CN108980949B - 一种供热蒸汽输送系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种供热蒸汽输送系统，包括低温蒸汽输送管路与煤气输送管路；厂区来的蒸汽通过蒸汽输送管道送至用户侧，厂区来的煤气通过煤气供气管道送至用户侧，煤气供气管道在用户侧接入煤气燃烧器，燃烧后的煤气送入蒸汽加热器中并将热量传递给经过的蒸汽，经过加热后的蒸汽为用户提供所需要的热能。该系统将钢铁企业生产过程中产生的煤气引入供热系统，降低了供热蒸汽在长距离输送过程中的散热损失，增加了钢厂利用低温蒸汽供热的能力，实现了低温热源有效利用。

Description

一种供热蒸汽输送系统
技术领域
本发明属于供热系统领域，具体涉及一种供热蒸汽输送系统。
背景技术
随着城市的发展，工业、居民的供热需求也在不断增大，节能环保型的供热方式具有广阔的市场。
钢铁企业在生产过程中会产生含有大量余热能的蒸汽，产生的蒸汽可用于工业或居民的集中供热。现阶段，由于对低温蒸汽热源的利用能力有限，钢铁企业大多选择利用高温蒸汽供热，而将低温蒸汽直接排放，低温蒸汽的直接排放会造成较大能量损耗，同时，供热用高温蒸汽的长距离输送也伴随着较大的热量损耗。本发明诣在利用低温蒸汽进行集中供热，通过利用低温蒸汽集中供热，可有效降低长距离输送过程中的散热损失。与此同时，钢铁企业在生产过程中也会产生大量煤气，若将回收的煤气用于低温蒸汽供热系统，并充分利用供热回水、蒸汽输送管道疏水和煤气燃烧烟气中的余热，进一步提高供热系统的热经济性。通过调节进入燃烧器的煤气量，可控制用户端供热蒸汽的温度，使之更好满足用户需求则可提高此供热系统的灵活性。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可实现低温热源有效利用，且具有灵活、经济特点的供热蒸汽输送系统。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种供热蒸汽输送系统，包括低温蒸汽输送管路与煤气输送管路；低温蒸汽输送管路主要由蒸汽输送管道与蒸汽加热器组成，与厂区蒸汽系统相连的蒸汽输送管道经过蒸汽加热器后与热用户相连；煤气输送管路主要由煤气供气管道与煤气燃烧器组成，煤气供气管道将厂区煤气系统与煤气燃烧器相连通；煤气燃烧器与蒸汽加热器相连通并向蒸汽加热器中输送高温烟气。
进一步，厂区蒸汽系统与热用户之间的蒸汽输送管道上并联有多个蒸汽加热器，煤气供气管道上并联有多个煤气燃烧器，各煤气燃烧器与蒸汽加热器对应连接。
进一步，煤气输送管路中还包括多级煤气预热器，一级煤气预热器、二级煤气预热器及三级煤气预热器沿煤气输送方向依次串联在煤气供气管道上；热用户的供热回水通过供热回水管道先输送至一级煤气预热器，后再输送至厂区供热回水系统中；二级煤气预热器的入口端与并联在蒸汽输送管道上的蒸汽疏水管路相连，出口端并联在供热回水管道上；三级煤气预热器的入口端通过烟气管道与蒸汽加热器的烟气排气口相连，出口端与烟气排放管道相连接。
进一步，位于一级煤气预热器前方的煤气供气管道上设有流量调节阀。
进一步，煤气燃烧器与鼓风机相连。
进一步，位于蒸汽加热器后方的蒸汽输送管道上设有压力表与温度计。
进一步，供热回水管道上设有排水阀与供热回水泵，供热回水泵设置在排水阀的后方。
进一步，蒸汽加热器为管壳式换热器且流经其内的高温烟气与低温蒸汽的流向相反。
本发明的有益效果在于：将钢铁企业生产过程中产生的煤气引入供热系统中，增加了钢厂利用低温蒸汽供热的能力，实现了低温能源的有效利用；通过调节所需煤气流量，实现了用户侧供热蒸汽温度的调节与控制，增加了供热系统的灵活性。输送过程中管道内蒸汽温度的降低可以减小蒸汽与环境的换热温差，从而减少蒸汽输送过程中的散热损失；充分利用了供热回水、蒸汽管道疏水以及燃烧烟气中的余热对煤气进行燃烧前预热，提高了钢铁企业供热系统的热经济性。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为系统示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
如图所示，本发明中的供热蒸汽输送系统，包括低温蒸汽输送管路与煤气输送管路；其中低温蒸汽输送管路主要由蒸汽输送管道101与蒸汽加热器102组成，与厂区蒸汽系统相连的蒸汽输送管道101经过蒸汽加热器102后与热用户2相连；煤气输送管路主要由煤气供气管道201与煤气燃烧器202组成，煤气供气管道201将厂区煤气系统与煤气燃烧器202相连通；煤气燃烧器202与蒸汽加热器102相连通并向蒸汽加热器102中输送高温烟气。
该系统中，厂区来的蒸汽通过蒸汽输送管道101送至用户侧，厂区来的煤气通过煤气供气管道201送至用户侧，煤气供气管道201在用户侧接入煤气燃烧器202，煤气燃烧器202上连有鼓风机6，空气经鼓风机6进入煤气燃烧器202与煤气混合燃烧，燃烧后的煤气送入蒸汽加热器102中并将热量传递给管道内的蒸汽。经过加热后的蒸汽为用户提供所需要的热能。该系统将钢铁企业生产过程中产生的煤气引入供热系统，增加了钢厂利用低温蒸汽供热的能力，实现了低温能源有效利用。
作为上述方案的进一步改进，厂区蒸汽系统与热用户2之间的蒸汽输送管道101上并联有多个蒸汽加热器102，煤气供气管道201上并联有多个煤气燃烧器202，各煤气燃烧器202与蒸汽加热器102对应连接。这样即可根据热用户2用汽量的多少，在保证蒸汽温度的前提下对供热能力进行调节。
作为上述方案的进一步改进，蒸汽输送管道101上设有疏水器104，疏水器104上连有蒸汽疏水管路103；煤气输送管路中还包括多级煤气预热器。本实施例中共有三级：其中一级煤气预热器203、二级煤气预热器204及三级煤气预热器205沿煤气输送方向依次串联在煤气供气管道201上；热用户2的供热回水通过供热回水管道3先输送至一级煤气预热器203，后再通过供热回水管道3输送至厂区供热回水系统中；二级煤气预热器204的入口端与并联在蒸汽输送管道101上的蒸汽疏水管路103相连，出口端并联在供热回水管道3上；三级煤气预热器205的入口端通过烟气管道4与蒸汽加热器102的烟气排气口相连，出口端与烟气排放管道5相连接。
该系统通过增设多级煤气预热器，并根据供热后热水、管道疏水以及燃烧后烟气的温度的高低依次对煤气进行燃烧前的三级预热，热源依次为供热后热水、蒸汽输送管道中的疏水以及燃烧后烟气。从而达到充分利用供热后热水、管道疏水和燃烧后烟气中余热、降低供热热损失，提高热经济性的目的。
此处供热回水管道3上设有排水阀7与供热回水泵8，供热回水泵8设置在排水阀7的后方。
需要说明的是：钢铁企业可根据实际情况选择是否回收供热后的热水，如需回收则可开启供热回水泵8，回收的热水通过上述的路径返回厂区供热回水系统，若不需回收则可开启排水阀7，通过排水阀直接排放。
本实施例中，位于一级煤气预热器203前方(靠厂区煤气系统端)的煤气供气管道201上设有流量调节阀9，通过控制煤气流量，可达到调节供热蒸汽温度的目的，使蒸汽供热量与用户热需求相匹配，从而改善了供热系统的灵活性。
本实施例中，位于蒸汽加热器102后方(靠热用户端)的蒸汽输送管道101上设有压力表10与温度计11，可时刻对应测量蒸汽加热器出口蒸汽的压力与温度。通过将蒸汽压力与温度的测量值与热用户需求作比较，从而控制煤气供气管道201上流量调节阀9的开度，进而达到调节供热蒸汽温度的目的，最终使供热量与热负荷更好匹配。
本实施例中的蒸汽加热器102为管壳式换热器。烟气和蒸汽流向相反，可加强蒸汽与烟气的热量交换。
对供热管道内部蒸汽而言，根据换热公式：
φ＝A*K*(T1-T2)；
其中：A为换热面积；
K为换热系数(由蒸汽输送管道的结构、材料及其保温方式共同决定)。
由此可以看出：当供热蒸汽的温度T1下降时，内外温差(T1-T2)降低，则在相同供热管道情况下，散热损失降低；解决了蒸汽在长距离传输过程中蒸汽散热损失的问题。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (7)

1.一种供热蒸汽输送系统，其特征在于：包括低温蒸汽输送管路与煤气输送管路；低温蒸汽输送管路主要由蒸汽输送管道与蒸汽加热器组成，与厂区蒸汽系统相连的蒸汽输送管道经过蒸汽加热器后与热用户相连；煤气输送管路主要由煤气供气管道与煤气燃烧器组成，煤气供气管道将厂区煤气系统与煤气燃烧器相连通；煤气燃烧器与蒸汽加热器相连通并向蒸汽加热器中输送高温烟气；
煤气输送管路中还包括多级煤气预热器，一级煤气预热器、二级煤气预热器及三级煤气预热器沿煤气输送方向依次串联在煤气供气管道上；热用户的供热回水通过供热回水管道先输送至一级煤气预热器，后再输送至厂区供热回水系统中；二级煤气预热器的入口端与并联在蒸汽输送管道上的蒸汽疏水管路相连，出口端并联在供热回水管道上；三级煤气预热器的入口端通过烟气管道与蒸汽加热器的烟气排气口相连，出口端与烟气排放管道相连接。
2.根据权利要求1所述的供热蒸汽输送系统，其特征在于：厂区蒸汽系统与热用户之间的蒸汽输送管道上并联有多个蒸汽加热器，煤气供气管道上并联有多个煤气燃烧器，各煤气燃烧器与蒸汽加热器对应连接。
3.根据权利要求1或2所述的供热蒸汽输送系统，其特征在于：位于一级煤气预热器前方的煤气供气管道上设有流量调节阀。
4.根据权利要求1或2所述的供热蒸汽输送系统，其特征在于：煤气燃烧器与鼓风机相连。
5.根据权利要求1或2所述的供热蒸汽输送系统，其特征在于：位于蒸汽加热器后方的蒸汽输送管道上设有压力表与温度计。
6.根据权利要求1或2所述的供热蒸汽输送系统，其特征在于：供热回水管道上设有排水阀与供热回水泵，供热回水泵设置在排水阀的后方。
7.根据权利要求1或2所述的供热蒸汽输送系统，其特征在于：蒸汽加热器为管壳式换热器且流经其内的高温烟气与低温蒸汽的流向相反。
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