CN108679685B - 一种冷却循环水多路回水分段冷却的集中供热系统 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种冷却循环水多路回水分段冷却的集中供热系统，其中包括换热装置，再热器，余废热能调配中心与水质温度监测控制设备，其特征在于所述的循环水管线中的冷却循环水依次通过换热装置与再热器依次换热得到高温可直接利用的热量，然后在余废热能调配中心中释放热量，最终通过水质温度监测控制设备形成闭式循环。本发明使原通过冷却塔排至环境中的工艺介质废热成为余废热能调配中心外输周边热用户的直接热源，节约大量加热使用的能源，同时大幅降低了冷却循环水处理的资源消耗。

Description

一种冷却循环水多路回水分段冷却的集中供热系统
技术领域
本发明设计一种利用耗能企业通过冷却循环水排弃冷凝、冷却热能的集中供热系统。具体是一种冷却循环水多路回水分段冷却的集中供热系统。
背景技术
目前，耗能企业需冷工艺介质所含的热能多由水冷换热器传至冷却循环水中，由冷却塔弃至环境中，排放过程需消耗大量水、电、药剂资源，这一过程使原本可直接利用的热能变成了企业的巨大负担。现有的热泵技术需大量投资，运行需驱动能源；“梯次利用冷凝、冷却热量的集中供热系统”虽能取得可直接利用的热能，但需要建设大量管路和换热设备，同时介质水对工艺介质的影响，热用户负荷波动难以保证工艺介质温度参数等原因而难以实施。
发明内容
本发明在于，为克服上述不足，提出了一种冷却循环水多路回水分段式冷却的集中供热系统方法，是将部分完成冷却任务拟回冷却循环水回水管至冷却水塔冷却的循环水引至其它需冷高温工艺介质的水冷换热器内继续升温以获取高温热量，获得高温热量的冷却循环水由新建管路至热用户释放热量回引至原冷却循环水回水管线或直接送至冷却循环水厂重新处理利用，未完成的冷却任务由原低温冷却水继续冷却至工艺要求，另路低温冷却循环水回水由原路返回。
本发明通过以下技术方案来实现：一种冷却循环水多回水分段式冷却的集中供热系统，包括：冷却循环水来回水管线，高温冷却循环水管间连通水冷换热器，余废热能调配中心。
采用上述技术方案的积极效果：本发明专利一种冷却系统改变原生产过程中的冷却流程通过加装高温冷却循环水管，水冷换热器分段冷却的方法使原通过冷却塔排至环境中的工艺介质废热成为余废热能调配中心外输周边热用户的直接热源，节约大量加热使用的能源，同时大幅降低了冷却循环水处理的资源消耗。本发明与热泵冷却循环水供热系统比，大幅降低了投资和运行成本；与“梯次利用冷凝、冷却热量的集中供热系统”相比减少了多级换热设备和管网建设投资，解决了设备位置及管线路由，换热介质自身处理以及工艺介质间的系列问题，极大降低了换热介质的输配能耗，本发明系统方法一定会成为“热企联产——城市热能利用综合体“建设的利器。
附图说明
图1是原生产冷却流程示意图；
图2(a)，图2(b)，图2(c)是本发明的具体实施例1的结构示意图；
图3是本发明具体实施例2的结构示意图；
图4是本发明具体实施例3的结构示意图；
图5是本发明具体实施例4的结构示意图；
图6是本发明具体实施例5的结构示意图；
图中，A与B均是换热装置；
C是再热器；
D是余废热能调配中心；
E是水质温度监测控制设备；
1.冷却循环水供水管线；
2.冷却循环水回水管线；
3.换热装置A的冷却循环水供水管线；
4.换热装置A的冷却循环水回水管线；
5.换热装置B的冷却循环水供水管线；
6.换热装置B的冷却循环水回水管线；
7工艺介质进口管线；
8工艺介质出口管线；
9.换热装置B的高温冷却循环水供水管线；
10.换热装置B的高温冷却循环水回水管线；
11.较高温工艺介质进口管线；
12.较高温工艺介质回口管线；
13.余废热能调配中心D的高温冷却循环水来水管线；
14.余废热能调配中心D的高温冷却循环水回水管线；
15.热泵低温热源进水管线；
16.热泵低温热源回水管线；
17.供热出水管线；
18.供热回水管线；
19.次高温冷却循环水来水管线；
20.次高温冷却循环水回水管线；
21.放热后次高温冷却循环水回水管线；
22.管线19的控制阀；
23.管线9的控制阀；
24.管线25的控制阀；
25水质温度监测控制设备E的冷却循环水回水管线；
26.冷却循环水闭式循环管线。
具体实施方式
实施例1
一种冷却循环水多回水分段式冷却的集中供热系统，如图2(a)所示，包括冷却循环水供水管线1通过换热装置A的冷却循环水供水管线3连通换热装置A，冷却循环水回水管线2通过换热装置A的冷却循环水回水管线4连通换热装置A，换热装置A的冷却循环水回水管线4依次通过管线9控制阀23、换热装置B的高温冷却循环水供水管线9连通换热装置B，换热装置B通过换热装置B的高温冷却循环水回水管线10连通余废热能调配中心D，余废热能调配中心D通过余废热能调配中心D的高温冷却循环水回水管线14连通冷却循环水回水管线2。
冷却循环水供水管线1通过换热装置B的冷却循环水供水管线5连通换热装置B，换热装置B通过换热装置B的冷却循环水回水管线6连通冷却循环水回水管线2。
换热装置B连通工艺介质进口管线7及工艺介质出口管线8。
余废热能调配中心D连通热泵低温热源进水管线15及热泵低温热源回水管线16；
余废热能调配中心D连通供热出水管线17，供热回水管线18。
所述的换热装置A由至少一台换热器、阀、泵、控制设备、管线等组成。
所述的换热装置B由至少一台防垢设备换热器、阀、泵、控制设备、管线等组成。
所述的余废热能调配中心D由换热器、热泵、阀、泵、控制设备管线组成。
所述的换热装置A中完成冷却任务升温的冷却循环水回水通过管线9阀门23经换热装置B的高温冷却循环水供水管线9旁引至换热装置B继续充当冷源换热升温，再经换热装置B的高温冷却循环水回水管线10引至余废热能调配中心D换热降温后经余废热能调配中心D的高温冷却循环水回水管线14引至冷却循环水回水管线2中送至冷却循环水厂处理重新利用。
来自冷却循环水供水管线1的冷却循环水经换热装置B的冷却循环水供水管线5进入换热装置B充当深度冷源继续将工艺介质冷却至工艺要求后，经换热装置B的冷却循环水回水管线6引至冷却循环水回水管2中回冷却循环水厂处理重新利用。
原由换热装置B的冷却循环水供水管线5为换热装置B提供的单一冷源,现改为由换热装置B的冷却循环水供水管线5和换热装置B的高温冷却循环水供水管线9中的温度不同的两种冷源共同完成,对工艺介质进口管、工艺介质出口管中工艺介质的降温任务，换热装置B的高温冷却循环水回水管线10中得到了高温可直接利用的热能。
从换热装置A的冷却循环水回水管线4取水是考虑尽量取得较高温的冷却循环水，以利于提高换热装置B的高温冷却循环水供水管线9中的可用温度。
如图2(b)所示，所述的余废热能调配中心D的高温冷却循环水回水管线14可以不通过连通冷却循环水回水管线2，直接返回冷却循环水处理厂。
如图2(c)所示，所述的换热装置B的高温冷却循环水供水管线9也可通过管线9控制阀23连通冷却循环水回水管线2。
实施例2
根据实施例1所示方法，如图3，余废热能调配中心D通过余废热能调配中心D的高温冷却循环水回水管线14连通水质温度监测控制设备E，水质温度监测控制设备E依次通过管线25控制阀24、水质温度监测控制设备E的冷却循环水回水管线25连通循环水回水管线2，水质温度监测控制设备E通过冷却循环水闭式循环管线26连通换热装置B。
所述的余废热能调配中心D的高温冷却循环水回水管线14中的冷却循环水通过水质温度监测控制设备E，由冷循环水闭式循环管线26进入换热装置B充当冷源换热升温，后经换热装置B的高温冷却循环水回水管线10进入余废热能调配中心D换热降温完成闭式循环。
所述的闭式循环将大幅降低冷却循环水流量和处理、输配成本。
开启管线9的控制阀23和管线25的控制阀24可调整保证闭式循环管线中循环水的温度和水质要求，充分利用冷却循环水厂的处理能力。
实施例3
根据实施例1所述的方法，如图4所示，换热装置B通过换热装置B的高温冷却循环水回水管线10连通再热器C，再热器C通过余废热能调配中心D的高温冷却循环水来水管线13连通余废热能调配中心D。
再热器C连通较高温工艺介质进口管线11及较高温工艺介质回口管线12。
所述的换热装置B的高温冷却循环水回水管线10中的高温冷却循环水由换热装置B的高温冷却循环水回水管线10进入再热器C继续充当冷却冷源换热升温后经余废热能调配中心D的高温冷却循环水来水管线13进入余废热能调配中心D释放热量，由余废热能调配中心D的高温冷却循环水回水管线14回至冷却循环水回水管线2。
所述的再热器C由换热器、热泵、阀、泵、管线及控制设备组成。
所述的较高温工艺介质进口管线11中的需冷工艺介质比工艺介质进口管线7中的介质温度更高。
所述的工艺介质是高温冷凝冷却物料的冷凝工质或由热泵装置提供热源。
实施例4
根据实施例1所述的方法，如图5所示，次高温冷却循环水来水管线19通过管线19的控制阀22连通换热装置B，换热装置B通过次高温冷却循环水回水管线20连通余废热能调配中心D，余废热能调配中心D通过放热后次高温冷却循环水回水管线21连通冷却循环水回水管线2。
所述的次高温冷却循环水来水管线19中次高温冷却循环水由次高温冷却循环水来水管线19进入换热装置B继续充当冷却冷源换热升温后经次高温冷却循环水回水管线20进入余废热能调配中心D释放热量，由放热后次高温冷却循环水回水管线21回至冷却循环水回水管2。
实施例5
根据实施例1所示方法，如图6，余废热能调配中心D通过余废热能调配中心D的高温冷却循环水回水管线14连通水质温度监测控制设备E，水质温度监测控制设备E依次通过管线25的控制阀24、水质温度监测控制设备E的冷却循环水回水管线25连通循环水回水管线2，水质温度监测控制设备E通过冷却循环水闭式循环管线26连通换热装置B。
换热装置B通过换热装置B的高温冷却循环水回水管线10连通再热器C，再热器C通过余废热能调配中心D的高温冷却循环水来水管线13连通余废热能调配中心D。
再热器C连通较高温工艺介质进口管线11及较高温工艺介质回口管线12。
次高温冷却循环水来水管线19通过管线19的控制阀22连通换热装置B，换热装置B通过次高温冷却循环水回水管线20连通余废热能调配中心D，余废热能调配中心D通过放热后次高温冷却循环水回水管线21连通冷却循环水回水管线2。
所述的工艺介质进口管线7中的需冷工艺介质由换热装置B的高温冷却循环水供水管线9和换热装置B的冷却循环水供水管线5中的冷却循环水提供的冷源共同冷却，在换热装置B的高温冷却循环水回水管线10中的冷却循环水得到高温可直接利用的热量。同时次高温冷却循环水回水管线20中的冷却循环水也得到了较低但可直接利用的热量，充分利用了工艺介质排弃的可用热能。

Claims (7)

1.一种冷却循环水多路回水分段冷却的集中供热系统，所述冷却循环水多路回水分段冷却的集中供热系统包括：
冷却循环水供水管线(1)，用于供应冷却循环水；
冷却循环水回水管线(2)，用于收集回水；
换热装置A，经由所述换热装置A的冷却循环水供水管线(3)与所述冷却循环水供水管线(1)连通，所述冷却循环水由所述换热装置A的冷却循环水供水管线(3)流入所述换热装置A，以对工艺工质进行冷却，产生的冷却循环水回水经由换热装置A的冷却循环水回水管线(4)流入所述冷却循环水回水管线(2)；
换热装置B，经由换热装置B的冷却循环水供水管线(5)与所述冷却循环水供水管线(1)连通，所述冷却循环水由所述换热装置B的冷却循环水供水管线(5)流入所述换热装置B，以对工艺工质进行冷却，产生的回水经由换热装置B的冷却循环水回水管线(6)流入所述冷却循环水回水管线；
其特征在于，所述冷却循环水多路回水分段冷却的集中供热系统还包括：
余废热能调配中心D，包括用于输出供热用水的供热出水管线(17)，和与所述供热出水管线(17)连通的供热回水管线(18)；
所述余废热能调配中心D还包括用于为所述余废热能调配中心D中的热泵提供低温热源的热泵低温热源进水管线(15)，以及与所述热泵低温热源进水管线连通的热泵低温热源回水管线(16)；
所述冷却循环水回水还经由与所述换热装置A的冷却循环水回水管线(4)连通的换热装置B的高温冷却循环水供水管线(9)流入所述换热装置B，以使所述冷却循环水回水进一步与所述工艺工质进行换热升温，产生的高温冷却循环水中的热能能够被直接利用；
所述高温冷却循环水经由换热装置B的高温冷却循环水回水管线(10)流入所述余废热能调配中心D中，并通过换热器进行换热以加热所述供热回水管线(18)内的供热回水；如果经所述高温冷却循环水加热后的供热回水仍需加热，所述余废热能调配中心D中的热泵继续对经所述高温冷却循环水加热后的供热回水进行加热；
释放热量后的所述高温冷却循环水经由与所述换热装置B的高温冷却循环水回水管线(10)连通的余废热能调配中心D的高温冷却循环水回水管线(14)流入所述冷却循环水回水管线(2)；
所述热装置B的高温冷却循环水供水管线(9)上还设置有管线9的控制阀(23)。
2.根据权利要求1所述的冷却循环水多路回水分段冷却的集中供热系统，其特征在于，所述的换热装置B的高温冷却循环水供水管线(9)通过管线9的控制阀(23)连通冷却循环水回水管线(2)。
3.根据权利要求1所述的冷却循环水多路回水分段冷却的集中供热系统，其特征在于，所述的余废热能调配中心D的高温冷却循环水回水管线(14)不通过连通所述冷却循环水回水管线(2)，直接返回冷却循环水处理厂。
4.根据权利要求1所述的冷却循环水多路回水分段冷却的集中供热系统，其特征在于，所述余废热能调配中心D通过余废热能调配中心D的高温冷却循环水回水管线(14)连通水质温度监测控制设备E，水质温度监测控制设备E依次通过管线25的控制阀(24)、水质温度监测控制设备E的冷却循环水回水管线(25)连通所述冷却循环水回水管线(2)，水质温度监测控制设备E通过冷循环水闭式循环管线(26)连通换热装置B。
5.根据权利要求1所述的冷却循环水多路回水分段冷却的集中供热系统，其特征在于，所述换热装置B通过所述换热装置B的高温冷却循环水回水管线(10)连通再热器C，所述再热器C通过余废热能调配中心D的高温冷却循环水来水管线(13)连通所述余废热能调配中心D；所述换热装置B的高温冷却循环水回水管线(10)中的高温冷却循环水进入所述再热器C继续充当冷却冷源换热升温后经余废热能调配中心D的高温冷却循环水来水管线(13)进入所述余废热能调配中心D释放热量，由所述余废热能调配中心D的高温冷却循环水回水管线(14)回至所述冷却循环水回水管线(2)。
6.根据权利要求1所述的冷却循环水多路回水分段冷却的集中供热系统，其特征在于，次高温冷却循环水来水管线(19)通过管线19的控制阀(22)连通所述换热装置B，所述换热装置B通过次高温冷却循环水回水管线(20)连通所述余废热能调配中心D，所述余废热能调配中心D通过放热后次高温冷却循环水回水管线(21)连通所述冷却循环水回水管线(2)。
7.根据权利要求1所述的冷却循环水多路回水分段冷却的集中供热系统，其特征在于，所述余废热能调配中心D通过所述余废热能调配中心D的高温冷却循环水回水管线(14)连通水质温度监测控制设备E，所述水质温度监测控制设备E依次通过管线25的控制阀(24)、所述水质温度监测控制设备E的冷却循环水回水管线(25)连通所述冷却循环水回水管线(2)，所述水质温度监测控制设备E通过冷循环水闭式循环管线(26)连通所述换热装置B，所述的换热装置B通过所述换热装置B的高温冷却循环水回水管线(10)连通再热器C，所述再热器C通过余废热能调配中心D的高温冷却循环水来水管线(13)连通所述余废热能调配中心D，所述的再热器C连通较高温工艺介质进口管线(11)及较高温工艺介质回口管线(12)，次高温冷却循环水来水管线(19)通过管线19的控制阀(22)连通所述换热装置B，所述换热装置B通过次高温冷却循环水回水管线(20)连通所述余废热能调配中心D，所述余废热能调配中心D通过放热后次高温冷却循环水回水管线(21)连通所述冷却循环水回水管线(2)，所述的次高温冷却循环水来水管线(19)通过管线19的控制阀(22)连通所述换热装置B，所述换热装置B通过次高温冷却循环水回水管线(20)连通所述余废热能调配中心D，所述余废热能调配中心D通过所述放热后次高温冷却循环水回水管线(21)连通所述冷却循环水回水管线(2)。
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