CN203785467U - 水套冷却回水热量回收装置 - Google Patents
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Abstract
水套冷却回水热量回收装置，属于碳素生产设备领域。包括水冷夹套和反渗透装置（3），水冷夹套固定在石油焦煅烧炉出料口，反渗透装置（3）过滤原水池（11）中的原水，其特征在于：还包括一个换热器（1），换热器（1）与水冷夹套的冷却水回水总管（2）连通，换热器（1）的原水入口通过冷原水管道（9）和原水泵（12）与原水池（11）连通，换热器（1）的原水出口通过热原水管道（4）与反渗透装置（3）连接，冷原水管道（9）内的原水与冷却水回水总管（2）内的冷却回水在换热器（1）内进行换热。本实用新型具有降低冷却回收蒸发损失，提高冷却效果，节省加热原水所用蒸汽等优点。
Description
技术领域
水套冷却回水热量回收装置，属于碳素生产设备领域。
背景技术
石油焦煅烧后的温度在1000℃以上，为防止高温煅后焦在空气中氧化，目前大多是采用传统的水冷夹套加大流量循环水的物料冷却方式，以年产20万吨煅烧产能为例，循环水量在750-900t/h之间，经长期测查，循环水夏季出水温度60℃左右，冬季也超过45℃，除占煅烧总热33.5%的热量白白浪费之外，每天通过蒸发风吹造成的洁净水损失也高达200吨，经测算，上述两项直接造成损失高达1560万元/年，而且水冷夹套内水长期使用后温度很高，来不及降温就被循环送入水冷夹套内，冷却效果降低。
而蒸汽锅炉用水全部采用反渗透加离子交换方式制备，产汽高峰的最大原水用量近140t/h，鉴于反渗透离子膜的最佳工作温度为25-30℃，为保证其始终保持在最佳运行工况，每年有8个多月时间需要对原水进行加热，其中有将近三个月加温达24℃（由4℃提温至28℃）之多，按现引蒸汽加温法，需消耗蒸汽5t/h，严重制约了外供蒸汽的能力和经济效益。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种降低冷却高温煅后焦的蒸发损失，提高冷却效果，节省加热原水的蒸汽用量的水套冷却回水热量回收装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该水套冷却回水热量回收装置，包括水冷夹套和反渗透装置，水冷夹套固定在石油焦煅烧炉出料口，反渗透装置过滤原水池中的原水，还包括一个换热器，换热器与水冷夹套的冷却水回水总管连通，换热器的原水入口通过冷原水管道和原水泵与原水池连通，换热器的原水出口通过热原水管道与反渗透装置连接，冷原水管道内的原水与冷却水回水总管内的冷却回水在换热器内进行换热。利用水冷夹套的冷却回水将原水加热至25～30℃，保证反渗透装置始终保持在最佳运行工况，同时降低了冷却水回水总管内冷却回水的温度，使冷却回水水温从45℃冷却到30℃以下，减少水量损失，提高了冷却效果，实现节能减排。
优选的，所述换热器分别通过冷却回水引入管和冷却回水引出管与冷却水回水总管连接，冷却回水引入管上设有第一循环水泵。第一循环水泵将冷却水回水总管内的冷却回水引入换热器内，换热后的冷却回水通过冷却回水引出管返回冷却水回水总管，可以根据需要调节冷却回水进入换热器的流量，同时不影响水冷夹套的正常工作。
优选的，所述冷却回水引入管在第一循环水泵入口串联有过滤器，过滤器下端设有第一排污阀。过滤器防止冷却水回水总管内的杂质进入换热器内，并且提高第一循环水泵运行的可靠性。
优选的，所述冷却回水引入管在第一循环水泵一侧并联有一个第二循环水泵，第一循环水泵的设计流量为300t/h，第二循环水泵的设计流量为150t/h。根据不同的季节，水温不同的情况使用不同流量的循环水泵，可以节约电能。
优选的，所述冷却回水引入管上设有供暖出水管道，冷却回水引出管上设有供暖回水管道，供暖出水管道与供暖回水管道连接采暖区。冷却水回水总管内的冷却回水温度在45℃左右，完全可以满足采暖的需求，节约了冬季供暖所需能耗，减少空气污染。
优选的，所述冷原水管道和热原水管道与换热器连接处均设有测温计和热流计。通过测温计实时监控换热器的工作温度，通过热流计准确计算热量的利用率，控制各个管道内的水流流量，将热原水管道内的原水温度控制在25～30℃内，使反渗透装置处于最佳的工作状态。
优选的，所述冷却回水引入管和冷却回水引出管与换热器连接处均设有测温计和热流计。实时监控冷却回水的温度变化，便于调节经过换热器换热后的原水温度。
与现有技术相比，本实用新型水套冷却回水热量回收装置所具有的有益效果是：
1、降低冷却回收蒸发损失，提高冷却效果，水冷夹套出来的冷却回水温度在45℃左右，由于水温很高，每年的循环水蒸发损失非常严重，本实用新型将冷却回水引入换热器换热降温后，将冷却回水由45℃冷却到30℃以下，减少了冷却回水蒸发损失，可以减少损失80%。
2、节省加热原水的蒸汽，以年产20万吨煅烧产能为例，将140 m3/h原水从4℃提高到28℃每小时需要蒸汽量大概是5t，每年最少有8个月要加热原水，改用冷却回水加热原水，每小时可以节约蒸汽量5t，将上述蒸汽外供每年可增收311万元。
3、用蒸汽取暖，每小时消耗1t蒸汽，改用冷却回水取暖，每小时可节约蒸汽量1t，每年按取暖两个月计算，可增收25.9万元。
4、利用流量不同的第一循环水泵和第二循环水泵，根据不同的季节，水温不同的情况使用不同流量的循环水泵，可以节约电能。
附图说明
图1为水套冷却回水热量回收装置实施例1的结构示意图。
图2为图1中换热器的放大示意图。
图3为水套冷却回水热量回收装置实施例2的结构示意图。
图4为水套冷却回水热量回收装置实施例3的结构示意图。
其中：1、换热器 2、冷却水回水总管 3、反渗透装置 4、热原水管道 5、供暖出水管道 6、供暖回水管道 7、供暖出水管排气阀 8、供暖回水管排气阀 9、冷原水管道 10、采暖区 11、原水池 12、原水泵 13、冷却回水引出管 14、冷却回水引入管 15、过滤器 16、第一排污阀 17、第二循环水泵 18、第一循环水泵 19、第二排污阀 20、变量泵。
具体实施方式
图1~2是本实用新型水套冷却回水热量回收装置的最佳实施例，下面结合附图1~4对本实用新型做进一步说明。
实施例1
参照图1，水套冷却回水热量回收装置，包括换热器1、冷却水回水总管2、冷原水管道9、热原水管道4和反渗透装置3，换热器1通过管路连接冷却水回水总管2，将对水冷夹套冷却后的冷却回水引入换热器1内，冷原水管道9两端分别连接原水池11和换热器1的原水入口，热原水管道4两端分别连接换热器1的原水出口和反渗透装置3，冷原水管道9上设有原水泵12，通过原水泵12将原水池11内的冷原水送入换热器1内与冷却回水进行换热，加热后的原水通过热原水管道4送入反渗透装置3内，将原水加热至25～30℃，保证其始终保持在最佳运行工况，同时降低了冷却水回水总管2内冷却回水的温度，使冷却回水水温从45℃冷却到30℃以下，减少水量损失，提高了冷却效果，实现节能减排。
参照图2，换热器1分别通过冷却回水引入管14和冷却回水引出管13与冷却水回水总管2连接，冷却回水引入管14将冷却水回水总管2内的冷却回水引入换热器1内，换热后的冷却回水通过冷却回水引出管13返回冷却水回水总管2。冷原水管道9、热原水管道4、冷却回水引入管14和冷却回水引出管13与换热器1连接处均设有测温计和热流计，通过测温计实时监控换热器1的工作温度以及采暖区10的取暖情况，通过热流计准确计算热量的利用率，控制各个管道内的水流速度，将热原水管道4内的原水温度控制在25～30℃内，使反渗透装置3处于最佳的工作状态。
参照图1～2，冷却回水引入管14上设有供暖出水管道5，冷却回水引出管13上设有供暖回水管道6，供暖出水管道5与供暖回水管道6连接采暖区10，将冷却水回水总管2内的冷却回水通过供暖出水管道5送往采暖区10，冷却水回水总管2内的冷却回水温度在45℃左右，完全可以满足采暖的需求，采暖区10换热后的冷却回水通过供暖回水管道6返回冷却水回水总管2，节约了冬季供暖所需能耗，减少污染。供暖回水管道6末端为U形管状，上端与冷却回水引出管13连接，下端设有第二排污阀19，在每年供暖之前，供暖管道内会堆积大量的污垢，通过第二排污阀19将供暖管道内的污垢排出，提高供暖效率，同时防止污垢进个入水冷夹套内，工作可靠。供暖出水管道5上设有供暖出水管排气阀7，供暖回水管道6上设有供暖回水管排气阀8，将供暖管道内的空气排出，防止管道内形成气塞，保证供暖顺利进行。
冷却回水引入管14上并联设有第一循环水泵18和第二循环水泵17，其中第一循环水泵18的流量为260t/h，第二循环水泵17的流量为100～150t/h，在春、夏和秋季，原水温度比较高，不需要用太多的冷却回水加热，可以通过第二循环水泵17进行加热，冬天原水温度低，需要热量多，而且还需要为采暖区10供暖，采用流量大的第一循环水泵18可以满足原水加热和供暖的需求，节约电能，而且在一台泵出现问题时可以临时启用另一台泵，能够达到一用一备的目的。
冷却回水引入管14在第一循环水泵18和第二循环水泵17的入口处串联有过滤器15，过滤器15防止冷却水回水总管2内的杂质进入换热器1内，并且提高第一循环水泵18和第二循环水泵17的工况。过滤器15下端设有第一排污阀16，过滤器15的进水口和出水口分别设有压力表，通过压力表观察过滤器15内杂质的多少，过滤器15出口压力表的压力明显小于入口压力表的压力时，表明过滤器15内的杂质非常多了，通过第一排污阀16将过滤器15内的杂质排出，保证换热器1的正常工作。
冷原水管道9、热原水管道4、冷却回水引入管14和冷却回水引出管13与换热器1连接处均设有热电阻和压力表，通过热电阻检测进出水的温度，从而可以得知换热器1是否正常工作，加热后的原水是否达到需要的温度，通过压力表可以知道各个管路是否运行正常。
工作过程：原水泵12将原水池11内的原水通过冷原水管道9送入换热器1内，同时第一循环水泵18或第二循环水泵17将冷却水回水总管2内的冷却回水送入换热器1内，冷原水与热的冷却回水进行换热，加热后的原水通过热原水管道4送入反渗透装置3内，冷却后的冷却回水由冷却回水引出管13返回冷却水回水总管2内。冬季供暖出水管道5将一部分冷却回水引入采暖区10进行采暖，采暖后的水经过供暖回水管道6返回冷却水回水总管2内。
实施例2
参照图3，本实施例与实施例1的区别在于冷却回水引入管14与冷却回水引出管13没有与采暖区10连接，换热器1通过管路连接冷却水回水总管2，将对水冷夹套冷却后的冷却回水引入换热器1内，冷原水管道9两端分别连接原水池11和换热器1的原水入口，热原水管道4两端分别连接换热器1的原水出口和反渗透装置3，冷原水管道9上设有原水泵12，通过原水泵12将原水池11内的冷原水送入换热器1内与冷却回水进行换热，加热后的原水通过热原水管道4送入反渗透装置3内，将原水加热至25～30℃，保证其始终保持在最佳运行工况，同时降低了冷却水回水总管2内冷却回水的温度，使冷却回水水温从45℃冷却到30℃以下，减少水量损失，提高了冷却效果，实现节能减排。其他结构同实施例1。
实施例3
参照图4，本实施例与实施例1的区别在于第一循环水泵18和第二循环水泵17采用一个变量泵20代替，在不同的季节通过调节变量泵20的流量调节冷却回水的用量，结构更加简单。其他结构同实施例1。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。
Claims (7)
1. 一种水套冷却回水热量回收装置，包括水冷夹套和反渗透装置（3），水冷夹套固定在石油焦煅烧炉出料口，反渗透装置（3）过滤原水池（11）中的原水，其特征在于：还包括一个换热器（1），换热器（1）与水冷夹套的冷却水回水总管（2）连通，换热器（1）的原水入口通过冷原水管道（9）和原水泵（12）与原水池（11）连通，换热器（1）的原水出口通过热原水管道（4）与反渗透装置（3）连接，冷原水管道（9）内的原水与冷却水回水总管（2）内的冷却回水在换热器（1）内进行换热。
2.根据权利要求1所述的水套冷却回水热量回收装置，其特征在于：所述换热器（1）分别通过冷却回水引入管（14）和冷却回水引出管（13）与冷却水回水总管（2）连接，冷却回水引入管（14）上设有第一循环水泵（18）。
3. 根据权利要求2所述的水套冷却回水热量回收装置，其特征在于：所述冷却回水引入管（14）在第一循环水泵（18）入口串联有过滤器（15），过滤器（15）下端设有第一排污阀（16）。
4. 根据权利要求2或3所述的水套冷却回水热量回收装置，其特征在于：所述冷却回水引入管（14）在第一循环水泵（18）一侧并联有一个第二循环水泵（17），第一循环水泵（18）的设计流量为300t/h,第二循环水泵（17）的设计流量为150t/h。
5. 根据权利要求2所述的水套冷却回水热量回收装置，其特征在于：所述冷却回水引入管（14）上设有供暖出水管道（5），冷却回水引出管（13）上设有供暖回水管道（6），供暖出水管道（5）与供暖回水管道（6）连接采暖区（10）。
6. 根据权利要求1所述的水套冷却回水热量回收装置，其特征在于：所述冷原水管道（9）和热原水管道（4）与换热器（1）连接处均设有测温计和热流计。
7. 根据权利要求2所述的水套冷却回水热量回收装置，其特征在于：所述冷却回水引入管（14）和冷却回水引出管（13）与换热器（1）连接处均设有测温计和热流计。
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