CN109612293A - 一种高温凝结水的热量回收系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高温凝结水的热量回收系统，包括高温蒸汽凝结水进管、闪蒸罐、冷凝水收集槽、真空蒸发器、中和液槽、第一循环水泵、分离器、冷凝器、喷射泵、循环水槽和第二循环水泵；所述闪蒸罐上的高温蒸汽凝结水进口与所述高温蒸汽凝结水进管相连通，所述闪蒸罐上的凝结水出口与所述冷凝水收集槽相连通；所述真空蒸发器上的闪蒸汽入口通过管道所述闪蒸罐上的闪蒸汽出口相连通，所述闪蒸罐上的二次蒸汽冷凝液出口通过管道与所述中和液槽的入口相连通；本发明利用一次蒸汽凝结水闪蒸汽做为热源，经过闪蒸罐、蒸发器等处理后对中和液进行循环蒸发，提高其浓度，有效地对高温凝结水的热量进行回收，年回收闪蒸汽量达12880t/年。

Description

一种高温凝结水的热量回收系统

技术领域

本发明涉及化工技术领域，特别涉及一种高温凝结水的热量回收系统。

背景技术

我国两钠产品均是用碱液吸收氮的氧化物来生产。用碱液直接吸收高浓度生产两钠的新工艺为现大型两钠生产企业采用的方法。随着全球能源枯竭、环境不断恶化，市场调控力度不断加大，大量低品质硝酸钠产品充斥市场，造成正规生产企业高品质硝酸钠市场萎缩，为增强企业核心竞争力，提高盈利增长点，碱吸收提高吸收率和中和液亚硝比及后处理提高亚硝酸钠收得率，最终达到提高两钠产品亚硝比的目的势在必行。在响应国家政策要求的同时，也为企业可持续发展奠定基础。

我公司的两钠车间后处理共有八套蒸发装置，采用双效顺流蒸发工艺，蒸汽消耗量约30～35t/h。一效蒸发一次蒸汽产生的凝结水经疏水阀后送到冷凝水收集槽，供两钠废锅使用。由于凝结水采用开式回收冷凝水方式，导致高温凝结水产生的闪蒸汽直接排到大气，不仅是热量损失，而且还造成了热污染。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种高温凝结水的热量回收系统，利用一次蒸汽凝结水闪蒸汽做为热源，经过闪蒸罐、蒸发器等处理后对中和液进行循环蒸发，提高其浓度。有效地对高温凝结水的热量进行回收，年回收闪蒸汽量(折合0.6MP蒸汽)达12880t/年。

本发明是这样实现的：

本发明提供一种高温凝结水的热量回收系统，包括高温蒸汽凝结水进管、闪蒸罐、冷凝水收集槽、真空蒸发器、中和液槽、第一循环水泵、分离器、冷凝器、喷射泵、循环水槽和第二循环水泵；

所述闪蒸罐上设有位于中部的高温蒸汽凝结水进口、位于顶部的闪蒸汽出口、位于底部的凝结水出口，所述高温蒸汽凝结水进口与所述高温蒸汽凝结水进管相连通，所述凝结水出口与所述冷凝水收集槽相连通；

所述真空蒸发器上设有位于中下部的闪蒸汽入口、位于顶部的二次蒸汽出口、位于下部的二次蒸汽冷凝液出口、位于底部的分离液入口、位于上部的中和液入口、位于中部的溢流口，所述闪蒸汽入口通过管道所述闪蒸罐上的闪蒸汽出口相连通，所述二次蒸汽冷凝液出口通过管道与所述中和液槽的入口相连通，所述中和液槽的出口通过所述第一循环水泵与所述中和液入口相连通，所述溢流口通过管道与所述中和液槽的入口相连通；

所述分离器上设有位于中部的第一蒸汽入口、位于顶部的第一蒸汽出口、位于底部的液体出口，所述第一蒸汽入口通过管道与所述真空蒸发器上的二次蒸汽出口相连通，所述液体出口通过管道与所述真空蒸发器上的分离液入口相连通；

所述冷凝器上设有位于下部的冷却上水入口、位于上部的冷却回水出口、位于顶部的第二蒸汽入口、以及位于下部的冷凝液出口，所述第二蒸汽入口通过管道与所述分离器第一蒸汽出口相连通，所述冷凝液出口与所述喷射泵相连通。

进一步地，所述在闪蒸罐的凝结水出口处安装有一台用于排水阻汽的浮球式疏水调节阀。

进一步地，所述喷射泵上设有冷凝液入口、浓缩液出口、循环水入口，所述冷凝液入口通过管道与所述冷凝器上的冷凝液出口相连通，所述浓缩液出口通过管道与所述循环水槽相连通，所述循环水槽通过所述第二循环水泵与所述循环水入口相连通。

进一步地，所述闪蒸罐为圆筒体。所述闪蒸罐上设有安全阀。

进一步地，所述闪蒸罐的上部内壁安装有丝网除沫器。

进一步地，所述冷凝器底部设有第一排净口，所述第一排净口通过管道与所述循环水槽相连通。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的一种高温凝结水的热量回收系统，来自一效蒸发器的高温蒸汽凝结水(一次蒸汽凝结水)经过高温蒸汽凝结水进管进入到闪蒸罐中。闪蒸罐将闪蒸汽送至真空蒸发器做热源使用。闪蒸罐内凝结水送到(两钠)冷凝水收集槽供废热锅炉加水使用。真空蒸发器产生的二次蒸汽，通过分离器和冷凝器后去喷射泵，真空蒸发器产生的二次蒸汽冷凝液经过位于下部的二次蒸汽冷凝液出口去中和液槽回收去溶碱。来自中和液槽的中和液用第一循环水泵打入真空蒸发器，然后通过位于中部的溢流口回到中和液槽。现有技术中原有的一效蒸发一次蒸汽产生的凝结水(高温蒸汽凝结水)直接经过疏水阀疏水后送到冷凝水收集槽，供两钠废锅使用；本发明提供的一种高温凝结水的热量回收系统，利用一次蒸汽凝结水闪蒸汽做为热源，经过闪蒸罐、蒸发器等处理后对中和液进行循环蒸发，能够提高凝结水浓度。且可以有效地对高温凝结水的热量进行回收，年回收闪蒸汽量(折合0.6MP蒸汽)达12880t/年。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种高温凝结水的热量回收系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种高温凝结水的热量回收系统的闪蒸罐的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种高温凝结水的热量回收系统的工作流程图；

其中图中1、高温蒸汽凝结水进管；2、闪蒸罐；21、高温蒸汽凝结水进口；22、闪蒸汽出口；23、凝结水出口；24、浮球式疏水调节阀；25、丝网除沫器；3、冷凝水收集槽；4、真空蒸发器；41、闪蒸汽入口；42、二次蒸汽出口；43、二次蒸汽冷凝液出口；44、分离液入口；45、中和液入口；46、溢流口；5、中和液槽；6、第一循环水泵；7、分离器；71、第一蒸汽入口；72、第一蒸汽出口；73、液体出口；8、冷凝器；81、冷却上水入口；82、冷却回水出口；83、第二蒸汽入口；84、冷凝液出口；85、第一排净口；9、喷射泵；91、冷凝液入口；92、浓缩液出口；93、循环水入口；10、循环水槽；11、第二循环水泵。

具体实施方式

如图1-图3所示，本发明实施例提供一种高温凝结水的热量回收系统，包括高温蒸汽凝结水进管1、闪蒸罐2、冷凝水收集槽3、真空蒸发器4、中和液槽5、第一循环水泵6、分离器7、冷凝器8、喷射泵9、循环水槽10和第二循环水泵11；

所述闪蒸罐2上设有位于中部的高温蒸汽凝结水进口21、位于顶部的闪蒸汽出口22、位于底部的凝结水出口23，所述高温蒸汽凝结水进口21与所述高温蒸汽凝结水进管1相连通，所述凝结水出口23与所述冷凝水收集槽3相连通；

所述真空蒸发器4上设有位于中下部的闪蒸汽入口41、位于顶部的二次蒸汽出口42、位于下部的二次蒸汽冷凝液出口43、位于底部的分离液入口44、位于上部的中和液入口45、位于中部的溢流口46，所述闪蒸汽入口41通过管道所述闪蒸罐2上的闪蒸汽出口22相连通，所述二次蒸汽冷凝液出口43通过管道与所述中和液槽5的入口相连通，所述中和液槽5的出口通过所述第一循环水泵6与所述中和液入口45相连通，所述溢流口46通过管道与所述中和液槽5的入口相连通；

所述分离器7上设有位于中部的第一蒸汽入口71、位于顶部的第一蒸汽出口72、位于底部的液体出口73，所述第一蒸汽入口71通过管道与所述真空蒸发器4上的二次蒸汽出口42相连通，所述液体出口73通过管道与所述真空蒸发器4上的分离液入口44相连通；

所述冷凝器8上设有位于下部的冷却上水入口81、位于上部的冷却回水出口82、位于顶部的第二蒸汽入口83、以及位于下部的冷凝液出口84，所述第二蒸汽入口83通过管道与所述分离器7第一蒸汽出口72相连通，所述冷凝液出口84与所述喷射泵9相连通。

本发明提供的一种高温凝结水的热量回收系统，来自一效蒸发器的高温蒸汽凝结水(一次蒸汽凝结水)经过高温蒸汽凝结水进管1进入到闪蒸罐2中。闪蒸罐2将闪蒸汽从位于顶部的闪蒸汽出口22送至真空蒸发器4做热源使用。闪蒸罐2内凝结水经过位于底部的凝结水出口23送到(两钠)冷凝水收集槽3供废热锅炉加水使用。

真空蒸发器4产生的二次蒸汽，通过分离器7和冷凝器8后去喷射泵9，具体地，二次蒸汽经过第一蒸汽入口71进入分离器7，分离后的蒸汽从第一蒸汽出口72出来到达冷凝器8，冷却上水通过冷却上水入口81进入到冷凝器下部，冷却回水通过冷却回水出口82回收，冷凝液从冷凝液出口84到达喷射泵9。

真空蒸发器4产生的二次蒸汽冷凝液经过位于下部的二次蒸汽冷凝液出口43去中和液槽5回收去溶碱。

来自中和液槽5的中和液用第一循环水泵6经过中和液入口45打入真空蒸发器4，然后通过位于中部的溢流口46回到中和液槽5。

真空蒸发器4的负压由所述第一循环水泵6来提供。第一循环水泵6可以将中和液槽5中的水打入真空蒸发器4中循环利用，即能满足工艺要求，因此不需要另外增加水泵。

原有的一效蒸发一次蒸汽产生的凝结水(高温蒸汽凝结水)直接经过疏水阀疏水后送到冷凝水收集槽，供两钠废锅使用。本发明提供的一种高温凝结水的热量回收系统，利用一次蒸汽凝结水闪蒸汽做为热源，经过闪蒸罐、蒸发器等处理后对中和液进行循环蒸发，能够提高凝结水浓度。且可以有效地对高温凝结水的热量进行回收，年回收闪蒸汽量(折合0.6MP蒸汽)达12880t/年，具体地：

回收蒸汽量计算：

蒸发用蒸汽量以32t/h、年生产时间以8000小时计；

冷凝水温度：136℃

136℃凝结水热焓：558kJ/kg

100℃蒸汽热焓：2676kJ/kg

100℃凝结水热焓：419kJ/kg

136℃凝结水与100℃凝结水热焓差：558-419＝139kJ/kg

回收100℃闪蒸汽量：

32×139÷2676×＝1.66t/h，

折合0.60MP蒸汽量为：1.66×2676÷2756＝1.61t/h

(0.60MP蒸汽热焓为2756kJ/kg)

年回收闪蒸汽量(折合0.6MP蒸汽)为：1.61×8000＝12880t/年

优选地，所述在闪蒸罐的凝结水出口处安装有一台用于排水阻汽的浮球式疏水调节阀24。现有技术中由于凝结水首先通过疏水阀疏水，疏水阀漏汽不可避免(国标规定：疏水阀漏汽率不大于3％)；我们采用闪蒸罐、真空蒸发器等对热量回收的同时，在闪蒸罐凝结水出口安装一台浮球式疏水调节阀，起到排水阻汽的作用。此阀有以下特点：⑴、外形尺寸较大，适用于较大背压力且不会泄漏蒸汽，排出的凝结水是接近蒸汽压力的饱和水，故有利于提高设备热效率和二次蒸汽利用特点。⑵、该阀随着凝结水液面上升，当浮球升到距罩盖底平面403mm时，阀门全开使凝结水大量排入水箱。当浮球下降113毫米后，阀门全关，凝结水不能流出，使浮球稳定的限制在113-403毫米的空间范围内变化，从而使阀门达到只能排放空气和高温凝结水，凝结水中夹带的蒸汽从阀体顶部通过平衡管返回到加热室，从而有阻止蒸汽泄漏的优越性。

优选地，所述闪蒸罐为圆筒体。所述闪蒸罐上设有安全阀。

优选地，如图2所示，所述闪蒸罐的上部内壁安装有丝网除沫器。当带有雾沫的气体以一定速度上升通过丝网时，由于雾沫上升的惯性作用，雾沫与丝网细丝相碰撞而被附着在细丝表面上。细丝表面上雾沫的扩散、雾沫的重力沉降，使雾沫形成较大的液滴沿着细丝流至两根丝的交接点。细丝的可润湿性、液体的表面张力及细丝的毛细管作用，使得液滴越来越大，直到聚集的液滴大到其自身产生的重力超过气体的上升力与液体表面张力的合力时，液滴就从细丝上分离下落。气体通过丝网除沫器后，基本上不含雾沫。分离气体中的雾沫，以改善操作条件，优化工艺指标，减少设备腐蚀，延长设备使用寿命，增加处理量及回收有价值的物料，保护环境，减少大气污染等。结构简单体积小，除沫效率高，阻力小，重量轻，安装、操作、维修方便，丝网除沫器对粒径≥3～5um的雾沫，捕集效率达98％-99.8％，而气体通过除沫器的压力降却很小只有250-500Pa，有利于提高设备的生产效率。

优选地，如图1所示，所述喷射泵9上设有冷凝液入口91、浓缩液出口92、循环水入口93，所述冷凝液入口91通过管道与所述冷凝器上的冷凝液出口84相连通，所述浓缩液出口92通过管道与所述循环水槽10相连通，所述循环水槽10通过所述第二循环水泵11与所述循环水入口93相连通。循环水槽作为浓缩液收集槽的同时也可以为喷射泵提供水源。

优选地，所述冷凝器8底部设有第一排净口85，所述第一排净口85通过管道与所述循环水槽10相连通。冷凝器底部的一些结晶物质可以通过所述第一排净口85排入循环水槽中。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高温凝结水的热量回收系统，其特征在于，包括高温蒸汽凝结水进管、闪蒸罐、冷凝水收集槽、真空蒸发器、中和液槽、第一循环水泵、分离器、冷凝器、喷射泵、循环水槽和第二循环水泵；

所述闪蒸罐上设有位于中部的高温蒸汽凝结水进口、位于顶部的闪蒸汽出口、位于底部的凝结水出口，所述高温蒸汽凝结水进口与所述高温蒸汽凝结水进管相连通，所述凝结水出口与所述冷凝水收集槽相连通；

所述真空蒸发器上设有位于中下部的闪蒸汽入口、位于顶部的二次蒸汽出口、位于下部的二次蒸汽冷凝液出口、位于底部的分离液入口、位于上部的中和液入口、位于中部的溢流口，所述闪蒸汽入口通过管道所述闪蒸罐上的闪蒸汽出口相连通，所述二次蒸汽冷凝液出口通过管道与所述中和液槽的入口相连通，所述中和液槽的出口通过所述第一循环水泵与所述中和液入口相连通，所述溢流口通过管道与所述中和液槽的入口相连通；

所述分离器上设有位于中部的第一蒸汽入口、位于顶部的第一蒸汽出口、位于底部的液体出口，所述第一蒸汽入口通过管道与所述真空蒸发器上的二次蒸汽出口相连通，所述液体出口通过管道与所述真空蒸发器上的分离液入口相连通；

所述冷凝器上设有位于下部的冷却上水入口、位于上部的冷却回水出口、位于顶部的第二蒸汽入口、以及位于下部的冷凝液出口，所述第二蒸汽入口通过管道与所述分离器第一蒸汽出口相连通，所述冷凝液出口与所述喷射泵相连通。

2.根据权利要求1所述的高温凝结水的热量回收系统，其特征在于，所述在闪蒸罐的凝结水出口处安装有一台用于排水阻汽的浮球式疏水调节阀。

3.根据权利要求1所述的高温凝结水的热量回收系统，其特征在于，所述喷射泵上设有冷凝液入口、浓缩液出口、循环水入口，所述冷凝液入口通过管道与所述冷凝器上的冷凝液出口相连通，所述浓缩液出口通过管道与所述循环水槽相连通，所述循环水槽通过所述第二循环水泵与所述循环水入口相连通。

4.根据权利要求1所述的高温凝结水的热量回收系统，其特征在于，所述闪蒸罐为圆筒体。

5.根据权利要求1所述的高温凝结水的热量回收系统，其特征在于，所述闪蒸罐上设有安全阀。

6.根据权利要求1所述的高温凝结水的热量回收系统，其特征在于，所述闪蒸罐的上部内壁安装有丝网除沫器。

7.根据权利要求1所述的高温凝结水的热量回收系统，其特征在于，所述冷凝器底部设有第一排净口，所述第一排净口通过管道与所述循环水槽相连通。