CN111780088A - 一种蒸汽利用系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蒸汽利用系统，包括用汽设备、凝结水罐、除氧器和水箱，除氧器包括除氧器壳体、第一消音器和除氧头；第一蒸汽利用流路包括用汽设备和凝结水罐；闪蒸汽利用流路包括凝结水罐和除氧器，凝结水罐内产生的闪蒸汽通过管道进入第一消音器；第二蒸汽利用流路包括除氧器，蒸汽通过管道进入第一消音器；凝结水利用流路包括凝结水罐和除氧器，凝结水罐内闪蒸后的凝结水通过管道进入除氧器壳体；软化水供给流路包括除氧器和水箱，水箱内的软化水通过管道进入除氧器，除氧器内产生的热汽自除氧头通过管道进入水箱。本公开实现了凝结水及闪蒸汽和除氧器热汽的闭式利用，大大降低了凝结水回收和除氧器排放热汽的热能损耗。
Description
技术领域
本发明涉及蒸汽回收利用领域，更具体地，涉及一种蒸汽利用系统。
背景技术
卷烟企业的多条工艺线和生产设备均要用到蒸汽，例如制丝工艺和组合空调等。蒸汽冷凝产生的凝结水部分直接外排，部分通过热交换产生热水，并将热水用于洗浴、洗手等。当凝结水的量较大、水温较高时，蒸汽形成的冷凝水不能充分利用，存在大量能量的浪费。
因此，如何提供一种可有效利用蒸汽及蒸汽形成的冷凝水成为本领域亟需解决的技术难题。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种可有效利用蒸汽及蒸汽形成的冷凝水的蒸汽利用系统新技术方案。
根据本发明的第一方面，提供了一种蒸汽利用系统。
该蒸汽利用系统蒸汽利用系统包括用汽设备、凝结水罐、除氧器和水箱，所述除氧器包括除氧器壳体、第一消音器和除氧头，所述第一消音器设置在所述除氧器壳体内；
所述蒸汽利用系统具有第一蒸汽利用流路、闪蒸汽利用流路、第二蒸汽利用流路、凝结水利用流路和软化水供给流路；其中，
所述第一蒸汽利用流路包括所述用汽设备和所述凝结水罐，蒸汽流经所述用汽设备后产生的高温凝结水通过管道进入所述凝结水罐；
所述闪蒸汽利用流路包括所述凝结水罐和所述除氧器，所述凝结水罐内产生的闪蒸汽通过管道进入所述第一消音器，以加热所述除氧器壳体内的水；
所述第二蒸汽利用流路包括所述除氧器，蒸汽通过管道进入所述第一消音器，以加热所述除氧器壳体内的水；
所述凝结水利用流路包括所述凝结水罐和所述除氧器，所述凝结水罐内闪蒸后的凝结水通过管道进入所述除氧器壳体；
所述软化水供给流路包括所述除氧器和所述水箱，所述水箱内的软化水通过管道进入所述除氧器，所述除氧器内产生的热汽自所述除氧头通过管道进入所述水箱，以加热所述水箱内的软化水。
可选的，所述蒸汽利用系统还包括锅炉和分汽缸；
所述蒸汽利用系统还具有供汽流路；
所述供汽流路包括锅炉和分汽缸，所述锅炉产生的蒸汽通过管道进入所述分汽缸，并由所述分汽缸将蒸汽供给至所述第一蒸汽利用流路和所述第二蒸汽利用流路。
可选的，所述蒸汽利用系统还具有除氧水利用流路；
所述除氧水利用流路包括所述除氧器和所述锅炉，所述除氧器内除氧后的水通过管道进入所述锅炉。
可选的，所述蒸汽利用系统还包括闪蒸汽排出流路；
所述闪蒸汽排出流路包括所述凝结水罐，所述闪蒸汽排出流路被设置为用于在所述凝结水罐内的压力过高时排出所述凝结水罐内的蒸汽。
可选的，所述闪蒸汽利用流路和所述第二蒸汽利用流路分别与所述第一消音器的两端相连。
可选的，所述蒸汽利用系统还包括除氧器排汽流路；
所述除氧器排汽流路包括所述除氧器，所述除氧器排汽流路被设置为用于自所述除氧头排出所述除氧器内的热汽。
可选的，所述除氧头内设有至少一个布水器。
可选的，所述水箱内设有隔板，所述隔板将所述水箱内的空间分为第一水箱和第二水箱，所述除氧器内产生的热汽自所述除氧头通过管道进入所述第二水箱；
当所述除氧器内的水位低于除氧器低水位，且所述第二水箱内的软化水的水温大于或等于高温软化水供水温度时，所述第二水箱内的软化水通过管道进入所述除氧头，并经由所述除氧头进入所述除氧器；
当所述除氧器内的水位低于除氧器低水位，且所述第二水箱内的软化水的水温小于高温软化水供水温度时，所述第一水箱内的软化水通过管道进入所述除氧头，并经由所述除氧头进入所述除氧器。
可选的，所述第二水箱内还设有第二消音器，所述除氧器内产生的热汽自所述除氧头通过管道进入所述第二消音器。
可选的，所述蒸汽利用系统还包括水箱补水机构，所述水箱补水机构被设置为用于向所述第一水箱和所述第二水箱补充软化水。
本公开的蒸汽利用系统将凝结水回收至凝结水罐后，凝结水和产生的闪蒸汽都进入除氧器，与除氧器内的水混合，除氧器产生的热汽进入软水箱加热软化水，软水箱内的热水进入除氧器。本公开实现了凝结水及闪蒸汽和除氧器热汽的闭式利用，大大降低了凝结水回收和除氧器排放热汽的热能损耗。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1为本公开蒸汽利用系统实施例的结构示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
如图1所示，锅炉1产生的蒸汽经阀门2、管道3、管道5、阀门4进入分汽缸89，蒸汽在分汽缸89内分配给不同用汽设备9。分汽缸89内的一部分蒸汽经阀门6、管道7、阀门8进入用汽设备9。用汽设备9可为多台用汽设备。蒸汽在用汽设备9内冷凝，产生的凝结水又经阀门10、疏水阀11、管道12、管道13、管道14、阀门15回收至凝结水罐16。由于凝结水温度较高，凝结水在凝结水罐16内产生大量闪蒸汽，闪蒸后的凝结水经阀门27、水泵28、止回阀29、阀门30、管道31、阀门33、管道32进入除氧器24，与除氧器24内的软化水混合。水泵28根据凝结水罐16的水位进行控制，当凝结水罐16内的水位达到低水位时，水泵28停止运行，暂停向除氧器24内供凝结水，当凝结水罐16内的水位达到高水位时，水泵28开始运行，向除氧器24供凝结水。
凝结水罐16内产生的闪蒸汽则经管道17、管道20、电动阀21、止回阀22、管道23进入除氧器24内部的第一消音器25，第一消音器25上具有很多第一小孔26。闪蒸汽经第一小孔26喷入除氧器24内的水中，从而快速加热除氧器24内的水，并且有利于降低震动和噪音。电动阀21可以检测凝结水罐16内的压力，当凝结水罐16内闪蒸汽的压力达到一个设定值(如0.5MPa，即大于大气压)时，电动阀21才打开，从而避免除氧器24内的水倒流至凝结水罐16。止回阀22也可有效防止除氧器24内的水经管道20、管道17倒流至凝结水罐16。当电动阀21、止回阀22或除氧器24因故障及其它原因导致凝结水罐16的闪蒸汽无法进入除氧器24时，可打开阀门18，凝结水罐16的闪蒸汽可以经管道17、阀门18、管道19排出，从而避免凝结水罐16内积存的压力过高。根据道尔顿分压定律，在大气压下，热力除氧必须达到100℃以上才能除掉水中的溶解氧，因此当除氧器24内的温度低于100℃时，电动阀85可打开，分汽缸89内的蒸汽经阀门88、管道87、减压阀86、电动阀85、止回阀84、管道83进入第一消音器24，并经第一消音器25上的第一小孔26迅速加热除氧器24内的水。由于第一消音器25被除氧器24内的水包围，且第一消音器25上布满第一小孔26，蒸汽和闪蒸汽遇水快速冷凝，因此，闪蒸汽和蒸汽可以共用一个消音器，且即使同时加热也不会有问题。
除氧器24内的温度大于100℃，除氧器24内的水处于沸腾状态，除氧器24内产生的热汽和水中逸出的氧经除氧器24的除氧头78、阀门77、管道76、管道73、管道62、阀门63、管道64进入水箱48内的第二消音器67。第二消音器67上具有很多个第二小孔68，除氧器24产生的热汽经第二小孔68进入水箱48内加热软化水。第二消音器67可以大大降低热汽进入水中的噪音和震动。水箱48中间设有隔板51，隔板51将水箱分成第一水箱49和第二水箱50。第一水箱49内安装有第一放散管54、第一液位计52和第二液位传感器53，第二水箱50内安装有第二放散管61、第二液位计66、第二液位传感器65和第二温度传感器58。第二消音器67安装在第二水箱50内。除氧器24的热汽可用来加热第二水箱50内的软化水。
水箱48的补水过程如下：电动阀56根据第一水箱49内的第一液位传感器53进行控制，电动阀60根据第二水箱50内的第二液位传感器65进行控制。当第一水箱49的液位达到低水位时，电动阀56打开，软化水经管道57、电动阀56、管道55进入第一水箱49。当第一水箱49液位升高达到高水位时，电动阀56关闭，停止向第一水箱49补水。当第二水箱50的液位达到低水位时，电动阀60打开，软化水经管道57、管道59、电动阀60进入第二水箱50。当第二水箱50液位升高达到高水位时，电动阀60关闭停止向第二水箱50补水。当水箱、阀门等故障检修时，为不影响除氧器24正常运行，可打开阀门75，除氧器24排放的热汽可以临时经阀门75、管道74排出。
向除氧器24供软化水过程如下：当除氧器24达到某个设定的低水位时，电动阀35打开，此时，若第二水箱50内的第二温度传感器58检测出第二水箱50内温度低于某个设定值(如95℃)，三通温控阀71下行，软化水从第一水箱49经阀门47、管道46、管道45、三通温控阀71、管道72、管道42、阀门41、水泵40、止回阀39、阀门38、管道37、阀门34、电动阀35、管道36进入除氧头78。此外，管道46也可通过管道45和阀门43与管道42相连，从而在三通温控阀71关闭或堵塞时，软化水从第一水箱49经阀门47、管道46、管道44、阀门43、管道42、阀门41、水泵40、止回阀39、阀门38、管道37、阀门34、电动阀35、管道36进入除氧头78。除氧头78内安装有第一布水器79和第二布水器81，第一布水器79和第二布水器81上分别具有很多第三小孔80和第四小孔82。软化水进入除氧头后经第一布水器79上的第三小孔80落在第二布水器81上，再经第二布水器81上的第四小孔82落入除氧器24内。软化水经过第一布水器79和第二布水器81的过程中，与除氧器24内上升的热汽在除氧头78内进行热交换，从而实现对除氧器35内热汽的能量的第一次吸收。布水器的设置有利于增强软化水对热汽的吸收效果。当除氧器24排放的热汽对第二水箱50内的水温加热达到某个低于100℃的设定值(如95℃)时，三通温控阀71上行，第二水箱50内的热水经阀门69、管道70、三通温控阀71、管道72、管道42、阀门41、水泵40、止回阀39、阀门38、管道37、阀门34、电动阀35、管道36进入除氧头78，再经除氧头78进入除氧器24内。
当第二水箱50的液位达到低水位时，电动阀60打开，软化水经管道57、管道59、电动阀60进入第二水箱50给第二水箱50补水，第二水箱50温度很快降低。当第二温度传感器58检测到第二水箱50内温度低于某个设定值(如95℃)时，三通温控阀71下行，第一水箱49给除氧器24供水。第一水箱49和第二水箱50如此交替给除氧器供水。
本公开通过设定第二水箱50内的水温度达到低于100℃的某个低于100℃的设定值(如95℃)时，三通温控阀71才动作，有利于使得除氧器24排放的热汽持续的对第二水箱50内的水加热。由于软化水本身含有氧，此时第二水箱50内的水很快达到氧饱和，软化水不能再溶解氧，热汽中的热能被第二水箱50内的水吸收，而氧大部分在软化水加热过程中从第二水箱50的放散管61排出室外。第二水箱50内的水温虽然加热较高，但不超过100℃，没有达到沸腾状态，因此第二水箱50的第二放散管61排放的热汽就非常少。这样，使得除氧器24排放的热汽得到了有效利用。
除氧器24内除氧后的水经管道90、阀门91、水泵92、止回阀93、阀门94、管道95进入锅炉1内。当除氧器24内水位降低至低水位时，电动阀35打开，继续给除氧器24供水。当除氧器24内水位达到高水位时，电动阀35关闭停止给除氧器24供水。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种蒸汽利用系统，其特征在于，包括用汽设备、凝结水罐、除氧器和水箱，所述除氧器包括除氧器壳体、第一消音器和除氧头，所述第一消音器设置在所述除氧器壳体内；
所述蒸汽利用系统具有第一蒸汽利用流路、闪蒸汽利用流路、第二蒸汽利用流路、凝结水利用流路和软化水供给流路；其中，
所述第一蒸汽利用流路包括所述用汽设备和所述凝结水罐，蒸汽流经所述用汽设备后产生的高温凝结水通过管道进入所述凝结水罐；
所述闪蒸汽利用流路包括所述凝结水罐和所述除氧器，所述凝结水罐内产生的闪蒸汽通过管道进入所述第一消音器，以加热所述除氧器壳体内的水；
所述第二蒸汽利用流路包括所述除氧器，蒸汽通过管道进入所述第一消音器，以加热所述除氧器壳体内的水；
所述凝结水利用流路包括所述凝结水罐和所述除氧器，所述凝结水罐内闪蒸后的凝结水通过管道进入所述除氧器壳体；
所述软化水供给流路包括所述除氧器和所述水箱，所述水箱内的软化水通过管道进入所述除氧器，所述除氧器内产生的热汽自所述除氧头通过管道进入所述水箱，以加热所述水箱内的软化水。
2.根据权利要求1所述的蒸汽利用系统，其特征在于，所述蒸汽利用系统还包括锅炉和分汽缸；
所述蒸汽利用系统还具有供汽流路；
所述供汽流路包括锅炉和分汽缸，所述锅炉产生的蒸汽通过管道进入所述分汽缸，并由所述分汽缸将蒸汽供给至所述第一蒸汽利用流路和所述第二蒸汽利用流路。
3.根据权利要求2所述的蒸汽利用系统，其特征在于，所述蒸汽利用系统还具有除氧水利用流路；
所述除氧水利用流路包括所述除氧器和所述锅炉，所述除氧器内除氧后的水通过管道进入所述锅炉。
4.根据权利要求1所述的蒸汽利用系统，其特征在于，所述蒸汽利用系统还包括闪蒸汽排出流路；
所述闪蒸汽排出流路包括所述凝结水罐，所述闪蒸汽排出流路被设置为用于在所述凝结水罐内的压力过高时排出所述凝结水罐内的蒸汽。
5.根据权利要求1所述的蒸汽利用系统，其特征在于，所述闪蒸汽利用流路和所述第二蒸汽利用流路分别与所述第一消音器的两端相连。
6.根据权利要求1所述的蒸汽利用系统，其特征在于，所述蒸汽利用系统还包括除氧器排汽流路；
所述除氧器排汽流路包括所述除氧器，所述除氧器排汽流路被设置为用于自所述除氧头排出所述除氧器内的热汽。
7.根据权利要求1所述的蒸汽利用系统，其特征在于，所述除氧头内设有至少一个布水器。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的蒸汽利用系统，其特征在于，所述水箱内设有隔板，所述隔板将所述水箱内的空间分为第一水箱和第二水箱，所述除氧器内产生的热汽自所述除氧头通过管道进入所述第二水箱；
当所述除氧器内的水位低于除氧器低水位，且所述第二水箱内的软化水的水温大于或等于高温软化水供水温度时，所述第二水箱内的软化水通过管道进入所述除氧头，并经由所述除氧头进入所述除氧器；
当所述除氧器内的水位低于除氧器低水位，且所述第二水箱内的软化水的水温小于高温软化水供水温度时，所述第一水箱内的软化水通过管道进入所述除氧头，并经由所述除氧头进入所述除氧器。
9.根据权利要求8所述的蒸汽利用系统，其特征在于，所述第二水箱内还设有第二消音器，所述除氧器内产生的热汽自所述除氧头通过管道进入所述第二消音器。
10.根据权利要求8所述的蒸汽利用系统，其特征在于，所述蒸汽利用系统还包括水箱补水机构，所述水箱补水机构被设置为用于向所述第一水箱和所述第二水箱补充软化水。
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