CN212841516U - 蒸汽采暖凝结水回收利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种蒸汽采暖凝结水回收利用系统，包括：蒸汽锅炉向分汽缸提供蒸汽，分汽缸分别向水暖采暖场所和蒸汽采暖场所提供蒸汽，经水暖采暖场所后，失去热量的蒸汽形成冷凝水返回到补水箱；经蒸汽采暖场所后，失去热量的蒸汽形成冷凝水通过收集水箱收集由加压输送泵返回到补水箱；补水箱内冷凝水由给水泵提供到蒸汽锅炉内；还包括：热量回收机构，热量回收机构上设置有进液端、第一出液端和第二出液端，进液端与加压输送泵的输出端连通，第一出液端通过回液管道与收集水箱连通，第二出液端与补水箱连通；流量调节阀，流量调节阀设置在回液管道上。本实用新型公开了一种蒸汽采暖凝结水回收利用系统，保证蒸汽锅炉正常运行，回收热量，避免能源浪费。

Description

蒸汽采暖凝结水回收利用系统

技术领域

本实用新型涉及锅炉供暖技术领域，更具体地，涉及一种蒸汽采暖凝结水回收利用系统。

背景技术

矿厂、工业厂区采用蒸汽供热进行采暖较为普遍，为满足脱硫除尘等环保要求，一般采用集中供热方式，如锅炉房集中设置，蒸汽锅炉产生的饱和蒸汽，采用蒸汽供热具有输送电力消耗低、输送量大、散热器体积小等优势。采暖方式包括蒸汽采暖和热水采暖。在北方工业生产过程中，厂房采暖、进风井等热负荷大的地点多采用蒸汽供暖，而地面建筑、职工洗浴、办公楼、公寓、生活区等热负荷较小的地点多用水暖供热。

图1为现有技术中采用的蒸汽采暖凝结水回收利用系统的示意图。如图1所示，蒸汽锅炉1产生的蒸汽通过蒸汽管道2进行循环传送，经分汽缸3分别进入汽水换热器4和蒸汽采暖场所7，经过汽水换热器4后，由循环水泵5进入水暖采暖场所6，冷凝水通过凝结水管道10回到补水箱11，由给水泵12返回到蒸汽锅炉1内；经过蒸汽采暖场所7后，冷凝水通过收集水箱8收集经加压输送泵9由凝结水管道10回到补水箱11，由给水泵12返回到蒸汽锅炉1内。由于厂区比较分散，输送距离也较长，供给距离较远，由锅炉房供出的蒸汽经蒸汽采暖后变成凝结水，通过收集水箱8收集经加压输送泵9由凝结水管道10汇入补水箱11，再由给水泵12输送回锅炉房除氧器入口，经除氧后向蒸汽锅炉1补水，形成锅炉汽水循环。

在收集水箱收集凝结水时，凝结水仍具有较高的热量，高温凝结水进入锅炉房补水箱，导致箱内溢散的蒸汽量很大，需放到室外，进一步造成热能浪费。在泵站启泵运行时，大量的凝结水短时间内进入锅炉房内的补水箱，导致从溢流口溢出造成浪费。高温凝结水进入锅炉，因与烟气温差减少，省煤器换热能力下降，烟气温度高且锅炉热效率下降，严重时还有可能打乱锅炉内汽水循环流，造成事故。

因此，需要一种蒸汽采暖凝结水回收利用系统，来解决上述问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种蒸汽采暖凝结水回收利用系统，来解决高温凝结水水量过大影响锅炉正常运行且热量无法回收利用等问题。

基于上述目的本实用新型提供的一种蒸汽采暖凝结水回收利用系统，包括：蒸汽锅炉、分汽缸、循环水泵、收集水箱、加压输送泵、补水箱和给水泵，所述蒸汽锅炉向所述分汽缸提供蒸汽，所述分汽缸分别向水暖采暖场所和蒸汽采暖场所提供蒸汽，经水暖采暖场所后，失去热量的蒸汽形成冷凝水返回到所述补水箱；经蒸汽采暖场所后，失去热量的蒸汽形成冷凝水通过所述收集水箱收集由所述加压输送泵返回到所述补水箱；所述补水箱内冷凝水由所述给水泵提供到所述蒸汽锅炉内；还包括：

热量回收机构，所述热量回收机构上设置有进液端、第一出液端和第二出液端，所述进液端与所述加压输送泵的输出端连通，所述第一出液端通过回液管道与所述收集水箱连通，所述第二出液端与所述补水箱连通；

流量调节阀，所述流量调节阀设置在所述回液管道上。

优选地，还包括：控制器，所述控制器与所述流量调节阀连接，所述控制器用于控制所述流量调节阀的开合度。

优选地，还包括：传感器，所述传感器与所述控制器连接，所述传感器用于监测所述收集水箱内液体参数并传送给所述控制器，所述控制器接收液体参数，并与预设液体参数比较，且根据比较结果控制所述流量调节阀的开合度。

优选地，所述传感器设置在所述收集水箱内，所述传感器用于监测所述收集水箱内液体的压力或水位。

优选地，所述热量回收机构上设置有进液口和出液口，所述进液端与所述进液口连通，所述热量回收机构还包括：第一分流管，所述第一分流管包括第一进液管体以及均与所述第一进液管体连通的第一出液管体和第二出液管体，所述第一出液端和第二出液端分别设置在所述第一出液管体的自由端和所述第二出液管体的自由端上，所述第一进液管体与所述出液口连通。

优选地，还包括：第二分流管，所述分流管包括第三出液管体以及均与所述第三出液管体连通的第二进液管体和第三进液管体；所述第三出液管体与所述收集水箱连通；所述第二进液管体用于接收蒸汽采暖场所输出的冷凝水，所述第三进液管体与所述回液管道连通。

优选地，所述收集水箱与所述第三出液管体两者连接处设置有布水板，所述布水板上设置有若干个均匀分布的布水孔。

另外，优选地，所述流量调节阀采用电动蝶阀结构。

从上面所述可以看出，本实用新型提供的蒸汽采暖凝结水回收利用系统，与现有技术相比，具有以下优点：加压输送泵出水不直接回收到补水箱内，而是进入热量回收机构，进而对高温冷凝水的热量进行回收再利用，避免能源浪费，而且降低补水箱进水水温，避免进入锅炉的水温过高，提高蒸汽锅炉的换热效率；从热量回收机构输出的水路分为两部分，通过控制流量调节阀的开合度，可增加或减少进入补水箱的补水量，避免补水箱产生溢流造成浪费。

附图说明

通过下面结合附图对其实施例进行描述，本实用新型的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。

图1为现有技术中采用的蒸汽采暖凝结水回收利用系统的示意图。

图2为本实用新型具体实施例中采用的蒸汽采暖凝结水回收利用系统的示意图。

其中附图标记：

1、蒸汽锅炉；2、蒸汽管道；3、分汽缸；4、汽水换热器；5、循环水泵；6、水暖采暖场所；7、蒸汽采暖场所；8、收集水箱；9、加压输送泵；10、凝结水管道；11、补水箱；12、给水泵；13、热量回收机构；14、流量调节阀；15、控制器；16、传感器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向。使用的词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

图2为本实用新型具体实施例中采用的蒸汽采暖凝结水回收利用系统的示意图。如图2所示，蒸汽采暖凝结水回收利用系统包括：蒸汽锅炉1、蒸汽管道2、分汽缸3、汽水换热器4、循环水泵5、水暖采暖场所6、蒸汽采暖场所7、收集水箱8、加压输送泵9、凝结水管道10、补水箱11、给水泵12、热量回收机构13和流量调节阀14。

蒸汽采暖凝结水回收利用系统包括：蒸汽锅炉1、分汽缸3、循环水泵5、收集水箱8、加压输送泵9、补水箱11和给水泵12，蒸汽锅炉1向分汽缸3提供蒸汽，分汽缸3分别向水暖采暖场所6和蒸汽采暖场所7提供蒸汽，经过水暖采暖场所6后，失去热量的蒸汽形成冷凝水返回到补水箱11；经蒸汽采暖场所7后，失去热量的蒸汽形成冷凝水通过收集水箱8收集由加压输送泵9返回到补水箱11；补水箱11内冷凝水由给水泵12提供到蒸汽锅炉1内；

热量回收机构13上设置有进液端、第一出液端和第二出液端，进液端与加压输送泵9的输出端连通，第一出液端通过回液管道与收集水箱8连通，第二出液端与补水箱11连通；

流量调节阀14设置在回液管道上。

蒸汽锅炉1加热产生蒸汽，蒸汽通过蒸汽管道2输送到分汽缸3内，分汽缸3通过两条蒸汽管道2分别将蒸汽输送给汽水换热器4和蒸汽采暖场所7，形成两条汽水循环；其中一条汽水循环为：蒸汽与汽水换热器4内的介质进行换热操作，介质获取热量通过循环水泵5提供给水暖采暖场所6，失去热量的蒸汽形成冷凝水，并通过冷凝水管道输送到补水箱11内，然后由给水泵12提供给蒸汽锅炉1；其中另外一条汽水循环为：蒸汽通过时，采暖场所获取热量，蒸汽失去热量后形成高温冷凝水，高温冷凝水通过收集水箱8收集，由加压输送泵9输送到热量回收机构13，高温冷凝水通过时，热量回收机构13获取热量，高温冷凝水失去热量后形成低温冷凝水；如果流量调节阀14关闭，低温冷凝水仅通过冷凝水管道输送到补水箱11内；如果流量调节阀14开启，低温冷凝水分为两路出水，其中一路出水通过流量调节阀14返回到收集水箱8内；其中另一路出水通过冷凝水管道输送到补水箱11内；补水箱11内冷凝水由给水泵12提供给蒸汽锅炉1。采用上述蒸汽采暖凝结水回收利用系统，加压输送泵9出水不直接回收到补水箱11内，而是进入热量回收机构13，进而对高温冷凝水的热量进行回收再利用，避免能源浪费，而且降低补水箱11进水水温，避免进入锅炉的水温过高，提高蒸汽锅炉1的换热效率；从热量回收机构13输出的水路分为两部分，通过控制流量调节阀14的开合度，可增加或减少进入补水箱11的补水量，避免补水箱11产生溢流造成浪费。

在本实施例中，蒸汽管道2(实线部分)外部可包裹保温层，凝结水管道10(虚线部分)可不包括保温层。回液管道可采用凝结水管道10。

在本实施例中，水暖采暖场所6包括但不限于地面建筑、职工洗浴、办公楼、公寓、生活区等热负荷较小的地点；蒸汽采暖场所7包括但不限于厂房采暖、进风井等热负荷大的地点；热量回收机构13包括但不限于独立的水暖采暖场所6。热量回收机构13靠近加压输送泵9的泵房设置，以保证供暖效果。

优选地，还包括：控制器15，控制器15与流量调节阀14连接，控制器15用于控制流量调节阀14的开合度。在蒸汽锅炉1运行过程中，通过控制器15可控制流量调节阀14的开合度，使收集水箱8内通常保持恒定的水位或恒定的水压；收集水箱8内水位升高时，控制器15可控制减少流量调节阀14开度，以减少凝结水回流量；收集水箱8内水位下降时，控制器15可控制增大流量调节阀14开度，以增加凝结水回流量。通过增设控制器15，可降低流量调节阀14的操作难度。

另外，优选地，流量调节阀14采用电动蝶阀结构。电动蝶阀结构的密封性好，操作难度低。

在本实施例中，电动蝶阀包括变频水泵，控制器15通过控制变频水泵来控制开合度，控制器15可采用内插法调节电动蝶阀结构开度，来寻找保持收集水箱8恒水位的水量平衡点，如开始时电动蝶阀为全开，每次调节量为上一次调节量的50％。通常，恒水位所保持的高度为水箱中上、下极限水位的中间位置，以减少人工调节阀门开度的次数。另外，控制器15还可采用恒水位(恒压)自动调节方法，如采用PID(比例、积分、微分)控制的恒水位自动控制方法。

优选地，还包括：传感器16，传感器16与控制器15连接，传感器16用于监测收集水箱8内液体参数并传送给控制器15，控制器15接收液体参数，并与预设液体参数比较，且根据比较结果控制流量调节阀14的开合度。液体参数包括但不限于水位、压力等，以水位为例，传感器16监测水位参数并传送给控制器15，控制器15比较水位参数与预设水位参数范围进行比较，如果水位参数大，控制器15控制流量调节阀14开合度降低或关闭，使得收集水箱8内的水位快速下降，恢复到恒定水位；如果水位参数小，控制器15控制流量调节阀14开合度增加或完全开启，增加热量回收机构13向收集水箱8的供水量，使得收集水箱8内的水位快速增加，恢复到恒定水位。通过传感器16、控制器15和流量调节阀14相互配合，可实现收集水箱8保持恒定水位

优选地，传感器16设置在收集水箱8内，传感器16用于监测收集水箱8内液体的压力或水位。将传感器16设置在收集水箱8内，可准确获取液体的压力参数或水位参数。

在本实施例中，传感器16可通过固定件可拆卸连接或粘贴在收集水箱8的指定位置，例如，传感器16为设置在收集水箱8底部的水位传感器16或压力传感器16；又如固定件包括沿着收集水箱8高度方向设置的滑道以及可沿着滑道往复滑动的滑块，传感器16与滑块连接，且通过滑块与滑道可移动连接；滑道上设置有锁紧件，用于锁紧或解锁滑块与滑道的相对位置。

在本实施例中，传感器16包括但不限于压力传感器16或水位传感器16，压力传感器16为控制器15提供收集水箱8内水压参数，控制器15接收水压参数，并与预设水压范围比较，且根据比较结果控制流量调节阀14的开合度。水位传感器16为控制器15提供收集水箱8内水位参数，控制器15接收水位参数，并与预设水位范围比较，且根据比较结果控制流量调节阀14的开合度。

优选地，热量回收机构13上设置有进液口和出液口，进液端与进液口连通，热量回收机构13还包括：第一分流管，第一分流管包括第一进液管体以及均与第一进液管体连通的第一出液管体和第二出液管体，第一出液端和第二出液端分别设置在第一出液管体的自由端和第二出液管体的自由端上，第一进液管体与出液口连通。加压输送泵9输出的高温冷凝水通过进液端由进液口进入热量回收机构13，高温冷凝水失去热量转换为低温冷凝水，可通过出液口进入第一出液管体和/或第二出液管体，以便通过第一出液端和/或第二出液端传递给相应的出水水路。通过增设第一分流管，可降低热量回收机构13的开口数量，方便控制出水。

在本实施例中，第一分流管包括但不限于三通管。

优选地，还包括：第二分流管，分流管包括第三出液管体以及均与第三出液管体连通的第二进液管体和第三进液管体；第三出液管体与收集水箱8连通；第二进液管体用于接收蒸汽采暖场所7输出的冷凝水，第三进液管体与回液管道连通。第二进液管体和第三进液管体分别收集蒸汽采暖场所7和回液管道提供的冷凝水，汇总后到第三出液管体内，并通过第三出液管体输送到收集水箱8内。通过增设第二分流管，可降低收集首相的开口数量，方便控制进水。

在本实施例中，第二分流管包括但不限于三通管。

优选地，收集水箱8与第三出液管体两者连接处设置有布水板，布水板上设置有若干个均匀分布的布水孔。低温冷凝水通过布水孔进入收集水箱8，使得低温冷凝水与收集水箱8内的高温冷凝水能够充分混合，充分吸收从高温冷凝水中逸散出来的乏汽。通过增设布水板，以利用高低温对流效果，尽快降低高温凝结水温度。

下面进一步介绍蒸汽采暖凝结水回收利用系统的使用过程。

某煤矿选煤厂采用蒸汽锅炉1进行蒸汽采暖，由于装车站位于采暖的远端，且地势较低，原来通过单独的锅炉来解决供暖问题。在环保要求提高后，锅炉被拆除，接入现有的蒸汽采暖凝结水回收利用系统中。虽然装车站用汽量较小，但为蒸汽供热远端且为向下输送，供热较为困难。为保证装车站供热，整个现有的蒸汽采暖凝结水回收利用系统蒸汽压力上调了20％，蒸汽总量增加了30％，造成较大的浪费。

将装车站作为热量回收机构13，在收集水箱8的进水端连接第二分流管，在热量回收机构13的出液口连接第一分流管，两者之间通过安装有流量调节阀14的回液管道连通。在收集水箱8的底部安装水位(或压力)传感器16，水位(或压力)传感器16和流量调节阀14均与控制器15连接。

蒸汽锅炉1加热产生蒸汽，蒸汽通过蒸汽管道2输送到分汽缸3内，分汽缸3通过两条蒸汽管道2分别将蒸汽输送给汽水换热器4和蒸汽采暖场所7，形成两条汽水循环；其中一条汽水循环为：蒸汽与汽水换热器4内的介质进行换热操作，介质获取热量通过循环水泵5提供给水暖采暖场所6，失去热量的蒸汽形成冷凝水，并通过冷凝水管道输送到补水箱11内，然后由给水泵12提供给蒸汽锅炉1；其中另外一条汽水循环为：蒸汽通过时，采暖场所获取热量，蒸汽失去热量后形成高温冷凝水，高温冷凝水通过收集水箱8收集，由加压输送泵9输送到热量回收机构13，高温冷凝水通过时，热量回收机构13获取热量，高温冷凝水失去热量后形成低温冷凝水；如果流量调节阀14关闭，低温冷凝水仅通过冷凝水管道输送到补水箱11内；如果流量调节阀14开启，低温冷凝水分为两路出水，其中一路出水通过流量调节阀14返回到收集水箱8内；其中另一路出水通过冷凝水管道输送到补水箱11内；补水箱11内冷凝水由给水泵12提供给蒸汽锅炉1。

在蒸汽锅炉1运行过程中，通过控制器15可控制流量调节阀14的开合度，使收集水箱8内通常保持恒定的水位或恒定的水压；以水位为例，收集水箱8内水位升高时，控制器15可控制减少流量调节阀14开度，以减少凝结水回流量；收集水箱8内水位下降时，控制器15可控制增大流量调节阀14开度，以增加凝结水回流量。

传感器16监测水位参数并传送给控制器15，控制器15比较水位参数与预设水位参数范围进行比较，如果水位参数大，控制器15控制流量调节阀14开合度降低或关闭，使得收集水箱8内的水位快速下降，恢复到恒定水位；如果水位参数小，控制器15控制流量调节阀14开合度增加或完全开启，增加热量回收机构13向收集水箱8的供水量，使得收集水箱8内的水位快速增加，恢复到恒定水位。

从上面的描述和实践可知，本实用新型提供的蒸汽采暖凝结水回收利用系统，与现有技术相比，具有以下优点：加压输送泵出水不直接回收到补水箱内，而是进入热量回收机构，进而对高温冷凝水的热量进行回收再利用，避免能源浪费，而且降低补水箱进水水温，避免进入锅炉的水温过高，提高蒸汽锅炉的换热效率；从热量回收机构输出的水路分为两部分，通过控制流量调节阀的开合度，可增加或减少进入补水箱的补水量，避免补水箱产生溢流造成浪费。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的主旨之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种蒸汽采暖凝结水回收利用系统，包括：蒸汽锅炉、分汽缸、循环水泵、收集水箱、加压输送泵、补水箱和给水泵，所述蒸汽锅炉向所述分汽缸提供蒸汽，所述分汽缸分别向水暖采暖场所和蒸汽采暖场所提供蒸汽，经水暖采暖场所后，失去热量的蒸汽形成冷凝水返回到所述补水箱；经蒸汽采暖场所后，失去热量的蒸汽形成冷凝水通过所述收集水箱收集由所述加压输送泵返回到所述补水箱；所述补水箱内冷凝水由所述给水泵提供到所述蒸汽锅炉内；其特征在于，还包括：

热量回收机构，所述热量回收机构上设置有进液端、第一出液端和第二出液端，所述进液端与所述加压输送泵的输出端连通，所述第一出液端通过回液管道与所述收集水箱连通，所述第二出液端与所述补水箱连通；

流量调节阀，所述流量调节阀设置在所述回液管道上。

2.根据权利要求1所述的蒸汽采暖凝结水回收利用系统，其特征在于：

还包括：控制器，所述控制器与所述流量调节阀连接，所述控制器用于控制所述流量调节阀的开合度。

3.根据权利要求2所述的蒸汽采暖凝结水回收利用系统，其特征在于：

还包括：传感器，所述传感器与所述控制器连接，所述传感器用于监测所述收集水箱内液体参数并传送给所述控制器，所述控制器接收液体参数，并与预设液体参数比较，且根据比较结果控制所述流量调节阀的开合度。

4.根据权利要求3所述的蒸汽采暖凝结水回收利用系统，其特征在于：

所述传感器设置在所述收集水箱内，所述传感器用于监测所述收集水箱内液体的压力或水位。

5.根据权利要求1至4任一项所述的蒸汽采暖凝结水回收利用系统，其特征在于：

所述热量回收机构上设置有进液口和出液口，所述进液端与所述进液口连通，所述热量回收机构还包括：第一分流管，所述第一分流管包括第一进液管体以及均与所述第一进液管体连通的第一出液管体和第二出液管体，所述第一出液端和第二出液端分别设置在所述第一出液管体的自由端和所述第二出液管体的自由端上，所述第一进液管体与所述出液口连通。

6.根据权利要求1至4任一项所述的蒸汽采暖凝结水回收利用系统，其特征在于：

还包括：第二分流管，所述分流管包括第三出液管体以及均与所述第三出液管体连通的第二进液管体和第三进液管体；所述第三出液管体与所述收集水箱连通；所述第二进液管体用于接收蒸汽采暖场所输出的冷凝水，所述第三进液管体与所述回液管道连通。

7.根据权利要求6所述的蒸汽采暖凝结水回收利用系统，其特征在于：

所述收集水箱与所述第三出液管体两者连接处设置有布水板，所述布水板上设置有若干个均匀分布的布水孔。

8.根据权利要求1至4任一项所述的蒸汽采暖凝结水回收利用系统，其特征在于：

所述流量调节阀采用电动蝶阀结构。

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