CN108751230B - 基于真空制盐工艺的分布式能源系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种基于真空制盐工艺的分布式能源系统及其控制方法，该系统包括：供能模块，用于提供生产工艺所需的电能及提供高温烟气；余热锅炉，用于接收高温烟气，并根据高温烟气制备蒸汽；加热器，蒸汽中的第一部分经过蒸汽喷射器进入加热器，并与卤水换热后冷凝得到高温冷凝水；预热器，高温冷凝水经过预热器对卤水进行预热后回至余热锅炉；溴冷机，蒸汽中的第二部分进入溴冷机制备冷冻水；冷凝器，冷冻水进入冷凝器降低冷却水温度。本发明能够提高真空制盐过程的用能安全性及能源利用效率，同时，降低了混合冷凝器冷却水温度，提高了真空制盐生产能力。
Description
技术领域
本发明涉及真空制盐技术领域，特别涉及一种基于真空制盐工艺的分布式能源系统及其控制方法。
背景技术
真空制盐工艺流程主要包括：卤水净化处理、蒸发制盐、脱水干燥、包装仓存，其总体流程图如图1所示。其中，蒸发工序是真空制盐的主要工序，其主要过程如图2所示，净化后的饱和卤水从卤水库引出后，进入蒸发制盐车间的精卤桶；采用预热后的卤水进罐，顺流转料、末效排盐浆，集中排母液的方式进行生产；I效蒸发罐盐箱中的盐排到II效下循环管中，II效盐箱中的盐排到III效下循环管中，III效盐箱中的盐排到IV效下循环管中，最后集中在IV效盐箱；IV效排出盐浆，同时由IV效分离罐排出母液。
目前，制盐所需要的蒸汽和烟道气一般由热电厂提供，或者自建热电站。热电站主要设备为锅炉和汽轮机。从热电站引来的中压蒸汽经蒸汽喷射器进入加热室，低压蒸汽与原料卤水换热后冷凝，冷凝水进入预热器与卤水换热进行余热回收，最后回热电站。烟道气经洗涤后，采用压缩机抽取，进入卤水净化车间。
这样会导致：一方面，整个真空制盐工艺流程所需要的蒸汽、烟道气、电依赖于热电厂，其供能安全性差，能源利用效率低；另一方面，真空制盐的生产能力受整个系统真空度的影响，提高真空度可通过降低冷却水温度实现。而传统真空制盐冷却水供回水温度为32/37摄氏度，从而制约了生产能力的提高。
发明内容
本发明旨在至少解决上述技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种基于真空制盐工艺的分布式能源系统，该系统能够提高真空制盐过程的用能安全性及能源利用效率，同时，降低了混合冷凝器冷却水温度，提高了真空制盐生产能力。
本发明的另一个目的在于提出一种基于真空制盐工艺的分布式能源系统的控制方法。
为了实现上述目的，本发明第一方面的实施例提出了一种基于真空制盐工艺的分布式能源系统，包括：供能模块，用于提供生产工艺所需的电能及提供高温烟气；余热锅炉，用于接收所述高温烟气，并根据所述高温烟气制备蒸汽；加热器，所述蒸汽中的第一部分经过蒸汽喷射器进入所述加热器，并与卤水换热后冷凝得到高温冷凝水；预热器，所述高温冷凝水经过所述预热器对卤水进行预热后回至所述余热锅炉。
另外，根据本发明上述实施例的基于真空制盐工艺的分布式能源系统还可以具有如下附加的技术特征：
在一些示例中，还包括：溴冷机，所述蒸汽中的第二部分进入所述溴冷机以便制备冷冻水；冷凝器，用于接收所述冷冻水。
在一些示例中，还包括：干燥器，所述蒸汽中的剩余部分进入所述干燥器，以便与空气换热后对湿盐进行干燥处理。
在一些示例中，还包括：净化模块，用于对换热后的高温烟气进行洗涤，然后通过压缩机进行压缩后进行卤水净化。
在一些示例中，所述供能模块为燃气轮机，天然气在所述燃气轮机燃烧后生成所述电能及高温烟气。
在一些示例中，所述加热器为I效蒸发器的加热器。
根据本发明实施例的基于真空制盐工艺的分布式能源系统，主要根据制盐工艺过程实际用能情况对冷、热、电等多种能源形式进行联合供应而进行设计，满足了整个过程的用电、蒸汽需求，提高了能源利用效率及用能安全性；用溴冷机制备冷冻水，进入混合式冷凝器，增加二次蒸汽的冷凝量，提高了真空制盐系统的真空度，从而提高了真空制盐生产能力；将余热锅炉排放的烟气引入原卤净化车间，可减少烟气中二氧化碳的排放，达到环保效果。
为了实现上述目的，本发明第二方面的实施例提出了一种基于真空制盐工艺的分布式能源系统的控制方法，包括以下步骤：供能模块提供生产工艺所需的电能及提供高温烟气；余热锅炉根据所述高温烟气制备蒸汽；将所述蒸汽的第一部分经过蒸汽喷射器输送至加热器，并与卤水换热后冷凝得到高温冷凝水；将所述高温冷凝水经过所述预热器对卤水进行预热后回至所述余热锅炉。
另外，根据本发明上述实施例的基于真空制盐工艺的分布式能源系统的控制方法还可以具有如下附加的技术特征：
在一些示例中，还包括：将所述蒸汽中的第二部分输送至溴冷机以便制备冷冻水，并将所述冷冻水输送至冷凝器。
在一些示例中，还包括：将所述蒸汽中的剩余部分输送至所述干燥器，以便与空气换热后对湿盐进行干燥处理。
在一些示例中，还包括：对换热后的高温烟气进行洗涤，然后通过压缩机进行压缩后进行卤水净化。
根据本发明实施例的基于真空制盐工艺的分布式能源系统的控制方法，主要根据制盐工艺过程实际用能情况对冷、热、电等多种能源形式进行联合供应而进行设计，满足了整个过程的用电、蒸汽需求，提高了能源利用效率及用能安全性；用溴冷机制备冷冻水，进入混合式冷凝器，增加二次蒸汽的冷凝量，提高了真空制盐系统的真空度，从而提高了真空制盐生产能力；将余热锅炉排放的烟气引入原卤净化车间，可减少烟气中二氧化碳的排放，达到环保效果。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是真空制盐工艺的总体流程图；
图2是真空制盐蒸发工序流程示意图；
图3是根据本发明一个实施例基于真空制盐工艺的分布式能源系统的整体结构示意图；
图4是根据本发明一个实施例的基于真空制盐工艺的分布式能源系统的控制方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图描述根据本发明实施例的基于真空制盐工艺的分布式能源系统及其控制方法。
图3是根据本发明一个实施例的基于真空制盐工艺的分布式能源系统的整体结构示意图。如图3所示，该基于真空制盐工艺的分布式能源系统包括：供能模块110、余热锅炉120、加热器130和预热器140。
其中，供能模块110用于提供生产工艺所需的电能及提供高温烟气。
具体地，供能模块110例如为燃气轮机，天然气在燃气轮机燃烧后做功生成电能及高温烟气，从而满足了生产工艺的用电需求。余热锅炉120用于接收高温烟气，并根据高温烟气制备蒸汽。蒸汽中的第一部分经过蒸汽喷射器进入加热器130，并与卤水换热后冷凝得到高温冷凝水。具体地，加热器130为I效蒸发器的加热器。高温冷凝水经过预热器140对卤水进行预热后回至余热锅炉120。
进一步地，在本发明的一个实施例中，如图3所示，该系统还包括溴冷机150和冷凝器160。其中，蒸汽中的第二部分进入溴冷机150以便制备冷冻水；冷凝器160用于接收冷冻水。其中，冷凝器160例如为混合式冷凝器。
进一步地，在本发明的一个实施例中，如图3所示，该系统还包括干燥器170。其中，蒸汽中的剩余部分进入干燥器170，以便与空气换热后对湿盐进行干燥处理。
进一步地，在本发明的一个实施例中，如图3所示，该系统还包括净化模块180。净化模块180用于对换热后的高温烟气进行洗涤，然后通过压缩机进行压缩后进行卤水净化。
具体地，结合图3，该基于真空制盐工艺的分布式能源系统的工作原理可概述为：通过天然气在燃气轮机燃烧做功转换为电能，满足生产工艺的用电需求；燃烧后的高温烟气进入余热锅炉120制备蒸汽，从而既可满足用电需求，又可满足用热需求，提高了系统的能源综合利用率，以及用能安全性产生的蒸汽。其中，蒸汽的一部分(第一部分)经蒸汽喷射器进入I效蒸发器的加热器130，与卤水换热后冷凝，高温冷凝水经预热器140预热卤水后回至余热锅炉120；一部分(第二部分)蒸汽进入溴冷机150制备冷冻水，冷冻水可进入混合式冷凝器160，从而提高整个系统的真空度，从而扩大了真空制盐生产能力；剩余小部分(第三部分)蒸汽进入干燥车间(干燥器170)，与空气换热后对湿盐进行干燥处理；而换热后的烟气经洗涤系统，采用压缩机抽取，压缩进入卤水净化车间(净化模块180)，从而减少了二氧化碳的排放，具有环保效益。
根据本发明实施例的基于真空制盐工艺的分布式能源系统，主要根据制盐工艺过程实际用能情况对冷、热、电等多种能源形式进行联合供应而进行设计，满足了整个过程的用电、蒸汽需求，提高了能源利用效率及用能安全性；用溴冷机制备冷冻水，进入混合式冷凝器，增加二次蒸汽的冷凝量，提高了真空制盐系统的真空度，从而提高了真空制盐生产能力；将余热锅炉排放的烟气引入原卤净化车间，可减少烟气中二氧化碳的排放，达到环保效果。
本发明的进一步实施例还提出了一种基于真空制盐工艺的分布式能源系统的控制方法，其中，该基于真空制盐工艺的分布式能源系统例如为本发明上述任意一个实施例所描述的基于真空制盐工艺的分布式能源系统。
图4是根据本发明一个实施例的基于真空制盐工艺的分布式能源系统的控制方法的流程图。如图4所示，该基于真空制盐工艺的分布式能源系统的控制方法，包括以下步骤：
步骤S1：供能模块提供生产工艺所需的电能及提供高温烟气。具体地，供能模块例如为燃气轮机，天然气在燃气轮机燃烧后做功生成电能及高温烟气，从而满足了生产工艺的用电需求。
步骤S2：余热锅炉根据高温烟气制备蒸汽。
步骤S3：将蒸汽的第一部分经过蒸汽喷射器输送至加热器，并与卤水换热后冷凝得到高温冷凝水。具体地，加热器为I效蒸发器的加热器。
步骤S4：将高温冷凝水经过预热器对卤水进行预热后回至余热锅炉。
进一步地，在本发明的一个实施例中，该方法还包括：将蒸汽中的第二部分输送至溴冷机以便制备冷冻水，并将冷冻水输送至冷凝器。其中，冷凝器例如为混合式冷凝器。
进一步地，在本发明的一个实施例中，该方法还包括：将蒸汽中的剩余部分输送至干燥器，以便与空气换热后对湿盐进行干燥处理。
进一步地，在本发明的一个实施例中，该方法还包括：对换热后的高温烟气进行洗涤，然后通过压缩机进行压缩后进行卤水净化。
具体地，该基于真空制盐工艺的分布式能源系统的控制方法的工作原理可概述为：通过天然气在燃气轮机燃烧做功转换为电能，满足生产工艺的用电需求；燃烧后的高温烟气进入余热锅炉制备蒸汽，从而既可满足用电需求，又可满足用热需求，提高了系统的能源综合利用率，以及用能安全性产生的电和蒸汽。其中，蒸汽的一部分(第一部分)经蒸汽喷射器进入I效蒸发器的加热器，与卤水换热后冷凝，高温冷凝水经预热器预热卤水后回至余热锅炉；一部分(第二部分)蒸汽进入溴冷机制备冷冻水，冷冻水可进入混合式冷凝器，增加二次蒸汽冷凝量，从而提高整个系统的真空度，从而扩大了真空制盐生产能力；剩余小部分(第三部分)蒸汽进入干燥车间(干燥器)，与空气换热后对湿盐进行干燥处理；而换热后的烟气经洗涤系统，采用压缩机抽取，压缩进入卤水净化车间(净化模块)，从而减少了二氧化碳的排放，具有环保效益。
需要说明的是，本发明实施例的基于真空制盐工艺的分布式能源系统的控制方法的具体实现方式与本发明实施例的基于真空制盐工艺的分布式能源系统的具体实现方式类似，具体请参见方法部分的描述，为了减少冗余，此处不再赘述。
根据本发明实施例的基于真空制盐工艺的分布式能源系统的控制方法，主要根据制盐工艺过程实际用能情况对冷、热、电等多种能源形式进行联合供应而进行设计，满足了整个过程的用电、蒸汽需求，提高了能源利用效率及用能安全性；用溴冷机制备冷冻水，进入混合式冷凝器，增加二次蒸汽的冷凝量，提高了真空制盐系统的真空度，从而提高了真空制盐生产能力；将余热锅炉排放的烟气引入原卤净化车间，可减少烟气中二氧化碳的排放，达到环保效果。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同限定。
Claims (4)
1.一种基于真空制盐工艺的分布式能源系统，其特征在于，包括：
供能模块，用于提供生产工艺所需的电能及提供高温烟气；
余热锅炉，用于接收所述高温烟气，并根据所述高温烟气制备蒸汽；
加热器，所述蒸汽中的第一部分经过蒸汽喷射器进入所述加热器，并与卤水换热后冷凝得到高温冷凝水；
预热器，所述高温冷凝水经过所述预热器对卤水进行预热后回至所述余热锅炉；
溴冷机，所述蒸汽中的第二部分进入所述溴冷机以便制备冷冻水；
冷凝器，用于接收所述冷冻水；
干燥器，所述蒸汽中的剩余部分进入所述干燥器，以便与空气换热后对湿盐进行干燥处理；
净化模块，用于对换热后的高温烟气进行洗涤，然后通过压缩机进行压缩后进行卤水净化。
2.根据权利要求1所述的基于真空制盐工艺的分布式能源系统，其特征在于，所述供能模块为燃气轮机，天然气在所述燃气轮机燃烧后生成所述电能及高温烟气。
3.根据权利要求1所述的基于真空制盐工艺的分布式能源系统，其特征在于，所述加热器为I效蒸发器的加热器。
4.一种如权利要求1-3任一项所述的基于真空制盐工艺的分布式能源系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
供能模块提供生产工艺所需的电能及提供高温烟气；
余热锅炉根据所述高温烟气制备蒸汽；
将所述蒸汽的第一部分经过蒸汽喷射器输送至加热器，并与卤水换热后冷凝得到高温冷凝水；
将所述高温冷凝水经过所述预热器对卤水进行预热后回至所述余热锅炉；
将所述蒸汽中的第二部分输送至溴冷机以便制备冷冻水，并将所述冷冻水输送至冷凝器；
将所述蒸汽中的剩余部分输送至所述干燥器，以便与空气换热后对湿盐进行干燥处理；
对换热后的高温烟气进行洗涤，然后通过压缩机进行压缩后进行卤水净化。
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