以节能和减排为特征的绿色理念。

Description

一种利用废热的蒸汽发生装置及其使用方法
技术领域
本发明专利涉及到一种利用废热的蒸汽发生装置及其使用方法，属于废热综合利用技术领域。
背景技术
目前，工业化和经济的快速发展，能源消耗愈来愈大，废气、废水排放总量呈递增态势，因此节能减排是生态文明建设的重要内容之一。工业生产中不可避免产生高温烟气、废气、废水，在重视环境治理的同时，节约能源消耗亦是减少污染的主要内容，该技术的实施，既可减少自然资源消耗、减少污染物排放，又可降低生产性成本。蒸汽是工业生产中重要的无污染热源，利用生产过程中产生的高温废弃物转换成热效率高的正压蒸汽，是节能减排的重要技术措施。高温废弃物交换成热水或热风，虽然亦能回收高温废弃物的部分热能，但热回收利用率低，回收经济附加值低，应用局限性大，而利用高温废气物并最大化地转换成热效率高的正压蒸汽，使其成为一种重要的加热能源，对节能、减排、降本的意义非同寻常，具有节能和减少能源消耗的显著优点。
为了解决上述技术问题，本发明设计了一种利用废热的蒸汽发生装置，该利用废热的蒸汽发生装置该蒸汽发生装置利用高温烟气、废气、废水等高温废弃物，通过热能的转换变成一种无污染的加热能源蒸汽；减少了煤、天然气、可燃冰、电等资源性能源的消耗，减少了二氧化碳及其它污染物的排放量。使得废弃性高温热源得到资源化，无害化的综合利用，蒸汽再生过程操作无二次污染产生。降低了生产性成本，提高了经济附加值，具有明显的绿色循环经济特征。该方法能够在不增加污染物排放和资源消耗的条件下，再生了一种加热能源；该方法对对高温废弃物热能回收的应用领域广，适用性好。该方法采用的高温废弃物热源在工业生产过程中具有普遍性，为综合回收利用提供了基础性热源。该方法在实施过程中充分体现了以节能和减排为特征的绿色理念。
发明内容
为了克服背景技术中存在的缺陷，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种利用废热的蒸汽发生装置，包括蒸汽发生器本体、蒸汽机械压缩机、气液分离器、废热加热器、辅助加热器、循环加热泵和蒸汽储气罐，所述蒸汽发生器本体内的上部为气液分离室，所述气液分离室内设有气液分离装置，所述蒸汽发生器本体内的下部为饱和蒸汽发生室，所述饱和蒸汽发生室内设有闪蒸装置和内循环蒸发装置，所述蒸汽发生器本体的循环水出口与循环加热泵的进口相连通，所述循环加热泵的出口分别与内循环蒸发装置、低温热水输出管道和低温循环液管道相连通，所述废热加热器的进口与低温循环液管道相连通，所述废热加热器的出口通过高温循环液管道与闪蒸装置相连通，所述废热加热器上设有高温烟气或废气或废水入口和高温烟气或废气或废水出口，所述蒸汽发生器本体的饱和蒸汽出口与气液分离器的蒸汽进口连通，所述气液分离器的蒸汽出口与蒸汽机械压缩机的蒸汽进口连通，所述蒸汽机械压缩机的蒸汽出口与蒸汽储气罐的蒸汽进口连通，所述蒸汽储气罐上设蒸汽输出口，所述蒸汽储气罐与辅助加热器蒸汽进口连通，所述辅助加热器蒸汽进口上设有新蒸汽补充口，所述辅助加热器的两端与高温循环液管道相连通，所述辅助加热器、蒸汽机械压缩机和气液分离器产生的冷凝水由经过冷凝水回收管道送人蒸汽发生器本体内。
优选的所述蒸汽发生器本体的气液分离装置和内循环蒸发装置之间设有液体回收管。
优选的所述蒸汽发生器本体上设有热水接入管和废蒸汽接入管。
优选的所述废热加热器为复式超导热管交叉式换热器或复式超导热盘交叉式换热器。
优选的所述辅助加热器为管壳式换热器。
所述的一种利用废热的蒸汽发生装置的使用方法，其步骤为：
(1)、循环加热泵将蒸汽发生器本体底部的液体经过低温循环液管道送入废热加热器，废热加热器通过经过高温烟气或废气或废水入口和高温烟气或废气或废水出口的高温烟气或废气或废水将送入废热加热器内的液体加热；
(2)、从废热加热器出来的高温液体进入高温循环液管道，若高温循环液管道的液体达到设定温度，则进入蒸汽发生器本体内的闪蒸装置；若高温循环液管道的液体未达到设定温度，则高温循环液管道内的液体经过辅助加热器再次加热后进入蒸汽发生器本体内的闪蒸装置，辅助加热器的热源来自于蒸汽储气罐内的蒸汽或者新蒸汽补充口内的蒸汽；
(3)、接着蒸汽发生器本体内的闪蒸装置产生的蒸汽，经过气液分离装置后从蒸汽发生器本体的顶端进入液分离器，经过液分离器的蒸汽通过蒸汽机械压缩机加压后形成再生的蒸汽进入蒸汽储气罐，所述辅助加热器、蒸汽机械压缩机和气液分离器产生的冷凝水由经过冷凝水回收管道送人蒸汽发生器本体内，在生好的蒸汽可以通过蒸汽输出口输出，从而完成蒸汽的再生。
本发明设计了一种利用废热的蒸汽发生装置，该利用废热的蒸汽发生装置该蒸汽发生装置利用高温烟气、废气、废水等高温废弃物，通过热能的转换变成一种无污染的加热能源蒸汽；减少了煤、天然气、可燃冰、电等资源性能源的消耗，减少了二氧化碳及其它污染物的排放量。使得废弃性高温热源得到资源化，无害化的综合利用，蒸汽再生过程操作无二次污染产生。降低了生产性成本，提高了经济附加值，具有明显的绿色循环经济特征。该方法能够在不增加污染物排放和资源消耗的条件下，再生了一种加热能源；该方法对对高温废弃物热能回收的应用领域广，适用性好。该方法采用的高温废弃物热源在工业生产过程中具有普遍性，为综合回收利用提供了基础性热源。该方法在实施过程中充分体现了以节能和减排为特征的绿色理念。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明一种利用废热的蒸汽发生装置的结构示意图；
其中:1、蒸汽发生器本体；2、蒸汽机械压缩机；3、气液分离器；4、废热加热器；5、辅助加热器；6、循环加热泵；7、蒸汽储气罐；8、闪蒸装置；9、气液分离装置；10、低温热水输出管道；11、低温循环液管道；12、高温循环液管道；13、高温烟气或废气或废水入口；14、高温烟气或废气或废水出口；15、蒸汽输出口；16、新蒸汽补充口；17、冷凝水回收管道；18、内循环蒸发装置；19、液体回收管；20、热水接入管；21、废蒸汽接入管。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。附图为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
具体实施例，请参阅图1，一种利用废热的蒸汽发生装置，包括蒸汽发生器本体1、蒸汽机械压缩机2、气液分离器3、废热加热器4、辅助加热器5、循环加热泵6和蒸汽储气罐7，所述蒸汽发生器本体1内的上部为气液分离室，所述气液分离室内设有气液分离装置9，所述蒸汽发生器本体1内的下部为饱和蒸汽发生室，所述饱和蒸汽发生室内设有闪蒸装置8和内循环蒸发装置18，所述蒸汽发生器本体1的循环水出口与循环加热泵6的进口相连通，所述循环加热泵6的出口分别与内循环蒸发装置18、低温热水输出管道10和低温循环液管道11相连通，所述废热加热器4的进口与低温循环液管道11相连通，所述废热加热器4的出口通过高温循环液管道12与闪蒸装置8相连通，所述废热加热器4上设有高温烟气或废气或废水入口13和高温烟气或废气或废水出口14，所述蒸汽发生器本体1的饱和蒸汽出口与气液分离器3的蒸汽进口连通，所述气液分离器3的蒸汽出口与蒸汽机械压缩机2的蒸汽进口连通，所述蒸汽机械压缩机2的蒸汽出口与蒸汽储气罐7的蒸汽进口连通，所述蒸汽储气罐7上设蒸汽输出口15，所述蒸汽储气罐7与辅助加热器5蒸汽进口连通，所述辅助加热器5蒸汽进口上设有新蒸汽补充口16，所述辅助加热器5的两端与高温循环液管道12相连通，所述辅助加热器5、蒸汽机械压缩机2和气液分离器3产生的冷凝水由经过冷凝水回收管道17送人蒸汽发生器本体1内，所述蒸汽发生器本体1的气液分离装置9和内循环蒸发装置18之间设有液体回收管19，所述蒸汽发生器本体1上设有热水接入管20和废蒸汽接入管21，所述废热加热器4为复式超导热管交叉式换热器或复式超导热盘交叉式换热器，所述辅助加热器5为管壳式换热器。
所述的一种利用废热的蒸汽发生装置的使用方法，其特征在于其步骤为：
(1)、循环加热泵6将蒸汽发生器本体1底部的液体经过低温循环液管道11送入废热加热器4，废热加热器4通过经过高温烟气或废气或废水入口13和高温烟气或废气或废水出口14的高温烟气或废气或废水将送入废热加热器4内的液体加热；
(2)、从废热加热器4出来的高温液体进入高温循环液管道12，若高温循环液管道12的液体达到设定温度，则进入蒸汽发生器本体1内的闪蒸装置8；若高温循环液管道12的液体未达到设定温度，则高温循环液管道12内的液体经过辅助加热器5再次加热后进入蒸汽发生器本体1内的闪蒸装置8，辅助加热器5的热源来自于蒸汽储气罐7内的蒸汽或者新蒸汽补充口16内的蒸汽；
(3)、接着蒸汽发生器本体1内的闪蒸装置8产生的蒸汽，经过气液分离装置9后从蒸汽发生器本体1的顶端进入液分离器3，经过液分离器3的蒸汽通过蒸汽机械压缩机2加压后形成再生的蒸汽进入蒸汽储气罐7，所述辅助加热器5、蒸汽机械压缩机2和气液分离器3产生的冷凝水由经过冷凝水回收管道17送人蒸汽发生器本体1内，在生好的蒸汽可以通过蒸汽输出口15输出，从而完成蒸汽的再生。
本发明设计了一种利用废热的蒸汽发生装置，该利用废热的蒸汽发生装置该蒸汽发生装置利用高温烟气、废气、废水等高温废弃物，通过热能的转换变成一种无污染的加热能源蒸汽；减少了煤、天然气、可燃冰、电等资源性能源的消耗，减少了二氧化碳及其它污染物的排放量。使得废弃性高温热源得到资源化，无害化的综合利用，蒸汽再生过程操作无二次污染产生。降低了生产性成本，提高了经济附加值，具有明显的绿色循环经济特征。该方法能够在不增加污染物排放和资源消耗的条件下，再生了一种加热能源；该方法对对高温废弃物热能回收的应用领域广，适用性好。该方法采用的高温废弃物热源在工业生产过程中具有普遍性，为综合回收利用提供了基础性热源。该方法在实施过程中充分体现了以节能和减排为特征的绿色理念。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种利用废热的蒸汽发生装置，包括蒸汽发生器本体(1)、蒸汽机械压缩机(2)、气液分离器(3)、废热加热器(4)、辅助加热器(5)、循环加热泵(6)和蒸汽储气罐(7)，其特征在于：所述蒸汽发生器本体(1)内的上部为气液分离室，所述气液分离室内设有气液分离装置(9)，所述蒸汽发生器本体(1)内的下部为饱和蒸汽发生室，所述饱和蒸汽发生室内设有闪蒸装置(8)和内循环蒸发装置(18)，所述蒸汽发生器本体(1)的循环水出口与循环加热泵(6)的进口相连通，所述循环加热泵(6)的出口分别与内循环蒸发装置(18)、低温热水输出管道(10)和低温循环液管道(11)相连通，所述废热加热器(4)的进口与低温循环液管道(11)相连通，所述废热加热器(4)的出口通过高温循环液管道(12)与闪蒸装置(8)相连通，所述废热加热器(4)上设有高温烟气或废气或废水入口(13)和高温烟气或废气或废水出口(14)，所述蒸汽发生器本体(1)的饱和蒸汽出口与气液分离器(3)的蒸汽进口连通，所述气液分离器(3)的蒸汽出口与蒸汽机械压缩机(2)的蒸汽进口连通，所述蒸汽机械压缩机(2)的蒸汽出口与蒸汽储气罐(7)的蒸汽进口连通，所述蒸汽储气罐(7)上设蒸汽输出口(15)，所述蒸汽储气罐(7)与辅助加热器(5)蒸汽进口连通，所述辅助加热器(5)蒸汽进口上设有新蒸汽补充口(16)，所述辅助加热器(5)的两端与高温循环液管道(12)相连通，所述辅助加热器(5)、蒸汽机械压缩机(2)和气液分离器(3)产生的冷凝水由经过冷凝水回收管道(17)送人蒸汽发生器本体(1)内。
2.根据权利要求1所述的一种利用废热的蒸汽发生装置，其特征在于：所述蒸汽发生器本体(1)的气液分离装置(9)和内循环蒸发装置(18)之间设有液体回收管(19)。
3.根据权利要求1所述的一种利用废热的蒸汽发生装置，其特征在于：所述蒸汽发生器本体(1)上设有热水接入管(20)和废蒸汽接入管(21)。
4.根据权利要求1所述的一种利用废热的蒸汽发生装置，其特征在于：所述废热加热器(4)为复式超导热管交叉式换热器或复式超导热盘交叉式换热器。
5.根据权利要求1所述的一种利用废热的蒸汽发生装置，其特征在于：所述辅助加热器(5)为管壳式换热器。
6.根据权利要求1所述的一种利用废热的蒸汽发生装置的使用方法，其特征在于其步骤为：
(1)、循环加热泵(6)将蒸汽发生器本体(1)底部的液体经过低温循环液管道(11)送入废热加热器(4)，废热加热器(4)通过经过高温烟气或废气或废水入口(13)和高温烟气或废气或废水出口(14)的高温烟气或废气或废水将送入废热加热器(4)内的液体加热；
(2)、从废热加热器(4)出来的高温液体进入高温循环液管道(12)，若高温循环液管道(12)的液体达到设定温度，则进入蒸汽发生器本体(1)内的闪蒸装置(8)；若高温循环液管道(12)的液体未达到设定温度，则高温循环液管道(12)内的液体经过辅助加热器(5)再次加热后进入蒸汽发生器本体(1)内的闪蒸装置(8)，辅助加热器(5)的热源来自于蒸汽储气罐(7)内的蒸汽或者新蒸汽补充口(16)内的蒸汽；
(3)、接着蒸汽发生器本体(1)内的闪蒸装置(8)产生的蒸汽，经过气液分离装置(9)后从蒸汽发生器本体(1)的顶端进入液分离器(3)，经过液分离器(3)的蒸汽通过蒸汽机械压缩机(2)加压后形成再生的蒸汽进入蒸汽储气罐(7)，所述辅助加热器(5)、蒸汽机械压缩机(2)和气液分离器(3)产生的冷凝水由经过冷凝水回收管道(17)送人蒸汽发生器本体(1)内，在生好的蒸汽可以通过蒸汽输出口(15)输出，从而完成蒸汽的再生。
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