CN207422172U - 一种利用低温热制取蒸汽的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用低温热制取蒸汽的装置，包括：升温型热泵机组、凉水塔、冷却水循环泵、余热供热装置、闪蒸罐、软化水循环泵、过热器、蒸汽压缩机和蒸汽管网；凉水塔、冷却水循环泵、升温型热泵机组和凉水塔通过管路依次连通、并形成冷却水循环；余热供热装置、升温型热泵机组和余热供热装置通过管路依次连通、并形成加热物料循环；闪蒸罐出水口、软化水循环泵、升温型热泵机组和闪蒸罐进水口通过管路依次连通、并形成软水循环；闪蒸罐的蒸汽出口、过热器、蒸汽压缩机和蒸汽管网通过管路依次连通。本实用新型通过多重循环的设置，显著提高了能量的循环利用率；且通过过热器的设置，避免了蒸汽冷凝，提高了蒸汽压缩机等的安全稳定性及使用寿命。

Description

一种利用低温热制取蒸汽的装置

技术领域

本发明涉及一种利用低温热制取蒸汽的装置，属于蒸汽生产领域。

背景技术

现代工业生产过程中蒸汽作为热源、动力源、工艺介质等被广泛使用，根据使用场合和要求不同，对蒸汽的温度、压力要求不同，根据蒸汽压力温度的高低区分蒸汽品位，温度压力越高品位越高，所具有的能量越高，获得难度就越大。

另外各生产过程会有大量余热产生，将余热回收利用，可有效减少燃料消耗，实现节能减排。利用余热生产蒸汽将是有效可行的方案。尤其在石油化工行业，需要大量的各种品位的蒸汽，同时大量余热无法直接应用，为利用余热回收制蒸汽提供了有利条件。

发明内容

本发明提供一种利用低温热制取蒸汽的装置，可使各余热得到充分有效的利用，且所得蒸汽品味高。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种利用低温热制取蒸汽的装置，包括：升温型热泵机组、凉水塔、冷却水循环泵、余热供热装置、闪蒸罐、软化水循环泵、过热器、蒸汽压缩机和蒸汽管网；升温型热泵机组上设有供热物料进口、供热物料出口、冷却水进口、冷却水出口、软水进口和软水出口；凉水塔、冷却水循环泵、升温型热泵机组的冷却水进口、升温型热泵机组的冷却水出口和凉水塔通过管路依次连通、并形成循环；余热供热装置出口、升温型热泵机组的供热物料进口、升温型热泵机组的供热物料出口和余热供热装置返回进口通过管路依次连通、并形成循环；闪蒸罐出水口、软化水循环泵、升温型热泵机组的软水进口、升温型热泵机组的软水出口和闪蒸罐进水口通过管路依次连通、并形成循环；闪蒸罐的底部还设有排污口；闪蒸罐的蒸汽出口、过热器、蒸汽压缩机和蒸汽管网通过管路依次连通。

上述凉水塔、冷却水循环泵、升温型热泵机组的冷却水进口、升温型热泵机组的冷却水出口和凉水塔通过管路依次连通、并形成冷却水的循环，实现对升温型热泵机组工质的冷却；余热供热装置出口、升温型热泵机组的供热物料进口、升温型热泵机组的供热物料出口和余热供热装置进口通过管路依次连通、并形成循环，实现对升温型热泵机组内物料的加热，且热源与余热供热装置形成循环；闪蒸罐出水口、软化水循环泵、升温型热泵机组的软水进口、升温型热泵机组的软水出口和闪蒸罐进水口通过管路依次连通、并形成循环，通过升温型热泵机组实现对软水的加热，加热后的软水进入闪蒸罐，产生蒸汽，而闪蒸罐内的软水又循环进入升温型热泵机组加热，形成物料的循环，避免了资源的浪费；为控制循环软化水水质，部分软水从闪蒸罐排污口排出；闪蒸罐的蒸汽出口、过热器、蒸汽压缩机和蒸汽管网通过管路依次连通，闪蒸罐的蒸汽通过过热器过热后，避免了蒸汽的凝结，保证了蒸汽压缩机的安全稳定运行，延长了蒸汽压缩机的使用寿命，经过蒸汽压缩机加压后的蒸汽进入蒸汽管网。

上述余热供热装置内收集的余热为各设备(废热锅炉等)所产生的150℃以下的余热(低温热)，也即利用余热加热水来制备蒸汽，实现了对余热的有效利用；150℃以下低温余热采用热泵技术可以经济的制得低品位蒸汽，一般0～0.4MPa(表)，本申请闪蒸罐出口蒸汽，经过过热器过热后，进入蒸汽压缩机进行压缩升压，提高了蒸汽的温度和品位，所得蒸汽的温度达到165℃以上，压力达到0.6MPa(表)以上。

本申请通过多重循环的设置，显著提高了能量的循环利用，且避免了资源的浪费；且通过过热器的设置，避免了蒸汽冷凝，提高了蒸汽压缩机等的安全稳定性及使用寿命。

凉水塔底部的凉水出口通过管路与冷却水循环泵的进口连通，冷却水循环泵的出口通过管路与升温型热泵机组的冷却水进口连通，升温型热泵机组的冷却水出口通过管路与凉水塔内的顶部的喷淋头连通。这样凉水塔塔底凉水通过冷却水循环泵进入升温型热泵机组的冷却水进口进入热泵机组冷却工质，然后从冷却水出口流出再流向凉水塔塔顶的喷淋头，通过喷洒等方式落入凉水塔底部，同时实现降温的目的，然后循环使用。

为了保证蒸汽的产出量，利用低温热制取蒸汽的装置，还包括补水装置，补水装置的出水口通过管路与升温型热泵机组的软水进口或软水循环泵进水口连通。

为了实现蒸汽产出的精准控制，补水装置的出水口与升温型热泵机组的软水补水进口之间的管路上设有第一控制阀。

作为本申请的一种方案，蒸汽压缩机的出口管路分支为两路，一路通向蒸汽管网、另一路通向过热器。也即可通过产出的蒸汽给过热器供热，实现闪蒸蒸汽的过热。

为了实现更好的控制，蒸汽压缩机的出口与过热器之间的管路上设有第二控制阀。

作为本申请的另一种方案，升温型热泵机组的软水出口分支为两路，一路通向闪蒸罐进水口、另一路通向过热器。也即可通过升温型热泵机组产出的热水给过热器供热，实现闪蒸蒸汽的过热为了实现更好的控制，升温型热泵机组的软水出口与过热器之间的管路上设有第三控制阀。

本申请过热器优选为板式换热器。本实用新型未提及的技术均参照现有技术。

本实用新型利用低温热制取蒸汽的装置，通过多重循环的设置，显著提高了能量的循环利用率，且避免了资源的浪费；通过过热器的设置，避免了蒸汽冷凝，提高了蒸汽压缩机等的使用寿命；通过本申请装置所产出的蒸汽的温度和压力等级高。

附图说明

图1为本实用新型利用低温热制取蒸汽的装置的结构示意图；

图中，1升温型热泵机组，2闪蒸罐，3软化水循环泵，4蒸汽压缩机，5凉水塔，6冷却水循环泵，7供热物料进口，8供热物料出口，9过热器，10补水装置，11排污口，12蒸汽管网。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1

一种利用低温热制取蒸汽的装置，包括：升温型热泵机组、凉水塔、冷却水循环泵、余热供热装置、闪蒸罐、软化水循环泵、过热器、蒸汽压缩机和蒸汽管网；升温型热泵机组上设有供热物料进口、供热物料出口、冷却水进口、冷却水出口、软水进口和软水出口；凉水塔底部的凉水出口通过管路与冷却水循环泵的进口连通，冷却水循环泵的出口通过管路与升温型热泵机组的冷却水进口连通，升温型热泵机组的冷却水出口通过管路与凉水塔内的顶部的喷淋头连通，进而形成冷却水的循环；余热供热装置出口、升温型热泵机组的供热物料进口、升温型热泵机组的供热物料出口和余热供热装置返回进口通过管路依次连通、并形成循环；闪蒸罐出水口、软化水循环泵、升温型热泵机组的软水进口、升温型热泵机组的软水出口和闪蒸罐进水口通过管路依次连通、并形成循环；闪蒸罐的底部还设有排污口；闪蒸罐的蒸汽出口、过热器、蒸汽压缩机和蒸汽管网通过管路依次连通。过热器为板式换热器。

上述凉水塔、冷却水循环泵、升温型热泵机组的冷却水进口、升温型热泵机组的冷却水出口和凉水塔通过管路依次连通、并形成冷却水的循环，实现对升温型热泵机组工质的冷却；余热供热装置出口、升温型热泵机组的供热物料进口、升温型热泵机组的供热物料出口和余热供热装置进口通过管路依次连通、并形成循环，实现对升温型热泵机组内物料的加热，且热源与余热供热装置形成循环；闪蒸罐出水口、软化水循环泵、升温型热泵机组的软水进口、升温型热泵机组的软水出口和闪蒸罐进水口通过管路依次连通、并形成循环，通过升温型热泵机组实现对软水的加热，加热后的软水进入闪蒸罐，产生蒸汽，而闪蒸罐内的软水又循环进入升温型热泵机组加热，形成物料的循环，避免了资源的浪费；为控制循环软化水水质，部分软水从闪蒸罐排污口排出；闪蒸罐的蒸汽出口、过热器、蒸汽压缩机和蒸汽管网通过管路依次连通，闪蒸罐的蒸汽通过过热器过热后，避免了蒸汽的冷凝，保证了蒸汽压缩机的安全稳定运行，延长了蒸汽压缩机的使用寿命，经过蒸汽压缩机加压后的蒸汽进入蒸汽管网。

软化水经软化水循环泵增压后进入热泵机组进行取热升温，升温后进入闪蒸罐闪蒸，为最大限度的产生蒸汽，降低发汽压力，蒸汽从产生闪蒸罐顶部流出，经过热器过热后进入蒸汽压缩机压缩机压缩升压后进入蒸汽管网或用汽设备。

余热供热装置390吨/小时127℃供热物料经热泵机组换热后返回，温度降至86℃；32℃循环水经冷却水循环泵6增压进入热泵机组冷却工质，之后39℃进入凉水塔进行冷却；149.5℃软化水经软化水循环泵增压后进入热泵机组进行取热，升温至154℃，进入闪蒸罐闪蒸，产生8吨/小时0.37MPa(表)饱和蒸汽，从闪蒸罐顶部流出，经过热器过热至150℃，成为过热蒸汽后进入蒸汽压缩机压缩，压缩比1.5，蒸汽升压为0.6MPa(表)蒸汽，温度165℃，进入蒸汽管网或用汽设备。

实施例2

与实施例1基本相同，所不同的是：利用低温热制取蒸汽的装置，还包括补水装置，补水装置的出水口通过管路与升温型热泵机组的软水进口连通；补水装置的出水口与升温型热泵机组的软水进口之间的管路上设有第一控制阀。

实施例3

与实施例2基本相同，所不同的是：蒸汽压缩机的出口管路分支为两路，一路通向蒸汽管网、另一路通向过热器，蒸汽压缩机的出口与过热器之间的管路上设有第二控制阀。也即通过所生产的蒸汽给过热器供热，这样进一步提高了能量的利用率。

实施例4

与实施例2基本相同，所不同的是：升温型热泵机组的软水出口分支为两路，一路通向闪蒸罐进水口、另一路通向过热器，升温型热泵机组的软水出口与过热器之间的管路上设有第三控制阀。也即通过升温型热泵机组生产的热水给过热器供热，这样进一步提高了能量的利用率。

Claims (9)

1.一种利用低温热制取蒸汽的装置，其特征在于：包括：升温型热泵机组、凉水塔、冷却水循环泵、余热供热装置、闪蒸罐、软化水循环泵、过热器、蒸汽压缩机和蒸汽管网；升温型热泵机组上设有供热物料进口、供热物料出口、冷却水进口、冷却水出口、软水进口和软水出口；凉水塔、冷却水循环泵、升温型热泵机组的冷却水进口、升温型热泵机组的冷却水出口和凉水塔通过管路依次连通、并形成循环；余热供热装置出口、升温型热泵机组的供热物料进口、升温型热泵机组的供热物料出口和余热供热装置返回进口通过管路依次连通、并形成循环；闪蒸罐出水口、软化水循环泵软化水循环泵、升温型热泵机组的软水进口、升温型热泵机组的软水出口和闪蒸罐进水口通过管路依次连通、并形成循环；闪蒸罐的底部还设有排污口；闪蒸罐的蒸汽出口、过热器、蒸汽压缩机和蒸汽管网通过管路依次连通。

2.如权利要求1所述的利用低温热制取蒸汽的装置，其特征在于：凉水塔底部的凉水出口通过管路与冷却水循环泵的进口连通，冷却水循环泵的出口通过管路与升温型热泵机组的冷却水进口连通，升温型热泵机组的冷却水出口通过管路与凉水塔内的顶部的喷淋头连通。

3.如权利要求1或2所述的利用低温热制取蒸汽的装置，其特征在于：还包括补水装置，补水装置的出水口通过管路与升温型热泵机组的软水进口连通。

4.如权利要求3所述的利用低温热制取蒸汽的装置，其特征在于：补水装置的出水口与升温型热泵机组的软水进口之间的管路上设有第一控制阀。

5.如权利要求1或2所述的利用低温热制取蒸汽的装置，其特征在于：蒸汽压缩机的出口管路分支为两路，一路通向蒸汽管网、另一路通向过热器。

6.如权利要求5所述的利用低温热制取蒸汽的装置，其特征在于：蒸汽压缩机的出口与过热器之间的管路上设有第二控制阀。

7.如权利要求1或2所述的利用低温热制取蒸汽的装置，其特征在于：升温型热泵机组的软水出口分支为两路，一路通向闪蒸罐进水口、另一路通向过热器。

8.如权利要求1或2所述的利用低温热制取蒸汽的装置，其特征在于：升温型热泵机组的软水出口与过热器之间的管路上设有第三控制阀。

9.如权利要求1或2所述的利用低温热制取蒸汽的装置，其特征在于：过热器为板式换热器。