CN111351371A - 一种航天炉磨煤系统热能回收装置 - Google Patents

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郭兴建
郭飞
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刘建
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    • F28B1/02—Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser using water or other liquid as the cooling medium
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    • F28B9/00—Auxiliary systems, arrangements, or devices
    • F28B9/08—Auxiliary systems, arrangements, or devices for collecting and removing condensate

Abstract

本发明提供一种航天炉磨煤系统热能回收装置，包括循环风机，所述循环风机的进气口与磨煤系统连通；第一放空管，所述第一放空管的一端与所述循环风机的出气口连通；换热器，所述换热器的进气口与所述第一放空管的另一端连通；进水管，所述进水管向所述换热器内通入换热介质，所述进水管的一端与所述换热器的进水口连；第二放空管，所述第二放空管的一端与所述换热器的出气口连通，另一端通入大气。本发明提供的航天炉磨煤系统热能回收装置，实现能源的合理回收利用，设计简单、加工安装方便，安全可靠，解决了磨煤系统排出的惰性气体污染环境造成资源浪费的问题，减少航天炉灰水系统蒸汽使用量，有利于装置的节能降耗，减少水资源的浪费。

Description

一种航天炉磨煤系统热能回收装置
技术领域
本发明涉及煤化工和发电生产设备技术领域，尤其涉及一种航天炉磨煤系统热能回收装置。
背景技术
根据煤化工和发电工艺的要求，航天炉装置采用干煤粉气流床气化，干燥的粉煤和纯氧(纯度99.6％)在气化炉内燃烧生产出合格的合成气(主要成分H2和CO)，经过激冷水浴后进入洗涤塔系统进行进一步洗涤，洗涤后较清洁的合成气送至净化系统进一步处理。气化炉粉煤干燥系统，为来自洗涤塔后的合成气与助燃空气在惰性气体发生器中进行完全燃烧反应，生成的高温惰性气体进入磨煤机进行干燥和输送，由惰性气体输送干燥的粉煤进入粉煤袋式过滤器进行风粉分离后，分离出的惰性气体部分排放至大气，剩余部分经循环风机进入惰性气体发生器循环使用。
由于排出的循环气中含有大量水蒸汽，直接排至大气中不但污染了环境更是一种资源的浪费，为合理利用资源，需要通过优化工艺设计实现此部分循环放空气的合理有效利用，以提高航天炉装置运行的经济性。
因此，有必要提供一种新的航天炉磨煤系统热能回收装置解决上述技术问题。
发明内容
本发明提供一种航天炉磨煤系统热能回收装置，解决的技术问题是弥补已有技术的不足，消除现有工艺缺陷，实现磨煤系统循环放空气热能及冷凝液有效回收利用。
为解决上述技术问题，本发明提供的航天炉磨煤系统热能回收装置，包括循环风机，所述循环风机的进气口与磨煤系统连通；第一放空管，所述第一放空管的一端与所述循环风机的出气口连通；换热器，所述换热器的进气口与所述第一放空管的另一端连通；进水管，所述进水管向所述换热器内通入换热介质，所述进水管的一端与所述换热器的进水口连通；第二放空管，所述第二放空管的一端与所述换热器的出气口连通，另一端通入大气；回收系统，所述回收系统的进口与所述换热器的介质出水口连通；第一灰水槽，所述第一回收槽的进水口与所述回收系统的出口连通。
优选的，还包括一集水槽，所述集水槽的进水口与所述换热器的冷凝出水口连通。
优选的，还包括一第二灰水槽，所述第二灰水槽的进水口与所述集水槽的出水口连通。
优选的，所述第一放空管为耐热材质。
优选的，所述第一放空管为耐热材质所述第一放空管内容物的压强为2.5KPa，温度为105摄氏度。
优选的，所述第二放空管的内容物温度为40摄氏度。
优选的，所述换热器的换热介质为反渗透水。
优选的，所述进水管的另一端连通有一向所述进水管内抽入换热介质的水泵。
优选的，所述所述进水管10内的换热介质温度为20摄氏度。
优选的，进入所述回收系统内的换热介质的温度为75摄氏度。
与相关技术相比较，本发明提供的航天炉磨煤系统热能回收装置具有如下有益效果：
本发明提供一种航天炉磨煤系统热能回收装置，利用低温水对惰性气体和水蒸气的混合物进行降温、换热，使水蒸气冷凝，将水蒸气中的热量及冷凝水回收利用，实现能源的合理回收利用，设计简单、加工安装方便，安全可靠，解决了磨煤系统排出的惰性气体污染环境造成资源浪费的问题，减少航天炉灰水系统蒸汽使用量，有利于装置的节能降耗，促进了航天炉装置经济运行，减少水资源的浪费。
附图说明
图1为本发明提供的航天炉磨煤系统热能回收装置的一种较佳实施例的系统原理框图；
图中标号：1、循环风机，2、磨煤系统，3、换热器，4、第一放空管，5、换热器，6、回收系统，7、第一灰水槽，8、集水槽，9、第二灰水槽，10、进水管，11、水泵。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
请结合参阅图1，其中，图1为本发明提供的航天炉磨煤系统热能回收装置的一种较佳实施例的系统原理框。航天炉磨煤系统热能回收装置包括：循环风机1，所述循环风机1的进气口与磨煤系统2连通；第一放空管4，所述第一放空管4的一端与所述循环风机1的出气口连通。
循环风机3的出气口上可以连通有一排放管，第一放空管4连通至排放管上，惰性气体输送干燥的粉煤进入粉煤袋式过滤器进行风粉分离后，分离出的惰性气体进入循环风机3部分气体通过排放管进入惰性气体发生器循环使用，剩余部分通过排放管进入第一放空管4，原本应通过第一放空管4直接排放到大气中，现由第一放空管4进入换热器3中。
进入惰性气体发生器循环使用的惰性气体和进入第一放空管4的惰性气体可以根据密度、含水量等指标区分开来，使得含水蒸气较少的惰性气体进入惰性气体发生器循环使用，含水蒸气较多的部分惰性气体进入第一放空管4。进入第一放空管4内的惰性气体与高温水蒸气的混合物的压强为2.5KPa，温度为105摄氏度。
换热器3，所述换热器3的进气口与所述第一放空管4的另一端连通，进入第一放空管4的惰性气体进入换热器3内。
进水管10，所述进水管10向所述换热器3内通入换热介质，所述进水管10的一端与所述换热器3的进水口连通，所述进水管10的另一端连通有一向所述进水管10内抽入换热介质的水泵11。
所述换热器3的换热介质为反渗透水。水泵11的进水口通过管道与盛有反渗透水的容器或发生设备连通，水泵11工作时，将反渗透水通过进水管11抽入换热器3内，与含有大量高温水蒸气的惰性气体进行换热。
由第一放空管4进入换热器3内的惰性气体与水蒸气的混合物的温度为105摄氏度，由进水管10进入换热器3内的反渗透水的温度为20摄氏度，换热过程中，反渗透水与惰性气体中含有的高温蒸汽相互换热，使高温水蒸气降温、冷凝，形成液体水，与惰性气体分离，惰性气体的温度降至40摄氏度，而反渗透水吸收热量升温至75摄氏度。
第二放空管5，所述第二放空管5的一端与所述换热器3的出气口连通，另一端通入大气。
惰性气体与高温水蒸气的混合物经换热、冷凝后，大量水蒸气冷凝成液体水与惰性气体分离，惰性气体中仅含有少量水蒸气，温度降至40摄氏度，通过第二放空管5直接排放至大气中，降低对大气环境的影响，同时也减少水资源的浪费。
回收系统6，所述回收系统6的进口与所述换热器3的介质出水口连通，第一灰水槽7，所述第一回收槽7的进水口与所述回收系统6的出口连通。
经换热后升温至75摄氏度的反渗透水由换热器的介质出水口排出，进入回收系统6内，将热量回收，使热量作用于其他生产环节，而反渗透水温度降低后，进入第一灰水槽7内，供下级用户、工序使用。
还包括一集水槽8，所述集水槽8的进水口与所述换热器3的冷凝出水口连通，还包括一第二灰水槽9，所述第二灰水槽9的进水口与所述集水槽8的出水口连通。
惰性气体中含有的高温水蒸气经换热后冷凝液化，从换热器3的冷凝出水口流出进入集水槽8，经过集水槽8进入第二灰水槽9，供下级用户、工序使用。
所述第一放空管4为耐热材质，可以经受住进入第一放空管4内的惰性气体与高温水蒸气的混合物的压力和温度。
本发明提供的航天炉磨煤系统热能回收装置的工作原理如下：
进行风粉分离后，分离出的惰性气体进入循环风机3，部分含有高温水蒸气的惰性气体进入第一放空管4内，由第一放空管4进入换热器3中，水泵11工作时，将反渗透水通过进水管11抽入换热器3内，与含有大量高温水蒸气的惰性气体进行换热，换热过程中，反渗透水与惰性气体中含有的高温蒸汽相互换热，使高温水蒸气降温、冷凝，形成液体水，与惰性气体分离，惰性气体的温度降至40摄氏度，惰性气体中仅含有少量水蒸气，温度降至40摄氏度，通过第二放空管5直接排放至大气中，降低对大气环境的影响，同时也减少水资源的浪费，而反渗透水吸收热量升温至75摄氏度，进入回收系统6内，将热量回收，使热量作用于其他生产环节，而反渗透水温度降低后，进入第一灰水槽7内，供下级用户、工序使用，惰性气体中含有的高温水蒸气经换热后冷凝液化，从换热器3的冷凝出水口流出进入集水槽8，经过集水槽8进入第二灰水槽9，供下级用户、工序使用。
与相关技术相比较，本发明提供的航天炉磨煤系统热能回收装置具有如下有益效果：
本发明提供一种航天炉磨煤系统热能回收装置，利用低温水对惰性气体和水蒸气的混合物进行降温、换热，使水蒸气冷凝，将水蒸气中的热量及冷凝水回收利用，实现能源的合理回收利用，设计简单、加工安装方便，安全可靠，解决了磨煤系统排出的惰性气体污染环境造成资源浪费的问题，减少航天炉灰水系统蒸汽使用量，有利于装置的节能降耗，促进了航天炉装置经济运行，减少水资源的浪费。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种航天炉磨煤系统热能回收装置，其特征在于，包括：
循环风机，所述循环风机的进气口与磨煤系统连通；
第一放空管，所述第一放空管的一端与所述循环风机的出气口连通；
换热器，所述换热器的进气口与所述第一放空管的另一端连通；
进水管，所述进水管向所述换热器内通入换热介质，所述进水管的一端与所述换热器的进水口连通；
第二放空管，所述第二放空管的一端与所述换热器的出气口连通，另一端通入大气；
回收系统，所述回收系统的进口与所述换热器的介质出水口连通；
第一灰水槽，所述第一回收槽的进水口与所述回收系统的出口连通。
2.根据权利要求1所述的航天炉磨煤系统热能回收装置，其特征在于，还包括一集水槽，所述集水槽的进水口与所述换热器的冷凝出水口连通。
3.根据权利要求2所述的航天炉磨煤系统热能回收装置，其特征在于，还包括一第二灰水槽，所述第二灰水槽的进水口与所述集水槽的出水口连通。
4.根据权利要求1所述的航天炉磨煤系统热能回收装置，其特征在于，所述第一放空管为耐热材质。
5.根据权利要求1所述的航天炉磨煤系统热能回收装置，其特征在于，所述第一放空管内容物的压强为2.5KPa，温度为105摄氏度。
6.根据权利要求1所述的航天炉磨煤系统热能回收装置，其特征在于，所述第二放空管的内容物温度为40摄氏度。
7.根据权利要求1所述的航天炉磨煤系统热能回收装置，其特征在于，所述换热器的换热介质为反渗透水。
8.根据权利要求1所述的航天炉磨煤系统热能回收装置，其特征在于，所述进水管的另一端连通有一向所述进水管内抽入换热介质的水泵。
9.根据权利要求1所述的航天炉磨煤系统热能回收装置，所述进水管10内的换热介质温度为20摄氏度。
10.根据权利要求1所述的航天炉磨煤系统热能回收装置，进入所述回收系统内的换热介质的温度为75摄氏度。
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