CN201116801Y - 循环冷却水热能梯级回收利用系统 - Google Patents

循环冷却水热能梯级回收利用系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供了一种循环冷却水热能梯级回收利用系统,该系统包括热能梯级回收系统和热能梯级利用系统两大部分,系统主要设备有:换热器、热泵机组、循环水泵,分水器、集水器、补水装置,各设备之间通过管道相连接。本实用新型克服循环冷却水利用冷却水塔开放式对流及蒸发冷却之不足,采取封闭式的换热器和热泵机组降温冷却,提高一级供水管网温度,以及采用换热器及热泵机组梯级供热方式,充分发掘循环冷却水中低温热能资源的潜力,提高热能利用率,减少损失和浪费,开发低温能源循环再利用,提高经济效益。

Description

循环冷却水热能梯级回收利用系统技术领域本实用新型涉及一种循环冷却水热能梯级回收利用系统。 背景技术火力发电厂、石油化工厂等大型工业生产企业,在工艺生产过程中需要应用 大量的循环冷却水,这些循环冷却水降温冷却的方法主要有两种方式: 一种是 利用周边的江、河、湖、海等客观自然条件,把它们用作循环冷却水,把废弃 的低温热能排放掉;另一种是利用冷却水塔(晾水塔)以及冷却水池等设备,采取开放式的对流冷却及蒸发冷却降温的方式,迫使室外空气把循环冷却水中 的低温热能吸收并带走。这种冷却水塔、冷却水池的开放式的冷却方式,受自 然环境、季节和温度变化影响比较大,循环冷却水降温冷却的效果也不稳定,要消耗一定的电力,还产生循环冷却水总流量2-5%的蒸发损失,也会给周边环 境造成一定影响。同时,循环冷却水中含有的大量低温热能被白白丢弃掉,实 在太可惜。 发明内容为了克服循环冷却水开放式对流及蒸发冷却系统之不足,减少循环冷却水 在降温冷却过程的损失浪费,把循环冷却水中含有的低温热能给以回收和充分 再利用。 .本实用新型的目的是提供一种循环冷却水热能梯级回收利用系统,充分发 掘循环水中低温热能资源的潜力,提高热能利用率,充分利用可再生能源,发 展循环经济,为民造福。本实用新型提供了一种循环冷却水热能梯级回收利用系统,包括;在循环水厂热能回收处,有一个第一梯次采用换热器的循环冷却水热能回 收系统,其中包括至少一个与循环水厂连通的换热器, 一个与换热器连接,把 一级供热管网的供热循环水循环送进换热器,迫使一级供热循环水与循环冷却 水在换热器进行换热反应的循环水泵,把循环冷却水降温,其低温热能被供热 循环水吸收并转移。在循环水厂热能回收处,还有一个第二梯次采用热泵机组设备的循环冷却 水热能回收系统,其中包括至少一个与循环水厂连通的热泵机组,这个热泵机 组还与第一梯次的换热器通过管道连通,热泵机组提取回收循环冷却水中低温 热能,将其热能输送转移给第一梯次换热器换热后升温的供热循环水,将其温 度进一步升高,达到供热参数要求后,输送转移给用户供热;在循环冷却水低温热能的利用处,有一个第一梯次采用换热器的供热系统, 其中包括至少一个与热能回收处热泵机组通过管道连通的对热用户供热的换热 器,换热器另一端与分水器以及集水器连通,分水器以及集水器的另一端与热 用户连通,集水器与换热器连通管之间有循环水泵和补给水装置;在循环冷却水低温热能的利用处,-还至少有一个第二梯次采用热泵机组设 备的供热系统,热泵机组的一端与第了梯次采用的换热器连通,另一端与分水 器及集水器连通,分水器及集水器另一端与热用户连通,集水器与热泵机组连 通管道之间有循环水泵和补水装置;通过本实用新型可实现循环冷却水低温热能的多级回收和多级利用,提高 低温热能利用率,提高回收利用循环冷却水低温热能资源的经济效益。 附图说明图1循环冷却水热能梯级回收利用系统示意图。图中:1、换热器,2、循环水厂,3、热泵机组,4、循环水泵,5、 一级供热回水管网,6、 一级供热给水管网,7、换热器,8、第一分水器,9、第一集 水器,10、第一热用户,U第一补水装置,12、第一循环泵,13、热泵机组, 14、第二循环水泵,15、第二分水器,16、第二热用户,17、热水用户或其它 热用户,18、第二集水器,19、第二补水装置。 -具体实施方式图1给出了循环冷却水热能梯级回收利用系统示意图,结合示意图对本实 用新型系统进行详细描述。该系统在循环冷却水低温热能回收处,包含有两个梯级低温热能回收系统, 第一梯次是采用换热器1的低温热能提取回收系统,第二梯次是采用热泵机组3 的低温热能提取回收系统;上述第一梯次采用换热器的低温热能回收系统包括:换热器l、循环水厂2 以及一级供热管网循环水泵4和一级供热回水管网5;换热器分别与循环水j —2 连通及通过一级供热管网循环泵4与一级供热回水管网5 相连; 一级供热回 水管网5中的供热回水通过循环泵4进入换热器1之中,提取回收循环水厂系 统的循环冷却水低温热能,便其被降温冷却,低温热能转移到一级供热管网回 水5中。上述第一梯次采用热泵机的低温热能回收系统包括:热泵机组3,循环水厂2以及一级供水管网6;热泵机组3分别与循环水厂2以及第一梯次的换热器1 相连;热泵机组3提取回收循环水厂系统的循环冷却水低温热能,便其被降温 冷却,低温热能转移到经过第一梯次被换热器1提高温度的一级管网回水中后, 使其被再次升温,其温度达到供热参数要求后, 一级管网回水通过热泵机组3出来即成为一级供热管网中6的给水;该系统在循环冷却水低温热能的利甩处,包含有两个梯级热能供热系统,第一梯次是采用换热器7的供热系统,第二梯次是采用热泵机组13的供热系统; 上述第一梯次采用换热器的供热系统包括有:换热器7、第一分水器8、第一集水器9、第一热用户10、第一循环泵12及第一补水装置11;供热换热器7 一端通过一级供水管网6与热能回收热泵机组3相连,另一端通过第一分水器8、 第一集水器9以及第一循环水泵12与第一热用户10相连,在循环水泵12与集 水器9之间连接有第一补水装置11;上述第二梯次采用热泵机组的供热系统包括有..供热热泵机'组13、第二分 水器15、第二集水器18、第二热用户16、热水用户17、第二循环水泵14及第 二补水装置19;热泵机组13的一端分别通过一级管网与第一梯次供热.换热器 7相连,以及通过一级管网5、一级管网循环泵4与第一梯次热能回收换热器1相 连,另一端通过第二分水器15、第二集水器18以及第二循环水泵14与第二热 用户16相连,在循环泵14与集水器18之间连接有第二补水装置19,在第二分 水器15上连接有热水用户17;该系统的具体操作过程如下: '1、 在热能回收部分中,循环水厂2的循环冷却水经过第匸梯次采有热能回收换热器l换热后,被降温冷却,返回循环水厂2为生产工艺提供使用;被换热器1提取回收的低温热能传递移到一级管网5回水中, 一级管网回 水被'加热提高温度;2、 经过热能回收换热器1的一级管网5回水进入第二梯次热能回收热泵机 组3,再次把循环冷却水中低温热能传递转移到一级管网5回水中, 一级管网回水再次被加热提高温度,当温度达到供热温度参数要求后,从热泵机组3出 来经过一级给水管网6到达本系统的循环冷却水低温热能利用处,供给热用户加以利用;循环水厂2的循环冷却水经过第二梯次采用热能回收热泵机组3提取回收 低温热能后,被降温冷却,返回循环水厂2为生产工艺提供使用;3、 在热能利用部分中,经过热能回收热泵机组3加热并提高温度的一级供 热管网6的给水,进入第一梯次采用换热器7的供热系统中;二级供热管网的 给水经过换热器7被加热提高温度后进入第一分水ll 8,然后从第一分水器8进 入第一热用户IO,供热之后的二级供热管网回水由热用户10进入第一集水器9, 然后,经过第一循环水泵12进入换热器7,再次被加热后继续不断地循环为用 户IO供热;第一补水装置ll可自动为二级供热管网系统补充水量;4、 由第一梯次采用换热器7的供热系统中排出的一级供水管网6的给水, 进入第二梯次采用热泵机组13的供热系统中;二级供热管网的给水经过热泵机 组13被加热提高温度后进入第二分水器15,然后从第二分水器15进入第二热 用户16以及热水用户17,供热之后的二级供热管网回水由热用户16进入第二 集水器18,然后通过第二循环水泵14进入热泵机组13,再次被加热后继续不 断地循环为用户16以及热水用户17供热;第二补水装置19可自动为二级供热 管网系统补充水量;本实用新型可实现提取回收循环冷却水中低温热能,在为循环冷却水实现 封闭式循环冷却的同时,在热能回收处为供热一级管网循环水实现梯级加热, 使其给水与回水之间温差加大,同样的一级管网管道直径相同,可转移输送的 低温热能成倍增加。在热能利用处,为一级管网供热循环水实现梯级利用,可降低回水温度,减少热能损失浪费,提高热能利用率,扩大供热能力,在一级 管网管道直径不变的前提下,可成倍扩大供热面积和供热能力。

Claims (1)

1. 一种循环冷却水热能梯级回收利用系统,其特征在于,包括有循环冷却水低温热能回收和热能利用两大部分; 在循环冷却水低温热能回收部分中:至少有一个第一梯次采用换热器(1)的循环冷却水低温热能回收系统,其中包括一个与循环水厂(2)连通,以及通过一级管网循环水泵(4)与一级回水管网(5)连通的换热器(1); 至少有一个第二梯次采用热泵机组(3)的循环冷却水低温热能回收系统,其中包括:热能回收热泵机组(3)、循环水厂(2)以及供水管网(6),热能回收热泵机组(3)分别与循环水厂(2)以及第一梯次的换热器(1)相连通; 在循环冷却水低温热能的利用部分中: 至少有一个第一梯次采用换热器(7)的换热器供热系统,其中包括:换热器(7)、第一分水器(8)、第一集水器(9)、第一热用户(10)、第一循环水泵(12)以及第一补装置(11);换热器(7)的一端通过一级供水管网(6)直接与热能回收热泵机组(3)相连通,另一端通过第一分水器(8)、第一集水器(9)以及第一循环水泵(12)与第一热用户(10)相连,在第一循环水泵(12)与第一集水器(9)之间连接有第一补水装置(11); 至少有一个第二梯次采用热泵机组(13)的热泵供热系统,其中包括:热泵机组(13)、第二分水器(15)、第二集水器(18)、第二热用户(16)、第二循环水泵(14)以及第二补水装置(19);热泵机组(13)的一端分别通过管网与换热器(7)以及第一梯次热能回收换热器(1)连通,另一端通过第二分水器(15)、第二集水器(18)以及第二循环泵(14)与第二热用户(16)连通,在循环泵(14)与集水器(18)之间连接有第二补水装置(19),在第二分水器(15)上连接有热水或者其它热用户(17)。
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