CN109612298A - 一种便于回收蒸汽乏汽热量的预热系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于蒸汽乏汽回收利用技术领域。一种便于回收蒸汽乏汽热量的预热系统，包括压煮器和沉降槽，所述沉降槽用于承装洗涤液；所述压煮器通过第一蒸汽乏汽排出管与所述沉降槽连通，用于加热所述洗涤液；所述第一蒸汽乏汽排出管上设有第一截止阀。本发明通过将压煮器中排出的蒸汽乏汽通过第一蒸汽乏汽排出管引至沉降槽内加热洗液，能够充分回收压煮器蒸汽乏汽的热量，提高沉降槽内洗涤液的温度，通过二次利用蒸汽乏汽加热，高效地利用氧化铝生产过程中产生的蒸汽乏汽，提高蒸汽乏汽的利用率，减少氧化铝生产汽耗，降低生产成本，最终达到节能降耗的目的。

Description

一种便于回收蒸汽乏汽热量的预热系统

技术领域

本发明属于蒸汽乏汽回收利用技术领域，具体涉及氧化铝生产工艺中便于回收蒸汽乏汽热量的预热系统。

背景技术

现代铝工业生产中，氧化铝生产溶出是必不可少的一个工艺过程，在氧化铝生产溶出预热系统中，压煮器溶出矿浆过程会产生大量高热值的蒸汽乏汽，为回收利用该部分能源，传统技术是将这部分蒸汽乏汽经原矿浆预热后进入水凝器，在水凝器中冷凝后进入扩容槽，在扩容槽的蒸汽进口管上设置一个简易的喷水管对进入扩容槽的蒸汽乏汽进行回收，蒸汽乏汽与喷水管喷出的水混合，其热量被喷水吸收形成热水，输送至热水站回收利用，未被回收的蒸汽乏汽从扩容槽顶部排气管排入大气。生产实践表明，由于入口喷水装置吸收蒸汽乏汽的效率极低，大量蒸汽乏汽从扩容槽顶部的排气管处直接排入大气，造成大量蒸汽乏汽热能的浪费，并且由于乏汽中带有碱，乏汽外排时，容易造成环境污染。

发明内容

本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，提供一种便于回收蒸汽乏汽热量的预热系统，对高压溶出的蒸汽乏汽进行回收利用，避免能源的浪费，达到降低氧化铝蒸汽乏汽消耗的目的。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种便于回收蒸汽乏汽热量的预热系统，包括压煮器和沉降槽，所述沉降槽用于承装洗涤液；所述压煮器通过第一蒸汽乏汽排出管与所述沉降槽连通，用于加热所述洗涤液；所述第一蒸汽乏汽排出管上设有第一截止阀。

进一步的，还包括互相连通的溶出水冷器和扩容槽；所述压煮器通过第二蒸汽乏汽排出管与所述溶出水冷器连通，用于将压煮器中的蒸汽乏汽输送到溶出水冷器中加热溶出水冷器；所述第二蒸汽乏汽排出管上设有第二截止阀；所述压煮器通过第三蒸汽乏汽排出管与所述扩容槽连通，所述第三蒸汽乏汽排出管上设有第三截止阀；所述扩容槽还用于收集溶出水冷器中输送来的冷却水和蒸汽乏汽。

进一步的，所述溶出水冷器的侧壁上设有第一进气口，所述第一进气口与第二蒸汽乏汽排出管连通；所述溶出水冷器的侧壁上还设有冷凝水排出口；所述溶出水冷器的上端一侧设有冷却水入口，所述溶出水冷器的下端一侧设有预热水出口；所述溶出水冷器的上端设有第一出气口，所述第一出气口通过第四蒸汽乏汽排出管与所述扩容槽连通；所述预热水出口通过预热水管与所述扩容槽的连通。

进一步的，所述扩容槽的上部设有尾气排气管，所述尾气排气管内设有气液分离器，所述扩容槽的下部设有排液管，所述排液管用于与热水站连通。

进一步的，所述压煮器的侧壁上间隔设有第二进气口和第二排气口；所述第二进气口与蒸汽乏汽源连通，所述第二排气口与一四通换向阀连通；所述四通换向阀具有第一端口、第二端口、第三端口和第四端口；所述第一端口与所述第一蒸汽乏汽排出管连通；所述第二端口与所述第二蒸汽乏汽排出管连通；所述第三端口与所述第三蒸汽乏汽排出管连通；所述第四端口与所述第二排气口连通。

进一步的，所述第一蒸汽乏汽排出管上设有疏水阀，用于防止蒸汽乏汽输送过程中第一蒸汽乏汽排出管凝结水的形成。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明一种便于回收蒸汽乏汽热量的预热系统，将压煮器中排出的蒸汽乏汽通过第一蒸汽乏汽排出管引至沉降槽内加热洗液，能够充分回收压煮器蒸汽乏汽的热量，提高沉降槽内洗涤液的温度，通过二次利用蒸汽乏汽加热，高效地利用氧化铝生产过程中产生的蒸汽乏汽，提高蒸汽乏汽的利用率，减少氧化铝生产汽耗，降低生产成本，最终达到节能降耗的目的。

本发明一种便于回收蒸汽乏汽热量的预热系统的结构合理，从压煮器中排出的蒸汽乏汽能够通过溶出水冷器中冷凝后进入扩容槽后再送至热水站回收利用，也可在不影响现有的氧化铝生产工艺流程的前提下，通过设置第一蒸汽乏汽排出管连通压煮器和沉降槽，以二次利用蒸汽乏汽加热洗涤液；通过回收蒸汽乏汽，减少了带碱乏汽的外排，对自然环境保护有积极作用。

附图说明

图1是本发明一种便于回收蒸汽乏汽热量的预热系统的结构示意图；

其中，附图中标记为：1-压煮器；2-沉降槽；3-第一蒸汽乏汽排出管；4-第一截止阀； 5-溶出水冷器；6-扩容槽；7-第二蒸汽乏汽排出管；8-第二截止阀；9-第三蒸汽乏汽排出管； 10-第三截止阀；11-第一进气口；12-冷凝水排出口；13-冷却水入口；14-预热水出口；15- 第一出气口；16-第四蒸汽乏汽排出管；17-预热水管；18-尾气排气管；19-气液分离器；20- 第二进气口；21-第二排气口；22-四通换向阀；23-疏水阀；24-热水站；25-排液管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。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。

请参阅图1，一种便于回收蒸汽乏汽热量的预热系统，包括压煮器1和沉降槽2，所述沉降槽2用于盛装洗涤液；所述压煮器1通过第一蒸汽乏汽排出管3与所述沉降槽2连通，用于加热所述洗涤液；所述第一蒸汽乏汽排出管3上设有第一截止阀4。

通过将压煮器1中排出的蒸汽乏汽通过第一蒸汽乏汽排出管3引至沉降槽2内加热洗液，能够充分回收压煮器1蒸汽乏汽的热量，提高沉降槽2内洗涤液的温度，通过二次利用蒸汽乏汽加热，高效地利用氧化铝生产过程中产生的蒸汽乏汽，提高蒸汽乏汽的利用率，减少氧化铝生产汽耗，并且不影响现有的氧化铝生产工艺流程。

本发明实施例的预热系统还包括互相连通的溶出水冷器5和扩容槽6；从压煮器1中排出的蒸汽乏汽能够通过溶出水冷器中冷凝后进入扩容槽6后再送至热水站回收利用。所述压煮器1通过第二蒸汽乏汽排出管7与所述溶出水冷器5连通，用于将压煮器1中的蒸汽乏汽输送到溶出水冷器5中加热溶出水冷器5；所述第二蒸汽乏汽排出管7上设有第二截止阀8；所述压煮器1通过第三蒸汽乏汽排出管9与所述扩容槽6连通，所述第三蒸汽乏汽排出管9 上设有第三截止阀10；所述扩容槽6还用于收集溶出水冷器5中输送来的冷却水和蒸汽乏汽。

进一步的，所述溶出水冷器5的侧壁上设有用于通入压煮器1中排出的蒸汽乏汽的第一进气口11，所述第一进气口11与第二蒸汽乏汽排出管7连通；所述溶出水冷器5的侧壁上还设有冷凝水排出口12，优选地，冷凝水排出口与第一进气口11相对设置；所述溶出水冷器5的上端一侧设有冷却水入口13，所述溶出水冷器5的下端一侧设有预热水出口14；所述溶出水冷器5的上端设有第一出气口15，所述第一出气口15通过第四蒸汽乏汽排出管16与所述扩容槽6连通；所述预热水出口14通过预热水管17与所述扩容槽6的连通。蒸汽乏汽从第一进气口11进入水冷器5内，与冷却水作用后，冷却水经蒸汽乏汽加热后形成预热水流入扩容槽6中，冷却蒸发形成的部分冷凝水通过冷凝水排出口12排出，未完全利用完的蒸汽乏汽通过第四蒸汽乏汽排出管16输送至扩容槽6内继续加热预热水。

所述扩容槽6的上部设有尾气排气管18，所述尾气排气管18内设有气液分离器19，所述扩容槽6的下部设有排液管25，所述排液管25用于与热水站连通。扩容槽6中蒸汽乏汽与预热水混合，其热量被预热水吸收形成热水，输送至热水站回收利用，少量尾气经气液分离器19后从排气管排出。

本实施例中，所述压煮器1的侧壁上间隔设有第二进气口20和第二排气口21；所述第二进气口20与蒸汽乏汽源连通，为了便于控制蒸汽乏汽的流向，所述第二排气口21与一四通换向阀22连通；所述四通换向阀22具有第一端口、第二端口、第三端口和第四端口；所述第一端口与所述第一蒸汽乏汽排出管3连通；所述第二端口与所述第二蒸汽乏汽排出管7连通；所述第三端口与所述第三蒸汽乏汽排出管9连通；所述第四端口与所述第二排气口21连通。

进一步的，所述第一蒸汽乏汽排出管3上设有疏水阀23，用于防止蒸汽乏汽输送过程中第一蒸汽乏汽排出管3凝结水的形成。

本发明一种便于回收蒸汽乏汽热量的预热系统的工作原理为：压煮器1溶出矿浆过程中，可以根据需要对压煮器中排出的蒸汽乏汽的流向进行控制。将第二截止阀8、第三截止阀10 关闭，打开第一截止阀4，使压煮器1中排出的蒸汽乏汽通过第一蒸汽乏汽排出管3输送至沉降槽2中对沉降槽2中的洗涤液进行预热；将第一截止阀4、第三截止阀10关闭，打开第二截止阀8，使压煮器1中排出的蒸汽乏汽通过第二蒸汽乏汽排出管7输送至溶出水冷器5 中与冷却水作用后，经蒸汽乏汽加热的冷却水形成预热水流入扩容槽6中，冷却蒸发形成的部分冷凝水通过冷凝水排出口12排出，未完全利用完的蒸汽乏汽通过第四蒸汽乏汽排出管 16输送至扩容槽6内继续加热预热水；将第一截止阀4、第二截止阀8关闭，打开第三截止阀10，使压煮器1中排出的蒸汽乏汽通过第三蒸汽乏汽排出管9直接输送至扩容槽6中对扩容槽6中的预热水进行保温预热，扩容槽6中收集的预热水通过排液管25输送至热水站作进一步加热处理。

本发明只需在现有的氧化铝生产工艺设备的基础上重新布置蒸汽乏汽排出管道和截止阀等，总投资小，每个机组总投入约9.67万元，以5个机组为例共投入约48.35万元。本发明将压煮器1蒸汽乏汽直接加热沉降槽2内的洗涤液，减少沉降槽2通入二次汽量，可让蒸发多用二次汽，减少新蒸汽消耗，达到节能降耗的目的，同时也避免了蒸汽白白从扩容槽6内排空。每组溶出每小时减少浪费2吨新蒸汽，按工厂运转率为97％、一吨新蒸汽按115元计算，1组溶出每年可节约1*2*24*365*97％＝16994.4吨新蒸汽，年效益为 16994.4*115-9.67＝185.7656万元。如五组全部改造完则为：185.7656*5＝929万元。本发明能够有效降低蒸汽消耗，为氧化铝生产带来可观的经济效益，本发明的实施既符合国家相关政策，也有利于企业长远规划。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (6)

1.一种便于回收蒸汽乏汽热量的预热系统，其特征在于：包括压煮器和沉降槽，所述沉降槽用于承装洗涤液；所述压煮器通过第一蒸汽乏汽排出管与所述沉降槽连通，用于加热所述洗涤液；所述第一蒸汽乏汽排出管上设有第一截止阀。

2.根据权利要求1所述的一种便于回收蒸汽乏汽热量的预热系统，其特征在于：还包括互相连通的溶出水冷器和扩容槽；所述压煮器通过第二蒸汽乏汽排出管与所述溶出水冷器连通，用于将压煮器中的蒸汽乏汽输送到溶出水冷器中加热溶出水冷器；所述第二蒸汽乏汽排出管上设有第二截止阀；所述压煮器通过第三蒸汽乏汽排出管与所述扩容槽连通，所述第三蒸汽乏汽排出管上设有第三截止阀；所述扩容槽还用于收集溶出水冷器中输送来的冷却水和蒸汽乏汽。

3.根据权利要求2所述的一种便于回收蒸汽乏汽热量的预热系统，其特征在于：所述溶出水冷器的侧壁上设有第一进气口，所述第一进气口与第二蒸汽乏汽排出管连通；所述溶出水冷器的侧壁上还设有冷凝水排出口；所述溶出水冷器的上端一侧设有冷却水入口，所述溶出水冷器的下端一侧设有预热水出口；所述溶出水冷器的上端设有第一出气口，所述第一出气口通过第四蒸汽乏汽排出管与所述扩容槽连通；所述预热水出口通过预热水管与所述扩容槽的连通。

4.根据权利要求2所述的一种便于回收蒸汽乏汽热量的预热系统，其特征在于：所述扩容槽的上部设有尾气排气管，所述尾气排气管内设有气液分离器，所述扩容槽的下部设有排液管，所述排液管用于与热水站连通。

5.根据权利要求2所述的一种便于回收蒸汽乏汽热量的预热系统，其特征在于：所述压煮器的侧壁上间隔设有第二进气口和第二排气口；所述第二进气口与蒸汽乏汽源连通，所述第二排气口与一四通换向阀连通；所述四通换向阀具有第一端口、第二端口、第三端口和第四端口；所述第一端口与所述第一蒸汽乏汽排出管连通；所述第二端口与所述第二蒸汽乏汽排出管连通；所述第三端口与所述第三蒸汽乏汽排出管连通；所述第四端口与所述第二排气口连通。

6.根据权利要求2所述的一种便于回收蒸汽乏汽热量的预热系统，其特征在于：所述第一蒸汽乏汽排出管上设有疏水阀，用于防止蒸汽乏汽输送过程中第一蒸汽乏汽排出管凝结水的形成。