CN114777092A - 一种凝液热量绿色回收系统及蒸汽凝液热量绿色回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种凝液热量绿色回收系统及蒸汽凝液热量绿色回收方法，包括：凝液预冷器，用于对通入的蒸汽凝液进行预冷；凝液冷却器，用于对预冷后的蒸汽凝液进一步冷却；热泵，一侧与所述凝液预冷器及凝液冷却器连接并吸收热量，另一侧与所述蒸汽发生器连接用于产生蒸汽；增压泵，用于将预冷后的凝液一部分通入凝液冷却器，一部分通入蒸汽发生器；蒸汽增压设备，与所述蒸汽发生器连接，用于将蒸汽发生器产生的蒸汽进行增压后输出。与现有技术相比，本发明解决低品位热能无法有效利用的问题，同时通过凝液预冷，降低凝液系统发生两相流阻塞流引起的管道震动的概率。
Description
技术领域
本发明涉及热量回收技术领域，具体涉及一种凝液热量绿色回收系统及蒸汽凝液热量绿色回收方法。
背景技术
在工厂中，蒸汽属于一种被广泛使用的加热媒介，用于生产中的物料、介质加热。而蒸汽加热后产生的凝液经冷却后在除盐水站回收处理。虽然在工厂中设立了蒸汽的逐级闪蒸系统，提高了蒸汽用能，但往往低压或常压冷凝系统的热量无法回收，因除盐水站对于进水温度有要求，常常采用循环水冷却后回收处理。这部分低品位能量不但不能回收，往往需要消耗能量去冷却，能量浪费问题突出。
因此，寻求一种低品位热能热量回收及循环利用方法，符合当前节能减排的大环境，对于工业活动碳减排具有重大意义。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种凝液热量绿色回收系统及蒸汽凝液热量绿色回收方法，用于回收蒸汽凝液中的能量，产生蒸汽，解决低品位热能无法有效利用的现状，同时通过凝液预冷，降低凝液系统发生两相流阻塞流引起的管道震动的概率；采用普通离心泵有效替代现有系统中的凝液泵；去掉现有系统中分液罐，空冷器及凝液冷却器。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种凝液热量绿色回收系统，包括：
凝液预冷器，用于对通入的蒸汽凝液进行预冷；
凝液冷却器，用于对预冷后的蒸汽凝液进一步冷却；
热泵，一侧与所述凝液预冷器及凝液冷却器连接并吸收热量，另一侧与所述蒸汽发生器连接用于产生蒸汽；热泵可通过变频器调节吸收和制热功率；热泵用于回收凝液中的显热及部分潜热，其吸收热量用于副产蒸汽，达到低品位热能的循环利用及节能减排。
增压泵，用于将预冷后的凝液一部分通入凝液冷却器，一部分通入蒸汽发生器；
蒸汽增压设备，与所述蒸汽发生器连接，用于将蒸汽发生器产生的蒸汽进行增压后输出。
进一步地，所述凝液预冷器将凝液降至饱和温度以下2-8℃。
进一步地，所述凝液预冷器设有进料两相流分离器及防冲挡板，底部设有溢流设施。
进一步地，所述增压泵采用普通离心泵或容积式泵。
进一步地，所述凝液冷却器采用管壳式换热器，冷却凝液的温度为50～70℃。
进一步地，所述凝液冷却器采用高效板壳式换热器。
进一步地，所述凝液冷却器与凝液预冷器采用共壳体设备。
一种蒸汽凝液热量绿色回收方法，采用上述回收系统进行，包括以下步骤：
(1)设置凝液预冷器，使蒸汽凝液过冷，采用普通循环增压泵将预冷后的凝液一部分通入凝液冷却器，一部分通入蒸汽发生器；
(2)采用热泵回收蒸汽凝液中的部分潜热和显热；
(3)回收的蒸汽凝液热量在蒸汽发生器中副产蒸汽，达到循环利用和节能减排的作用。
进一步地，所述蒸汽发生器产生的蒸汽压力范围为0.1～0.5MPaG，对应的温度为103～156℃。
进一步地，所述蒸汽发生器进水，正常情况下采用预冷后凝液；当系统水质变差，通过控制阀调节补充锅炉给水。
进一步地，所述蒸汽增压设备提升后的蒸汽压力为0.35～1.0MpaG；
进一步地，所述蒸汽发生器内设气液分离空间，用于副产0.1～0.5MPaG的蒸汽，通过增压产生蒸汽压力为0.35～1.0MpaG蒸汽供下游用户使用。
所述蒸汽增压设备可选用压缩机提升压力，提升压力后的蒸汽使用减温器使蒸汽成为饱和蒸汽，供后端用户使用，例如，所述蒸汽增压设备可以选用蒸汽喷射混合器，通过高压蒸汽喷射混合副产低压蒸汽，产生所需的副产蒸汽，供后端系统使用。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)与现有技术项目，本技术具有集成度高，设置一个撬块就能方便回收现有系统的热量，有利于减小设备占地。同时该技术对比其他技术，能够生产相对较高品味的蒸汽。本技术提升了最高蒸汽温度能够达到156度，节能效果更为突出，减排效果进一步提升，适用性广，灵活性高。
(2)蒸汽凝液不再需要使用冷凝水冷凝，回收热量用于副产蒸汽，热量循环利用，节能减排。
(3)采用蒸汽凝液预冷系统，避免使用蒸汽凝液泵，大大降低由于两相流造成的凝液水锤问题。
(4)采用普通离心泵替代蒸汽凝液泵，系统简化，不再需要使用造价昂贵的凝液泵。
(5)采用撬装形式供货，具有占地小，现场施工、安装方便的特点。
(6)采用变频技术，可方便的调整负荷。
附图说明
图1为本发明蒸汽凝液绿色热量回收方法示意图；
图中：1-凝液预冷器；2-增压泵；3-凝液冷却器；4-热泵；5-蒸汽发生器；6-蒸汽增压设备；
物流号说明：11-蒸汽凝液；12-预冷后凝液；13-冷却凝液；14-副产蒸汽；15-补充锅炉给水。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
如图1，一种凝液热量绿色回收系统，包括：
凝液预冷器1，用于对通入的蒸汽凝液11进行预冷；凝液预冷器1将凝液降至饱和温度以下2-8℃；
凝液冷却器3，用于对预冷后的蒸汽凝液11进一步冷却，冷却凝液13经管路外排；
热泵4，一侧与凝液预冷器1及凝液冷却器3连接并吸收热量，另一侧与蒸汽发生器5连接用于产生蒸汽；热泵4可通过变频器调节吸收和制热功率；热泵4用于回收凝液中的显热及部分潜热，其吸收热量用于副产蒸汽，达到低品位热能的循环利用及节能减排。
增压泵2，用于将预冷后的凝液一部分通入凝液冷却器3，一部分通入蒸汽发生器5；增压泵2采用普通离心泵或容积式泵。
蒸汽增压设备6，与蒸汽发生器5连接，用于将蒸汽发生器5产生的蒸汽进行增压后输出，凝液预冷器1设有进料两相流分离器及防冲挡板，底部设有溢流设施，采用管壳式换热器，冷却凝液的温度为50～70℃。
凝液冷却器3采用高效板壳式换热器。
凝液冷却器3与凝液预冷器1采用共壳体设备。
蒸汽凝液热量回收时，包括以下步骤：
(1)设置凝液预冷器1，使蒸汽凝液11过冷，采用普通循环增压泵2将预冷后的凝液一部分通入凝液冷却器3，一部分通入蒸汽发生器5；
(2)采用热泵4回收蒸汽凝液11中的部分潜热和显热；
(3)回收的蒸汽凝液11热量在蒸汽发生器5中副产蒸汽，达到循环利用和节能减排的作用。
蒸汽发生器5产生的蒸汽压力范围为0.1～0.5MPaG，对应的温度为103～156℃。蒸汽发生器5进水，正常情况下采用预冷后凝液12；当系统水质变差，通过控制阀调节补充锅炉给水15。
蒸汽增压设备6提升后的蒸汽压力为0.35～1.0MpaG；蒸汽发生器5内设气液分离空间，用于副产0.1～0.5MPaG的蒸汽，通过增压产生蒸汽压力为0.35～1.0MpaG蒸汽供下游用户使用。
蒸汽增压设备6可选用压缩机提升压力，提升压力后的蒸汽使用减温器使蒸汽成为饱和蒸汽，供后端用户使用；蒸汽增压设备6可以选用蒸汽喷射混合器，通过高压蒸汽喷射混合副产低压蒸汽，产生所需的副产蒸汽14以及副产低压蒸汽15，供后端系统使用。
以下为采用上述系统的具体应用实例：
实施例1
本实施例，进料蒸汽凝液100t/hr，温度为95℃，冷却后的凝液为60℃，通过本实施例所产生的副产蒸汽10t/hr，副产蒸汽压力为150kPaG。
实施例2
本实施例，进料蒸汽凝液为10t/hr，温度为90℃，冷却后的凝液为65℃，通过本实施例所产生的副产蒸汽0.9t/hr，副产蒸汽经压缩机增压后至300kPaG，再经过热减温器后供用户使用。
实施例3
本实施例，进料蒸汽凝液为50t/hr，温度为93℃，冷却后的凝液为62℃，通过本实施例所产生的副产蒸汽5t/hr，经与1Mpag动力蒸汽混合增压至350kPaG，共计15t/hr，供用户端使用。
可知，通过本发明系统可以将低品位能量(小于100℃的蒸汽凝液)得到有效的回收，符合当前节能减排的大环境。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种凝液热量绿色回收系统，其特征在于，包括：
凝液预冷器(1)，用于对通入的蒸汽凝液(11)进行预冷；
凝液冷却器(3)，用于对预冷后的蒸汽凝液(11)进一步冷却；
热泵(4)，一侧与所述凝液预冷器(1)及凝液冷却器(3)连接并吸收热量，另一侧与所述蒸汽发生器(5)连接用于产生蒸汽；
增压泵(2)，用于将预冷后的凝液一部分通入凝液冷却器(3)，一部分通入蒸汽发生器(5)；
蒸汽增压设备(6)，与所述蒸汽发生器(5)连接，用于将蒸汽发生器(5)产生的蒸汽进行增压后输出。
2.根据权利要求1所述的一种凝液热量绿色回收系统，其特征在于，所述凝液预冷器(1)将凝液降至饱和温度以下2-8℃。
3.根据权利要求1所述的一种凝液热量绿色回收系统，其特征在于，所述凝液预冷器(1)设有进料两相流分离器及防冲挡板，底部设有溢流设施。
4.根据权利要求1所述的一种凝液热量绿色回收系统，其特征在于，所述增压泵(2)采用普通离心泵或容积式泵。
5.根据权利要求1所述的一种凝液热量绿色回收系统，其特征在于，所述凝液冷却器(3)采用管壳式换热器，冷却凝液的温度为50～70℃。
6.根据权利要求1所述的一种凝液热量绿色回收系统，其特征在于，所述凝液冷却器(3)采用高效板壳式换热器。
7.根据权利要求1所述的一种凝液热量绿色回收系统，其特征在于，所述凝液冷却器(3)与凝液预冷器(1)采用共壳体设备。
8.一种蒸汽凝液热量绿色回收方法，其特征在于，采用如权利要求1-7任意一项所述的回收系统进行，包括以下步骤：
(1)设置凝液预冷器(1)，使蒸汽凝液(11)过冷，采用普通循环增压泵(2)将预冷后的凝液一部分通入凝液冷却器(3)，一部分通入蒸汽发生器(5)；
(2)采用热泵(4)回收蒸汽凝液(11)中的部分潜热和显热；
(3)回收的蒸汽凝液(11)热量在蒸汽发生器(5)中副产蒸汽，达到循环利用和节能减排的作用。
9.根据权利要求8所述的一种蒸汽凝液热量绿色回收方法，其特征在于，所述蒸汽发生器(5)产生的蒸汽压力范围为0.1～0.5MPaG，对应的温度为103～156℃；
所述蒸汽发生器(5)进水，正常情况下采用预冷后凝液(12)；当系统水质变差，通过控制阀调节补充锅炉给水。
10.根据权利要求8所述的一种蒸汽凝液热量绿色回收方法，其特征在于，所述蒸汽增压设备(6)提升后的蒸汽压力为0.35～1.0MpaG；
所述蒸汽发生器(5)内设气液分离空间，用于副产0.1～0.5MPaG的蒸汽，通过增压产生蒸汽压力为0.35～1.0MpaG蒸汽供下游用户使用。
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| GR01 | Patent grant | ||
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