CN114001344A - 一种锅炉余热、余汽及废水回收系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及锅炉排污余热回收技术领域，公开了一种锅炉余热、余汽及废水回收系统，包括：定排扩容器、乏汽管、回水管、第一热交换器、第二热交换器、冷却水管、沉淀池、第一连接管、第二连接管、第三连接管、以及蓄水池；乏汽管和回水管均用于连接定排扩容器和第二热交换器；第一连接管用于连接沉淀池和定排扩容器；第二连接管用于连接沉淀池和第一热交换器；第二连接管上设有过滤器和输送泵；第三连接管用于连接第一热交换器和蓄水池；冷却水管用于连接第一热交换器和第二热交换器；第一热交换器设有冷却水源接口；定排扩容器设有用于接收锅炉废水和蒸汽的接口。将锅炉废水中的热量和废水的进行处理回收利用，实现节约资源和保护环境。
Description
技术领域
本发明涉及锅炉排污余热回收技术领域，特别是涉及一种锅炉余热、余汽及废水回收系统。
背景技术
燃煤电厂锅炉在运行的过程中，炉水的蒸发量巨大，且炉水随着连续的加药及炉水蒸发不断浓缩，炉水中的含盐量会随着炉水的蒸发而越来越高。为保证锅炉运行安全，必须进行疏水排污。
锅炉疏水排污主要通过连续排污扩容器和定排污扩容器。连续排污扩容器是将锅炉的排污水进行扩容分离，得到蒸汽、废水。将蒸汽回收至除氧器，将废水排至定排扩容器内，该废水包括锅炉各处排出的疏水、汽包事故放水及汽水管道中阀门内漏的蒸汽和水。进入定排扩容器的疏水压力和温度均较高，而进入定排污容器扩容后压力骤降，致使疏水发生闪蒸，进而汽水分离，最后将疏水排至地沟或雨水管道中，将余汽直接排放至大气中。锅炉一年定期排水量约为1.5万吨，直接排至雨水管道造成大量热能损失的同时也带来环境污染等问题。在锅炉启动清洗过程中，整炉换水清洗一次，用水量高达120吨，若直接排放，将造成大量的水资源浪费。
发明内容
本发明的目的是：提供一种锅炉余热、余汽及废水回收系统，将锅炉废水中的热量和废水的进行处理回收利用，实现节约资源和保护环境。
为了实现上述目的，本发明提供了一种锅炉余热、余汽及废水回收系统，包括定排扩容器、沉淀池、第一热交换器、第二热交换器以及蓄水池；定排扩容器上设有排气口、回水进口、排水口和用于与锅炉连接的接口；所述排水口通过第一连接管与所述沉淀池连接；第一热交换器上设有废水进口、废水出口、第一冷却水进口和第一冷却水出口；所述第一冷却水进口与冷却水源连接；所述沉淀池通过第二连接管与所述废水进口连接；所述废水出口通过第三连接管与所述蓄水池连接；第二热交换器上设有第二冷却水进口、第二冷却水出口、进气口和回水出口；所述第二冷却水进口和所述第一冷却水出口通过冷却水管连接；所述进气口和所述排气口通过乏汽管连接；所述回水出口与所述回水进口通过回水管连接；所述第二冷却水出口连接用热设备。
本发明实施例一种锅炉余热、余汽及废水回收系统，与现有技术相比，其有益效果在于：
本发明实施例通过设置第一热交换器和第二热交换器，分别对定排扩容器内的废水、废水的热量和蒸汽的热量进行充分回收。废水通过沉淀池的沉淀，去除了废水的杂质，使废水达到重新使用的标准。回收的热量用于电站内各个用热设备上，充分利用资源，为企业节约了成本，同时避免了直接排放废水导致的环境污染问题。
进一步的，所述第一连接管和所述乏汽管间连接有虹吸破坏管。主要用来破坏第一连接管的虹吸作用，保证定排扩容器内有一定量的存水，若定排扩容器内没有存水，锅炉各处排出的高压疏水和蒸汽经定排扩容器后直接冲入沉淀池内，引起定排扩容器的强烈振动，甚至造成事故的发生。
进一步的，所述第二热交换器为梯形结构。采用梯形结构，梯形结构使得第二热交换器下部空间较大，能降低乏汽压力，减小涡流的产生便于乏汽冷凝，同时第二热交换器的下部较大能容纳更多的凝结水，不易造成凝结水在第二热交换器底部积满水的现象。
进一步的，所述第一热交换器和所述第二热交换器间还设有旁通管；所述旁通管的一端连接所述冷却水源，且另一端连接所述第二冷却水出口。第二冷却水出口连接轴封加热器等用热设备。在第一热交换器或者第二热交换器出现泄露时启用旁通管，避免了由于热交换器泄露而被污染的冷却水进入到轴封加热器等设备上。或者在冷却水温度已经达到轴封加热器要求不需要更高温度的冷却水时，启用旁通管，冷却水直接进入到轴封加热器。设置旁通管能保证轴封加热器等用热设备的安全。
进一步的，所述第二热交换器内部设有喷头；所述喷头连接所述进气口；所述喷头上均匀分布有多个出气孔。设置喷头便于让乏汽管内的蒸汽分成多路蒸汽，使得蒸汽能充分的与换热管接触，提高换热的效率。能使换热管充分的吸收蒸汽的热量。
进一步的，所述第二热交换器内部设有“S”型弯曲设置的换热管；所述换热管位于所述喷头的下方；所述换热管的一端连接所述第二冷却水进口，且另一端连接所述第二冷却水出口。换热管“S”型弯曲设置，增加了换热管在第二热交换器内的接触面积，保证换热管尽可能多的吸收第二热交换器的热量，提高换热效率。
进一步的，所述第二连接管上设有两个功率不同的输送泵，且两个所述输送泵并联在所述第二连接管上。两不同功率的输送泵并联在第二连接管上，其中一个较小功率的输送泵用于日常废水的排出，另一个较大功率的输送泵用于锅炉换水清洗时，废水量较大的时候。两个输送泵相配合使用，满足锅炉任意时刻的输水要求。
进一步的，所述第二连接管上设有过滤器；所述第二连接管内的流体先经过两个所述输送泵再到所述过滤器。设置的过滤器能有效的阻止了杂质进入到第一热交换器内部，避免了杂质对热交换器内部的损坏，同时过滤器对废水过滤后使得废水杂质更少，满足工业用水的标准。
进一步的，所述第一热交换器为壳管式换热器。采用壳管式换热器，结构简单，便于维护和清洗。
附图说明
图1是本发明实施例的系统结构示意图；
图2是本发明实施例的第二热交换器结构示意图；
图3是本发明实施例的系统流程图；
图中，1、定排扩容器；1a、排气口；1b、回水进口；1c、排水口；2、乏汽管；3、回水管；4、第一热交换器；4a、第一冷却水进口；4b、第一冷却水出口；4c、废水进口；4d、废水出口；5、第二热交换器；5a、第二冷却水进口；5b、第二冷却水出口；5c、进气口；5d、回水出口；6、冷却水管；7、沉淀池；8、第一连接管；9、第二连接管；10、第三连接管；11、蓄水池；12、过滤器；13、输送泵；14、虹吸破坏管；15、换热管；16、旁通管；17、喷头。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1和图2所示，本发明实施例优选实施例的一种锅炉余热、余汽及废水回收系统；
其中，余汽回收系统包括定排扩容器1、第二热交换器5、冷却水管6、乏汽管2以及回水管3；定排扩容器1上设有排气口1a、回水进口1b、排水口1c和用于与锅炉连接的接口(图中未示出)连接锅炉的接口用于将锅炉内排出的废水和蒸汽排入到定排扩容器1内，乏汽管2的一端连接定排扩容器1上端的排气口1a，乏汽管2的另一端连接第二热交换器5的进气口5c；第二热交换器5下端的回水出口5d连接回水管3的一端，且回水管3的另一端连接定排扩容器1的回水进口1b；
第二热交换器5内部设有喷头17；喷头17连接第二热交换器5的进气口5c；喷头17上均匀分布有多个出气孔。喷头17使乏汽管2内的蒸汽分成多路蒸汽，让蒸汽均匀分布在第二热交换器5内。
第二热交换器5内部设有“S”型弯曲设置的换热管15；换热管15位于喷头17的下方；换热管15的一端连接第二冷却水进口5a，另一端连接第二冷却水出口5b。换热管15的“S”型弯曲设置，增加了换热管15在第二热交换器5内的换热面积。蒸汽遇到换热管15其热量被换热管吸收，蒸汽凝结成水珠聚集在第二热交换器5的下部，然后通过回水管回到定排扩容器内。实现对乏汽的充分回收，避免了水汽热量和水分的流失。
余热回收系统包括第一热交换器4、第二热交换器5、冷却水管6；第一热交换器4上设有第一冷却水进口4a、第一冷却水出口4b、废水进口4c以及废水出口4d；外界冷却水源连接第一冷却水进口4a；冷却水管6的一端连接第一冷却水出口4b；冷却水管6的另一端连接第二热交换器5的第二冷却水进口5a；第二冷却水出口5b连接轴承加热器等各种用热设备；通过将冷却水通入到第一热交换器4和第二热交换器5内实现了对废水热量和对乏汽热量的回收。
废水回收系统包括沉淀池7、第一连接管8、第二连接管9、第三连接管10、过滤器12、以及蓄水池11；第一连接管8的一端连接定排扩容器1的排水口1c，第一连接管8的另一端连接沉淀池7；第二连接管9的一端连接沉淀池7，第二连接管9的另一端连接第一热交换器4的废水进口4c；第三连接管10的一端连接第一热交换器4废水出口4d，第三连接管10的另一端连接蓄水池11；蓄水池11上还设有两条管路，一条管路将蓄水池的废水通往化水工业水箱，另一条管路将蓄水池废水通往脱硫工业水箱。实现废水的回收再利用。
输送泵13的数量为两个，且两个输送泵13在第二连接管9上并联设置；两个输送泵13的功率不相同。
过滤器12与第二连接管9连接，第二连接管9内的流体先经过两个输送泵13再到所述过滤器12。设置的过滤器12能有效的阻止了杂质进入到第一热交换器4内部，避免了杂质对第一热交换器4内部的损坏，同时过滤器12对废水过滤后使得废水杂质更少，满足工业用水的标准。
另外，沉淀池7中还设有水位控制器(附图未示出)，水位控制器电性连接功率较小的输送泵13的启停开关，当水位到达设定的排水水位后，水位控制器启动该输送泵13排水，排水至水位低于设定的最低水位时停止输送泵13工作。实现了输送泵13对沉淀池的自动排水。较大功率的输送泵13采用手动启停的方式，通常用于锅炉换水等排水量较大的时候。
第一连接管8和乏汽管2间连接有虹吸破坏管14。虹吸破坏管14主要用来破坏第一连接管8的虹吸作用，保证定排扩容器1内有一定量的存水，若定排扩容器1内没有存水，锅炉各处排出的高压疏水和蒸汽经定排扩容器1后直接冲入沉淀池7内，引起定排扩容器1的强烈振动，甚至造成事故的发生。
第二热交换器5为梯形结构。采用梯形结构，梯形结构致使第二热交换器5下部空间较大，能降低乏汽压力，减小涡流的产生便于乏汽冷凝，同时第二热交换器5的下部的空间较大，能容纳更多的凝结水，不易造成凝结水在第二热交换器5底部积满的现象。
第一热交换器4和第二热交换器5间还设有旁通管16。旁通管16的一端连接冷却水源，且另一端连接第二热交换器5的第二冷却水出口5b。第二热交换器5的第二冷却水出口5b连接通往轴封加热器等用热设备的管路。在第一热交换器4或者第二热交换器5出现泄露时启用旁通管16，避免了由于热交换器泄露而被污染的冷却水进入到轴封加热器等设备上。或者冷却水温度已经达到轴封加热器要求不需要更高温度的冷却水时，启用旁通管16，冷却水直接进入到轴封加热器。设置旁通管16能保证轴封加热器等用热设备的安全。
第一热交换器4为壳管式换热器。采用壳管式换热器，结构简单，便于维护和清洗。
结合图1、2、3所示，本发明的工作过程为：废水进入到定排扩容器1后，高温高压的废水在定排扩容器1内进行扩容后压力骤降，出现闪蒸，定排扩容器1内的蒸汽通过乏汽管2进入到第二热交换器5内，蒸汽与换热管15接触后冷凝成水珠滴落至第二热交换器5的底部，冷凝后的水珠通过回水管3回到定排扩容器1内，实现对余汽的回收。
定排扩容器1的内的废水通过第一连接管8进入到沉淀池7中，进行沉淀和缓存，当水位达到排水要求时，输送泵13启动抽水。废水通过第二连接管9上的过滤器12进入第一热交换器4内，冷却水也通入到第一热交换器4内，对废水热量进行吸收。从第一热交换器4内出来的冷却水通过冷却水管6进入到第二热交换器5内，对蒸汽的热量进行回收。经过两级换热后的冷却水用于电站内的各种用热设备。
废水依次经过沉淀、过滤和换热后，通过第三连接管10进入到蓄水池11内，蓄水池11内的废水热量较低水质较干净。最后该废水通过水泵和相应的管路送往相应的用水处。
综上，本发明实施例提供一种锅炉余热、余汽及废水回收系统，通过设置第一热交换器和第二热交换器，分别对定排扩容器内的废水、废水的热量和蒸汽的热量进行充分回收。废水通过沉淀池的沉淀，去除了废水的杂质，使废水达到重新使用的标准。回收的热量用于电站内各个用热设备上，充分利用资源，为企业节约了成本，同时避免了直接排放废水导致的环境污染问题。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种锅炉余热、余汽及废水回收系统，其特征在于，包括：
定排扩容器，其上设有排气口、回水进口、排水口和用于与锅炉连接的接口；
沉淀池，所述排水口通过第一连接管与所述沉淀池连接；
第一热交换器，其上设有废水进口、废水出口、第一冷却水进口和第一冷却水出口；所述第一冷却水进口与冷却水源连接；所述沉淀池通过第二连接管与所述废水进口连接；
蓄水池，所述废水出口通过第三连接管与所述蓄水池连接；以及
第二热交换器，其上设有第二冷却水进口、第二冷却水出口、进气口和回水出口；所述第二冷却水进口和所述第一冷却水出口通过冷却水管连接；所述进气口和所述排气口通过乏汽管连接；所述回水出口与所述回水进口通过回水管连接；所述第二冷却水出口连接用热设备。
2.根据权利要求1所述的锅炉余热、余汽及废水回收系统，其特征在于，所述第一连接管和所述乏汽管间连接有虹吸破坏管。
3.根据权利要求1或2所述的锅炉余热、余汽及废水回收系统，其特征在于，所述第一热交换器和所述第二热交换器间还设有旁通管；所述旁通管的一端连接所述冷却水源，且另一端连接所述第二冷却水出口。
4.根据权利要求1或2所述的锅炉余热、余汽及废水回收系统，其特征在于，所述第二热交换器内部设有喷头；所述喷头连接所述进气口；所述喷头上均匀分布有多个出气孔。
5.根据权利要求4所述的锅炉余热、余汽及废水回收系统，其特征在于，所述第二热交换器内部设有呈“S”型弯曲设置的换热管；所述换热管位于所述喷头的下方；所述换热管的一端连接所述第二冷却水进口，且另一端连接所述第二冷却水出口。
6.根据权利要求1或2所述的锅炉余热、余汽及废水回收系统，其特征在于，所述第二热交换器为梯形结构。
7.根据权利要求1或2所述的锅炉余热、余汽及废水回收系统，其特征在于，所述第二连接管上设有两个功率不同的输送泵，且两个所述输送泵并联设置在所述第二连接管上。
8.根据权利要求7所述的锅炉余热、余汽及废水回收系统，其特征在于，所述第二连接管上设有过滤器；所述第二连接管内的流体依次经过两个所述输送泵和所述过滤器。
9.根据权利要求1所述的锅炉余热、余汽及废水回收系统，其特征在于，所述第一热交换器为壳管式换热器。
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2021
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