CN111760309A - 适用于能源塔系统的高效溶液浓缩装置 - Google Patents

适用于能源塔系统的高效溶液浓缩装置 Download PDF

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CN111760309A CN202010652649.7A CN202010652649A CN111760309A CN 111760309 A CN111760309 A CN 111760309A CN 202010652649 A CN202010652649 A CN 202010652649A CN 111760309 A CN111760309 A CN 111760309A
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Abstract

本发明适用于能源塔系统的高效溶液浓缩装置，包括溶液箱、初级蒸发器、至少一个中间级蒸发器、最后级蒸发器、稀溶液泵、浓缩液热回收装置一、浓缩液热回收装置二、浓缩液热回收装置三、凝水热回收装置一、凝水热回收装置二、凝水热回收装置三、采暖设备，浓缩液热回收装置二、凝水热回收装置二的个数与中间级蒸发器的个数相同，初级蒸发器产生的蒸汽作为中间级蒸发器的加热热源，中间级蒸发器产生的蒸汽作为最后级蒸发器的加热热源，最后级蒸发器产生的蒸汽热量供给采暖设备。本装置可实现溶液浓缩，浓缩过程中合理利用能源，降低本身能源需求的同时实现热回收向用户供热，能耗低，运行费用低。

Description

适用于能源塔系统的高效溶液浓缩装置
技术领域
本发明涉及一种适用于能源塔系统的高效溶液浓缩装置，属于解决能源塔系统溶液高效浓缩、溶液回收、浓缩余热回收、减少污染从而实现利用空气低品位能源进行清洁供暖的建筑节能技术领域。
背景技术
能源塔系统是通过能源塔的热交换和热泵机组作用，实现供暖、制冷以及提供热水的技术。冬天它利用低于冰点的防冻液载体介质，高效提取冰点以下的空气显热、潜热能量。通过能源塔联合热泵机组输入少量高品位能源，实现冰点以下低温能源向高温位转移，实现制热；夏天由于能源塔的特殊设计，起到高效冷却塔的作用，将热量排到大气实现制冷。
能源塔系统适用于冬季气侯、气象条件阴雨连绵、空气湿度大、潮湿阴冷地区。众所周知,传统风冷热泵在阴雨连绵、空气湿度大、潮湿阴冷地区冬季供热时结霜严重，需要频繁融霜，热泵效率低且影响使用效果。而能源塔在潮湿阴冷空气湿度大条件下无霜困扰,可以有效提取空气的温度变化显热、空气中的水蒸气凝结潜热，相对比风冷热泵换热性能稳定、运行效率有10～30％的提升。
能源塔系统在冬季运行，防冻液运行温度低于室外空气温度，当低于室外空气露点温度时，空气中的水蒸气将凝结在防冻液里，这样防冻液容量增加、防冻液浓度变低。为维持防冻液冰点低于运行需求温度，目前市场上常用的解决方案及缺点如下：
1、在稀释的防冻液里增加新的高浓度的防冻液、防冻剂，同时向环境排放低浓度的稀释的防冻液，对环境造成污染，同时防冻液损耗高、材料费用高；
2、用电、蒸汽等其他能源对稀溶液进行加热浓缩，浓缩效率低，浓缩能耗高、运行费用、设备投资高。
即现有的能源塔溶液浓缩方式普遍存在能耗高、运行费用高的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能耗低、运行费用低的适用于能源塔系统的高效溶液浓缩装置。
本发明适用于能源塔系统的高效溶液浓缩装置，包括溶液浓缩系统和供热系统，溶液浓缩系统和供热系统通过凝水热回收装置一换热，溶液浓缩系统包括溶液箱、初级蒸发器、至少一个中间级蒸发器、最后级蒸发器、稀溶液泵、浓缩液热回收装置一、浓缩液热回收装置二、浓缩液热回收装置三、所述凝水热回收装置一、凝水热回收装置二、凝水热回收装置三，浓缩液热回收装置二的个数、凝水热回收装置二的个数均与中间级蒸发器的个数相同，初级蒸发器产生的蒸汽作为中间级蒸发器的加热热源，中间级蒸发器产生的蒸汽作为最后级蒸发器的加热热源，初级蒸发器内设置电加热器或蒸汽加热器，每个中间级蒸发器内均设置有蒸汽加热器一，最后级蒸发器内设置有蒸汽加热器二，溶液箱的侧壁中上部设置有出口，出口连有出口母管，稀溶液泵设置在出口母管上，溶液箱的侧壁下部设置有入口，入口连有入口母管，初级蒸发器的中部设置稀溶液入口一，稀溶液入口一与稀溶液泵之间通过稀溶液入口管路一连接，初级蒸发器的底部设置浓溶液出口一，浓溶液出口一通过浓溶液出口一连接至入口母管，浓缩液热回收装置一设置在稀溶液入口管路一和浓溶液出口管路一之间，稀溶液入口管路一内的稀溶液与浓溶液出口管路一内的浓溶液在浓缩液热回收装置一内换热，中间级蒸发器的中部设置稀溶液入口二，稀溶液入口二通过稀溶液入口管路二连接至出口母管，中间级蒸发器的底部设置浓溶液出口二，浓溶液出口二通过浓溶液出口管路二连接至入口母管，浓缩液热回收装置二设置在稀溶液入口管路二和浓溶液出口管路二之间，稀溶液入口管路二内的稀溶液与浓溶液出口管路二内的浓溶液在浓缩液热回收装置二内换热，最后级蒸发器的中部设置稀溶液入口三，稀溶液入口三通过稀溶液入口管路三连接至出口母管，最后级蒸发器的底部设置浓溶液出口三，浓溶液出口三通过浓溶液出口管路三连接至入口母管，浓缩液热回收装置三设置在稀溶液入口管路三和浓溶液出口管路三之间，稀溶液入口管路三内的稀溶液与浓溶液出口管路三内的浓溶液在浓缩液热回收装置三内换热，初级蒸发器的顶部、中间级蒸发器的顶部、最后级蒸发器的顶部均设置有蒸汽出口，初级蒸发器的蒸汽出口通过蒸汽管路一连接至蒸汽加热器一的入口，中间级蒸发器的蒸汽出口通过蒸汽管路二连接至蒸汽加热器二的入口，当中间级蒸发器的个数大于一时，上一级中间级蒸发器的蒸汽出口通过蒸汽管路二与下一级中间级蒸发器的蒸汽加热器的入口连接，最后级蒸发器的蒸汽出口连接有蒸汽管路三，蒸汽管路三的出口与凝水热回收装置一的入口一连接，凝水热回收装置一的出口一连接有冷凝水排放管路，蒸汽加热器二的出口通过冷凝水出口管路二连接至冷凝水排放管路，凝水热回收装置二设置在冷凝水出口管路二和稀溶液入口管路三上，冷凝水出口管路二内的凝水与稀溶液入口管路三内的稀溶液在凝水热回收装置二处换热，蒸汽加热器一的出口通过冷凝水出口管路一连接至冷凝水排放管路，凝水热回收装置三设置在冷凝水出口管路一和稀溶液入口管路二上，冷凝水出口管路一内的凝水与稀溶液入口管路二内的稀溶液在凝水热回收装置三处换热，供热系统包括采暖设备，采暖设备的入口管路连接至凝水热回收装置一的出口二，采暖设备的出口管路连接至凝水热回收装置一的入口二。
本发明适用于能源塔系统的高效溶液浓缩装置，其中，所述浓溶液出口管路一上还设置有浓缩液泵一，浓缩液泵一位于浓缩液热回收装置一的出口二与溶液箱之间，每条所述浓溶液出口管路二上还设置有浓缩液泵二，浓缩液泵二位于浓缩液热回收装置二的出口二与溶液箱之间，所述浓溶液出口管路三上还设置有浓缩液泵三，浓缩液泵三位于浓缩液热回收装置三的出口二与溶液箱之间。
本发明适用于能源塔系统的高效溶液浓缩装置，其中，每个所述冷凝水出口管路一上还设置有凝水泵一，凝水泵一的入口与凝水热回收装置三的入口一连接，凝水泵一的出口接至冷凝水排放管路，所述冷凝水出口管路二上还设置有凝水泵二，凝水泵二的入口与凝水热回收装置三的入口一连接，凝水泵二的出口接至冷凝水排放管路，所述冷凝水排放管路上还设置有凝水泵三，凝水泵三的入口与凝水热回收装置一的入口一连接，凝水泵三的出口接至冷凝水排放管路。
本发明适用于能源塔系统的高效溶液浓缩装置，其中，所述浓缩液热回收装置一、浓缩液热回收装置二、浓缩液热回收装置三、所述凝水热回收装置一、凝水热回收装置二、凝水热回收装置三均采用板式换热器。
本发明适用于能源塔系统的高效溶液浓缩装置，其中，所述稀溶液入口管路一上还设置有电动调节阀一，电动调节阀一位于浓缩液回收装置一的入口一与稀溶液泵的出口之间，每个所述稀溶液入口管路二上还设置有电动调节阀二，电动调节阀二位于浓缩液回收装置二的入口一与稀溶液泵的出口之间，所述稀溶液入口管路三上还设置有电动调节阀三，电动调节阀三位于浓缩液回收装置三的入口一与稀溶液泵的出口之间。
本发明适用于能源塔系统的高效溶液浓缩装置，其中，所述供热系统还包括蓄热罐、蓄热泵、放热泵，所述蓄热罐设置在凝水热回收装置一与采暖设备之间，蓄热罐内设置有上布水器和下布水器，上布水器与放热泵串联在入口管路上，且上布水器位于凝水热回收装置一的出口二与放热泵的入口之间，放热泵的出口接至采暖设备的入口，下布水器与蓄热泵串联在出口管路上，且下布水器位于采暖设备的出口与蓄热泵的入口之间，蓄热泵的出口接至凝水热回收装置一的入口二。
本发明适用于能源塔系统的高效溶液浓缩装置，其中，所述上布水器、下布水器为具有多个喷淋头的结构。
本发明适用于能源塔系统的高效溶液浓缩装置，包括初级蒸发器、至少一个中间级蒸发器和最后级蒸发器，采用多级蒸发，通过将溶液和水分离，实现溶液浓缩，在溶液浓缩过程中，上一级蒸发的水蒸气作为下一级蒸发的热源，对溶液进行加热，加热后的冷凝水可以作为本级加热蒸发器的稀溶液的预热热源，实现凝水热回收，每级蒸发器出口的浓溶液可以作为本级加热蒸发器的稀溶液的预热热源，实现浓溶液热回收，降低能源需求，能耗低，运行费用低，最后级蒸汽冷凝的热量可以直接供应至供热末端，也可以进行蓄热然后再放热供应至供热末端，当初级蒸发器采用电加热器，利用电作为浓缩加热能源时，可以在夜间充分利用峰谷电价的低谷电进行加热浓缩，浓缩的最后一级尾热可以进行热回收，在夜间蓄存起来，供白天使用，从而大大的降低浓缩装置的运行费用。
下面结合附图对本发明适用于能源塔系统的高效溶液浓缩装置作进一步说明。
附图说明
图1为本发明适用于能源塔系统的高效溶液浓缩装置实施例一的示意图；
图2为本发明适用于能源塔系统的高效溶液浓缩装置实施例二的示意图；
图3为本发明适用于能源塔系统的高效溶液浓缩装置实施例三的示意图。
具体实施方式
实施例一
如图1所示，本实施例适用于能源塔系统的高效溶液浓缩装置，包括溶液浓缩系统和供热系统，溶液浓缩系统和供热系统通过凝水热回收装置一9换热，溶液浓缩系统包括溶液箱1、初级蒸发器2、至少一个中间级蒸发器3、最后级蒸发器4、稀溶液泵5、浓缩液热回收装置一6、浓缩液热回收装置二7、浓缩液热回收装置三8、凝水热回收装置一9、凝水热回收装置二10、凝水热回收装置三13、电动调节阀一25、电动调节阀二26、电动调节阀三27，浓缩液热回收装置二7的个数、凝水热回收装置二10的个数均与中间级蒸发器3的个数相同，初级蒸发器2产生的蒸汽作为中间级蒸发器3的加热热源，中间级蒸发器3产生的蒸汽作为最后级蒸发器4的加热热源，初级蒸发器2内设置电加热器或蒸汽加热器21，每个中间级蒸发器3内均设置有蒸汽加热器一31，最后级蒸发器4内设置有蒸汽加热器二41，溶液箱1的侧壁中上部设置有出口11，出口11连有出口母管111，稀溶液泵5设置在出口母管111上，溶液箱1的侧壁下部设置有入口12，入口12连有入口母管121，初级蒸发器2的中部设置稀溶液入口一23，稀溶液入口一23与稀溶液泵5之间通过稀溶液入口管路一231连接，初级蒸发器2的底部设置浓溶液出口一24，浓溶液出口一24通过浓溶液出口一241连接至入口母管121，浓缩液热回收装置一6设置在稀溶液入口管路一231和浓溶液出口管路一241之间，稀溶液入口管路一231内的稀溶液与浓溶液出口管路一241内的浓溶液在浓缩液热回收装置一6内换热，中间级蒸发器3的中部设置稀溶液入口二33，稀溶液入口二33通过稀溶液入口管路二331连接至出口母管111，中间级蒸发器3的底部设置浓溶液出口二34，浓溶液出口二34通过浓溶液出口管路二341连接至入口母管121，浓缩液热回收装置二7设置在稀溶液入口管路二331和浓溶液出口管路二341之间，稀溶液入口管路二331内的稀溶液与浓溶液出口管路二341内的浓溶液在浓缩液热回收装置二7内换热，最后级蒸发器4的中部设置稀溶液入口三43，稀溶液入口三43通过稀溶液入口管路三431连接至出口母管111，最后级蒸发器4的底部设置浓溶液出口三44，浓溶液出口三44通过浓溶液出口管路三441连接至入口母管121，浓缩液热回收装置三8设置在稀溶液入口管路三431和浓溶液出口管路三441之间，稀溶液入口管路三431内的稀溶液与浓溶液出口管路三441内的浓溶液在浓缩液热回收装置三8内换热，初级蒸发器2的顶部、中间级蒸发器3的顶部、最后级蒸发器4的顶部均设置有蒸汽出口，初级蒸发器2的蒸汽出口通过蒸汽管路一连接至蒸汽加热器一31的入口，中间级蒸发器3的蒸汽出口通过蒸汽管路二连接至蒸汽加热器二41的入口，本实施例中中间级蒸发器3的个数为三个，上一级中间级蒸发器的蒸汽出口通过蒸汽管路二与下一级中间级蒸发器的蒸汽加热器的入口连接，最后级蒸发器4的蒸汽出口连接有蒸汽管路三，蒸汽管路三的出口与凝水热回收装置一9的入口一连接，凝水热回收装置一9的出口一连接有冷凝水排放管路91，蒸汽加热器二41的出口通过冷凝水出口管路二42连接至冷凝水排放管路91，凝水热回收装置二10设置在冷凝水出口管路二42和稀溶液入口管路三431上，冷凝水出口管路二42内的凝水与稀溶液入口管路三431内的稀溶液在凝水热回收装置二10处换热，蒸汽加热器一31的出口通过冷凝水出口管路一32连接至冷凝水排放管路91，凝水热回收装置三13设置在冷凝水出口管路一32和稀溶液入口管路二331上，冷凝水出口管路一32内的凝水与稀溶液入口管路二331内的稀溶液在凝水热回收装置三13处换热。
如图1所示，供热系统包括采暖设备20，采暖设备20的入口管路201连接至凝水热回收装置一9的出口二，采暖设备20的出口管路202连接至凝水热回收装置一9的入口二。
本实施例适用于能源塔系统的高效溶液浓缩装置中，浓缩液热回收装置一6、浓缩液热回收装置二7、浓缩液热回收装置三8、凝水热回收装置一9、凝水热回收装置二10、凝水热回收装置三13均采用板式换热器。
电动调节阀一25设置在稀溶液入口管路一231上，电动调节阀一25位于浓缩液回收装置一6的入口一与稀溶液泵5的出口之间，每个稀溶液入口管路二331上各设置一个电动调节阀二26，电动调节阀二26位于浓缩液回收装置二7的入口一与稀溶液泵5的出口之间，电动调节阀三27设置在稀溶液入口管路三431上，电动调节阀三27位于浓缩液回收装置三8的入口一与稀溶液泵5的出口之间。
本实施例中，各级蒸发器内的液位需要控制，通过控制各电动调节阀的开度、开关控制对应的各级蒸发器内的液位。可在每级蒸发器内设置独立的液位控制单元，根据蒸发器内的液位单独控制各电动调节阀的开关和开度。
本实施例中，设置有五级蒸发器，初级蒸发器为第一级蒸发器，最后级蒸发器为第五级蒸发器，三个中间级蒸发器依次为第二、三、四级蒸发器；蒸发器的级数可以根据初级蒸发器内加热器所采用的加热热源的品位确定，以获得经济合理的蒸发级数；溶液箱1为能源塔系统的溶液储液箱、补液箱、浓缩箱，溶液箱1的出口11为本浓缩装置的稀溶液的出口，入口12为本浓缩装置的浓溶液回收口。
本实施例适用于能源塔系统的高效溶液浓缩装置的工作原理如下：
1、溶液浓缩主要需要解决的问题是溶液、水分离，不是蒸发冷凝水；
2、浓缩过程中蒸发的水蒸气是有效能源，可以作为能源对其他溶液进行蒸发浓缩；
3、多级蒸发的二次蒸汽作为下一级加热蒸汽的串联蒸发，随着级数的增加，蒸汽温度、压力逐渐降低；
4、最后一级的蒸汽可以是任何压力等级的蒸汽，蒸汽冷凝的热量可以回收，可以直接供应至供热末端，也可以进行蓄热然后再放热供应至供热末端；
5、溶液浓缩的初始蒸汽加热热源可以是电、蒸汽等高品位能源，在本实施例中初级蒸发器采用电蒸发器或蒸汽加热器；
6、每级蒸汽进行对次级加热后的冷凝水可以作为加热本级蒸发器的稀溶液的预热热源，从而实现凝水热回收，降低能源需求；
7、每级蒸发器出口的浓溶液可以作为加热本级蒸发器的稀溶液的预热热源，从而实现浓溶液热回收，降低能源需求。
本实施例的工作过程如下：
稀溶液泵5从溶液箱1抽取稀溶液进行增压，供应至初级蒸发器2的稀溶液入口一23、各中间级蒸发器3的稀溶液入口二33和最后级蒸发器4的稀溶液入口三43；进入初级蒸发器2内的稀溶液，在电加热器或蒸汽加热器21的作用下蒸发形成浓溶液，初级蒸发器2的稀溶液与浓溶液在浓缩液热回收装置一6内进行换热实现热回收，热回收后的浓溶液回到溶液箱1内，初级蒸发器2内的液位控制通过电动调节阀一25进行自动控制；初级蒸发器2产生的蒸汽进入中间级蒸发器3(第二级蒸发器)的蒸汽加热器一31内作为蒸发热源，在第二级蒸发器的蒸汽加热器一31的作用下，进入中间级蒸发器3(第二级蒸发器)内的稀溶液蒸发形成浓溶液，中间级蒸发器3(第二级蒸发器)的稀溶液与浓溶液在浓缩液热回收装置二7内进行换热实现热回收，热回收后的浓溶液回到溶液箱1内，中间级蒸发器3内的液位控制通过电动调节阀二26进行自动控制；中间级蒸发器3(第二级蒸发器)产生的蒸汽进入下一级中间级蒸发器3(第三级蒸发器)的蒸汽加热器一31内作为蒸发热源，在第三级蒸发器的蒸汽加热器一31的作用下，进入中间级蒸发器3(第三级蒸发器)内的稀溶液蒸发形成浓溶液，中间级蒸发器3(第三级蒸发器)的稀溶液与浓溶液在浓缩液热回收装置二7内进行换热实现热回收，热回收后的浓溶液回到溶液箱1内，中间级蒸发器3内的液位控制通过电动调节阀二26进行自动控制；中间级蒸发器3(第三级蒸发器)产生的蒸汽进入下一级中间级蒸发器3(第四级蒸发器)的蒸汽加热器一31内作为蒸发热源，在第四级蒸发器的蒸汽加热器一31的作用下，进入中间级蒸发器3(第四级蒸发器)内的稀溶液蒸发形成浓溶液，中间级蒸发器3(第四级蒸发器)的稀溶液与浓溶液在浓缩液热回收装置二7内进行换热实现热回收，热回收后的浓溶液回到溶液箱1内，中间级蒸发器3内的液位控制通过电动调节阀二26进行自动控制；中间级蒸发器3(第四级蒸发器)产生的蒸汽进入最后级蒸发器4的蒸汽加热器二41内作为蒸发热源，在最后级蒸发器4(第五级蒸发器)的蒸汽加热器二41的作用下，进入最后级蒸发器4内的稀溶液蒸发形成浓溶液，最后级蒸发器4的稀溶液与浓溶液在浓缩液热回收装置三8内进行换热实现热回收，热回收后的浓溶液回到溶液箱1内，最后级蒸发器4内的液位控制通过电动调节阀三27进行自动控制；最后级蒸发器4产生的蒸汽经过凝水热回收装置一9换热后形成凝水，经冷凝水排放管路91排放，进入蒸汽加热器二41的蒸汽经凝水热回收装置二10换热后形成凝水，汇入冷凝水排放管路91排放，进入各中间级蒸发器3(第二、三、四级蒸发器)的蒸汽加热器一31内的蒸汽分别经凝水热回收装置13换热后形成凝水，汇入冷凝水排放管路91排放；最后级蒸发器4产生的蒸汽与采暖设备20内的水换热，实现采暖。以上为溶液浓缩过程，在溶液浓缩过程中，实现了对蒸汽、溶液及凝水的热回收，系统简单，维护方便检修量小，能耗低，运行费用低。
实施例二
如图2所示，本实施例适用于能源塔系统的高效溶液浓缩装置，与实施例一的区别在于：浓溶液出口管路一241上还设置有浓缩液泵一14，浓缩液泵一14位于浓缩液热回收装置一6的出口二与溶液箱1之间，每条浓溶液出口管路二341上还设置有浓缩液泵二15，浓缩液泵二15位于浓缩液热回收装置二7的出口二与溶液箱1之间，浓溶液出口管路三441上还设置有浓缩液泵三16，浓缩液泵三16位于浓缩液热回收装置三8的出口二与溶液箱1之间。
每个冷凝水出口管路一32上还设置有凝水泵一17，凝水泵一17的入口与凝水热回收装置三13的入口一连接，凝水泵一17的出口接至冷凝水排放管路91，冷凝水出口管路二42上还设置有凝水泵二18，凝水泵二18的入口与凝水热回收装置三10的入口一连接，凝水泵二18的出口接至冷凝水排放管路91，冷凝水排放管路91上还设置有凝水泵三19，凝水泵三19的入口与凝水热回收装置一9的入口一连接，凝水泵三19的出口接至冷凝水排放管路91。
本实施例适用于能源塔系统的高效溶液浓缩装置与实施例一的工作过程大体相同，区别在于：在浓缩液热回收装置一6内换热热回收后的浓溶液通过浓缩液泵一14回到溶液箱1内，在浓缩液热回收装置二7内换热热回收后的浓溶液通过浓缩液泵二15回到溶液箱1内，在浓缩液热回收装置三8内换热热回收后的浓溶液通过浓缩液泵三16泵回到溶液箱1内；多级蒸发器的蒸发器，经过浓缩后的浓溶液通过浓缩液泵回输至溶液箱；最后级蒸发器4产生的蒸汽经过凝水热回收装置一9换热后形成的凝水，通过凝水泵三19抽取排至系统外部；进入蒸汽加热器二41的蒸汽经凝水热回收装置二10换热后形成凝水，该凝水通过凝水泵二18抽取排放；进入各中间级蒸发器3(第二、三、四级蒸发器)的蒸汽加热器一31内的蒸汽分别经凝水热回收装置13换热后形成凝水，该凝水通过凝水泵一17抽取排放。
本实施例中，可以根据各级蒸发器内浓缩压力的高低合理设置浓缩液泵，压力高时可以不设置浓缩液泵，压力低时设置浓缩液泵。
可以根据冷凝水压力高低合理设置凝水泵，高冷凝压力可以不设置凝水泵，需要真空运行的设置凝水泵。本实施例中设置了浓缩液泵和凝水泵，通过泵回流与实施例一的自然回流相比，对中间级蒸发器和最后级蒸发器的安装高度要求低，对安装场地的要求较低，并且可以根据需要扩展蒸发级数。
实施例三
如图3所示，本实施例适用于能源塔系统的高效溶液浓缩装置，与实施例二的区别在于：中间级蒸发器有两个，供热系统还包括蓄热罐28、蓄热泵29、放热泵30，蓄热罐28设置在凝水热回收装置一9与采暖设备20之间，蓄热罐28内设置有上布水器281和下布水器282，其中，上布水器、下布水器为具有多个喷淋头的结构，上布水器281与放热泵30串联在入口管路201上，且上布水器281位于凝水热回收装置一9的出口二与放热泵30的入口之间，放热泵30的出口接至采暖设备20的入口，下布水器282与蓄热泵29串联在出口管路202上，且下布水器282位于采暖设备20的出口与蓄热泵的入口之间，蓄热泵29的出口接至凝水热回收装置一9的入口二。
本实施例中，溶液浓缩系统与蓄热泵、蓄热罐、放热泵组成热回收的蓄热储热单元，用于本浓缩装置在夜间工作时蓄存多余的热量。利用电作为浓缩加热能源时，可以在夜间充分利用峰谷电价的低谷电进行加热浓缩，浓缩的最后一级尾热可以进行热回收，在夜间蓄存起来，供白天使用，从而进一步降低浓缩装置的运行费用。
本发明在浓缩溶液时，合理地进行了能源的梯级利用，上一级的余热作为下一级的热源，实现系统的多级蒸发，同时最后级的余热作为供热系统的供热热源，实现系统能源流的闭式循环，实现浓缩装置的全热回收，能耗低，运行费用低，本发明在夜间低谷电时段运行时可蓄存多余的低价热量，是高效、简单、安全、可靠的能源塔系统溶液浓缩解决方案。本发明结构合理，功能齐全，实用性强，稳定性好。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种适用于能源塔系统的高效溶液浓缩装置，其特征在于：包括溶液浓缩系统和供热系统，溶液浓缩系统和供热系统通过凝水热回收装置一(9)换热，溶液浓缩系统包括溶液箱(1)、初级蒸发器(2)、至少一个中间级蒸发器(3)、最后级蒸发器(4)、稀溶液泵(5)、浓缩液热回收装置一(6)、浓缩液热回收装置二(7)、浓缩液热回收装置三(8)、所述凝水热回收装置一(9)、凝水热回收装置二(10)、凝水热回收装置三(13)，浓缩液热回收装置二(7)的个数、凝水热回收装置二(10)的个数均与中间级蒸发器(3)的个数相同，初级蒸发器(2)产生的蒸汽作为中间级蒸发器(3)的加热热源，中间级蒸发器(3)产生的蒸汽作为最后级蒸发器(4)的加热热源，初级蒸发器(2)内设置电加热器或蒸汽加热器(21)，每个中间级蒸发器(3)内均设置有蒸汽加热器一(31)，最后级蒸发器(4)内设置有蒸汽加热器二(41)，溶液箱(1)的侧壁中上部设置有出口(11)，出口(11)连有出口母管(111)，稀溶液泵(5)设置在出口母管(111)上，溶液箱(1)的侧壁下部设置有入口(12)，入口(12)连有入口母管(121)，初级蒸发器(2)的中部设置稀溶液入口一(23)，稀溶液入口一(23)与稀溶液泵(5)之间通过稀溶液入口管路一(231)连接，初级蒸发器(2)的底部设置浓溶液出口一(24)，浓溶液出口一(24)通过浓溶液出口一(241)连接至入口母管(121)，浓缩液热回收装置一(6)设置在稀溶液入口管路一(231)和浓溶液出口管路一(241)之间，稀溶液入口管路一(231)内的稀溶液与浓溶液出口管路一(241)内的浓溶液在浓缩液热回收装置一(6)内换热，中间级蒸发器(3)的中部设置稀溶液入口二(33)，稀溶液入口二(33)通过稀溶液入口管路二(331)连接至出口母管(111)，中间级蒸发器(3)的底部设置浓溶液出口二(34)，浓溶液出口二(34)通过浓溶液出口管路二(341)连接至入口母管(121)，浓缩液热回收装置二(7)设置在稀溶液入口管路二(331)和浓溶液出口管路二(341)之间，稀溶液入口管路二(331)内的稀溶液与浓溶液出口管路二(341)内的浓溶液在浓缩液热回收装置二(7)内换热，最后级蒸发器(4)的中部设置稀溶液入口三(43)，稀溶液入口三(43)通过稀溶液入口管路三(431)连接至出口母管(111)，最后级蒸发器(4)的底部设置浓溶液出口三(44)，浓溶液出口三(44)通过浓溶液出口管路三(441)连接至入口母管(121)，浓缩液热回收装置三(8)设置在稀溶液入口管路三(431)和浓溶液出口管路三(441)之间，稀溶液入口管路三(431)内的稀溶液与浓溶液出口管路三(441)内的浓溶液在浓缩液热回收装置三(8)内换热，初级蒸发器(2)的顶部、中间级蒸发器(3)的顶部、最后级蒸发器(4)的顶部均设置有蒸汽出口，初级蒸发器(2)的蒸汽出口通过蒸汽管路一连接至蒸汽加热器一(31)的入口，中间级蒸发器(3)的蒸汽出口通过蒸汽管路二连接至蒸汽加热器二(41)的入口，当中间级蒸发器(3)的个数大于一时，上一级中间级蒸发器的蒸汽出口通过蒸汽管路二与下一级中间级蒸发器的蒸汽加热器的入口连接，最后级蒸发器(4)的蒸汽出口连接有蒸汽管路三，蒸汽管路三的出口与凝水热回收装置一(9)的入口一连接，凝水热回收装置一(9)的出口一连接有冷凝水排放管路(91)，蒸汽加热器二(41)的出口通过冷凝水出口管路二(42)连接至冷凝水排放管路(91)，凝水热回收装置二(10)设置在冷凝水出口管路二(42)和稀溶液入口管路三(431)上，冷凝水出口管路二(42)内的凝水与稀溶液入口管路三(431)内的稀溶液在凝水热回收装置二(10)处换热，蒸汽加热器一(31)的出口通过冷凝水出口管路一(32)连接至冷凝水排放管路(91)，凝水热回收装置三(13)设置在冷凝水出口管路一(32)和稀溶液入口管路二(331)上，冷凝水出口管路一(32)内的凝水与稀溶液入口管路二(331)内的稀溶液在凝水热回收装置三(13)处换热，供热系统包括采暖设备(20)，采暖设备(20)的入口管路(201)连接至凝水热回收装置一(9)的出口二，采暖设备(20)的出口管路(202)连接至凝水热回收装置一(9)的入口二。
2.根据权利要求1所述的适用于能源塔系统的高效溶液浓缩装置，其特征在于：所述浓溶液出口管路一(241)上还设置有浓缩液泵一(14)，浓缩液泵一(14)位于浓缩液热回收装置一(6)的出口二与溶液箱(1)之间，每条所述浓溶液出口管路二(341)上还设置有浓缩液泵二(15)，浓缩液泵二(15)位于浓缩液热回收装置二(7)的出口二与溶液箱(1)之间，所述浓溶液出口管路三(441)上还设置有浓缩液泵三(16)，浓缩液泵三(16)位于浓缩液热回收装置三(8)的出口二与溶液箱(1)之间。
3.根据权利要求2所述的适用于能源塔系统的高效溶液浓缩装置，其特征在于：每个所述冷凝水出口管路一(32)上还设置有凝水泵一(17)，凝水泵一(17)的入口与凝水热回收装置三(13)的入口一连接，凝水泵一(17)的出口接至冷凝水排放管路(91)，所述冷凝水出口管路二(42)上还设置有凝水泵二(18)，凝水泵二(18)的入口与凝水热回收装置三(10)的入口一连接，凝水泵二(18)的出口接至冷凝水排放管路(91)，所述冷凝水排放管路(91)上还设置有凝水泵三(19)，凝水泵三(19)的入口与凝水热回收装置一(9)的入口一连接，凝水泵三(19)的出口接至冷凝水排放管路(91)。
4.根据权利要求3所述的适用于能源塔系统的高效溶液浓缩装置，其特征在于：所述浓缩液热回收装置一(6)、浓缩液热回收装置二(7)、浓缩液热回收装置三(8)、所述凝水热回收装置一(9)、凝水热回收装置二(10)、凝水热回收装置三(13)均采用板式换热器。
5.根据权利要求4所述的适用于能源塔系统的高效溶液浓缩装置，其特征在于：所述稀溶液入口管路一(231)上还设置有电动调节阀一(25)，电动调节阀一(25)位于浓缩液回收装置一(6)的入口一与稀溶液泵(5)的出口之间，每个所述稀溶液入口管路二(331)上还设置有电动调节阀二(26)，电动调节阀二(26)位于浓缩液回收装置二(7)的入口一与稀溶液泵(5)的出口之间，所述稀溶液入口管路三(431)上还设置有电动调节阀三(27)，电动调节阀三(27)位于浓缩液回收装置三(8)的入口一与稀溶液泵(5)的出口之间。
6.根据权利要求5所述的适用于能源塔系统的高效溶液浓缩装置，其特征在于：所述供热系统还包括蓄热罐(28)、蓄热泵(29)、放热泵(30)，所述蓄热罐(28)设置在凝水热回收装置一(9)与采暖设备(20)之间，蓄热罐(28)内设置有上布水器(281)和下布水器(282)，上布水器(281)与放热泵(30)串联在入口管路(201)上，且上布水器(281)位于凝水热回收装置一(9)的出口二与放热泵(30)的入口之间，放热泵(30)的出口接至采暖设备(20)的入口，下布水器(282)与蓄热泵(29)串联在出口管路(202)上，且下布水器(282)位于采暖设备(20)的出口与蓄热泵的入口之间，蓄热泵(29)的出口接至凝水热回收装置一(9)的入口二。
7.根据权利要求6所述的适用于能源塔系统的高效溶液浓缩装置，其特征在于：所述上布水器、下布水器为具有多个喷淋头的结构。
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