CN216244236U - 一种用于热力行业的蒸汽冷凝水回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种用于热力行业的蒸汽冷凝水回收系统，包括蒸汽发生装置、蒸汽换热装置、冷凝水收集装置、余热回收装置、冷凝水储存装置、冷凝水处理装置及控制装置，所述蒸汽发生装置用于向所述蒸汽换热装置供应蒸汽，冷凝水收集装置与所述蒸汽换热装置连接的，所述冷凝水收集装置用于收集所述蒸汽换热装置产生的冷凝水，所述余热回收装置用于回收来自冷凝水收集装置中高温冷凝水的余热，所述冷凝水储存装置用于储存经所述余热回收装置换热后的冷凝水，所述冷凝水处理装置用于将水质处理至满足所述蒸汽发生装置使用的要求。本实用新型增加了冷凝水回收率，且能显著降低热量损耗。此外该系统具有较高的自控水平，降低了外排现象发生的可能。

Description

一种用于热力行业的蒸汽冷凝水回收系统

技术领域

本实用新型属于工业蒸汽冷凝水回收领域，具体涉及一种用于热力行业的蒸汽冷凝水回收系统。

背景技术

工业蒸汽冷凝水是一种极宝贵的资源。在供热企业内部有着庞大的远距离蒸汽输送管网，而蒸汽在管道输送和末端用汽设备使用的过程中，会产生大量的高温凝结水。将蒸汽凝结水回收给蒸汽锅炉以求再次利用，是目前热力企业节能减排和降低运营成本的重要工作。

蒸汽冷凝水回用用作锅炉给水是一项既节能又节水，节能减排效益非常显著的措施。蒸汽冷凝水不仅水质接近纯水，而且温度较高，回用作锅炉给水，既可明显降低燃料消耗，又大量减少锅炉补给水量、降低锅炉排污率，同时还可减少金属氧腐蚀和减少水处理药剂及再生剂对环境的污染。

目前国内现有的冷凝水回收系统，都是采用开放式收集和地下长距离管线自流传输或压力传输的回收方式。但经过一段时间的使用后，发现这种回收系统存在如下技术问题：

(1)冷凝水回收系统自控水平不完善，冷凝水存在外排现象，导致冷凝水回收率低。

(2)地下管网极易腐蚀，不易检查和维修，因此，许多地下管线使用三至五年后就会被重度腐蚀，成本巨大。此外，高温冷凝水远距离输送已造成热量损耗。

基础上述技术问题，提出一种用于热力行业的蒸汽冷凝水回收系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是，提供一种用于热力行业的蒸汽冷凝水回收系统，解决现有冷凝水回收系统存在的一些明显技术缺陷或不足。增加冷凝水回收率，且能显著降低热量损耗。此外该系统具有较高的自控水平，降低了外排现象发生的可能。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种用于热力行业的蒸汽冷凝水回收系统，包括蒸汽发生装置、蒸汽换热装置、冷凝水收集装置、余热回收装置、冷凝水储存装置、冷凝水处理装置及控制装置，

所述蒸汽发生装置用于向所述蒸汽换热装置供应蒸汽，冷凝水收集装置与所述蒸汽换热装置连接的，所述冷凝水收集装置用于收集所述蒸汽换热装置产生的冷凝水，所述余热回收装置用于回收来自冷凝水收集装置中高温冷凝水的余热，所述冷凝水储存装置用于储存经所述余热回收装置换热后的冷凝水，所述冷凝水处理装置用于将水质处理至满足所述蒸汽发生装置使用的要求。

余热回收装置的上部设置有余热回收装置温水入口42、余热回收装置热源入口45，中部两侧设置有余热回收装置驱动热源入口41、余热回收装置热源出口46，底部设置有余热回收装置温水出口43、余热回收装置驱动热源出口44，余热回收装置温水入口42连接冷凝水收集装置3的冷凝水收集装置出口32，余热回收装置热源入口45连接蒸汽换热装置2的蒸汽换热装置二次侧出口24，余热回收装置驱动热源入口41连接蒸汽发生装置1的蒸汽发生装置出汽口11，余热回收装置热源出口46连接热用户7的热用户供热入口71，余热回收装置温水出口43和余热回收装置驱动热源出口44连接后再与冷凝水储存装置5的冷凝水储存装置入口51连接。

所述蒸汽发生装置包括出汽口和进液口，所述蒸汽发生装置出汽口与所述蒸汽换热装置一次侧进口连接；所述蒸汽发生装置出汽口还与所述余热回收装置驱动热源入口连接；所述蒸汽换热装置一次侧出口与所述冷凝水收集装置入口连接；所述冷凝水收集装置出口与所述余热回收装置温水入口连接；所述余热回收装置温水出口和所述余热回收装置驱动热源出口合并后与所述冷凝水储存装置入口连接；所述冷凝水储存装置出口与所述水处理装置入口连接；所述水处理装置出口与所述蒸发发生装置进液口连接。所述蒸汽换热装置二次侧出口与所述余热回收装置热源入口连接，所述余热回收装置热源出口与所述热用户供热入口连接，所述所述热用户供热出口与所述蒸汽换热装置二次侧入口连接。

在蒸汽发生装置与蒸汽换热装置连接的管路上安装第一阀门81，在蒸汽发生装置与余热回收装置连接的管路上安装第二阀门82，在余热回收装置与蒸汽换热装置连接的管路上安装第三阀门，在余热回收装置与热用户的连接管路上安装第四阀门；在蒸汽换热装置与冷凝水收集装置(3)连接的管路上安装第一流量监测装置(91)，在余热回收装置和冷凝水储存装置连接的管路上安装有第一电动泵(101)、第二流量监测装置(92)，所述冷凝水储存装置和冷凝水收集装置(3)内分别安装有第二液位传感器和第一液位传感器；所述冷凝水处理装置和蒸汽发生装置连接的管路上设置有第二电动泵；

上述的阀门、流量监测装置、液位传感器、电动泵均与控制装置电性连接。

当所述第一阀门和第二阀门开启时，高压蒸汽在压力的作用下，分别向所述蒸汽换热装置和余热回收装置输送高压蒸汽；

更进一步，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门均为电动阀门；所述第一流量监测装置和第二流量监测装置具备远传功能。

进一步，所述余热回收装置温水出口和所述余热回收装置驱动热源出口合并后的主管路上设有第一电动泵；

进一步，所述水处理装置出口和所述蒸发发生装置进液口的管路上设有第二电动泵；

更进一步，所述第一电动泵、第二电动泵具备变频变流量输送功能。

进一步，所述冷凝水收集装置本体上设有第一液位传感器。所述第一液位传感器用于在所述冷凝水收集装置的液位到达第一预定高度时，控制所述电动泵开启，所述冷凝水收集装置向所述冷凝水储存装置中输送冷凝水。作为优选，所述冷凝水收集装置设有疏水装置。

进一步，所述冷凝水储存装置本体上设有第二液位传感器。所述第二液位传感器用于在所述冷凝水储存装置的液位降低到第二预定高度时，控制所述第二电动泵关闭，所述冷凝水收集装置收集冷凝水。

进一步，所述冷凝水储存装置入口设有过滤单元，所述过滤单元包括吸附层，进一步，所述吸附层为矿石吸附层。

冷凝水在回收传输时，易将设备和管道中的铁氧化物等沉淀物一同带回锅炉房，这将降低锅炉的热效率，增加燃料消耗，并影响锅炉安全。因此，为使本方案得到进一步优化，所述水处理装置入口设有强磁电极和多个布袋的过滤器，使8μm以上的杂质和铁氧化物等有害物质过滤掉，提高了水质，以保证锅炉的正常运行。

所述控制装置的信号接收模块与液位传感器信号连接，控制装置为单片机，用于对接收的数据进行处理，信号接收模块用于接收数据，信号发送模块用于将处理后的信号发送到执行元件上。

进一步，所述液位传感器为静压式液位传感器或浮球式液位传感器。

通过设置有控制装置，所述第一液位传感器用于在所述冷凝水收集装置的液位到达第一预定高度时，控制所述电动泵开启，所述冷凝水收集装置向所述冷凝水储存装置中输送冷凝水。所述第二液位传感器用于在所述冷凝水储存装置的液位降低到第二预定高度时，控制所述第二电动泵关闭，所述冷凝水收集装置收集冷凝水。由传统的人工通过判断液位控制电动泵的启停转变为自动控制，提升冷凝水回收率。自动控制开启电动泵进行输送，降低了电动泵的负荷，节省了电能。同时在大流量和小流量的情况下都能应用。

进一步，所述冷凝水收集装置、所述余热回收装置及所述冷凝水储存装置外表面均设有保温层，能够防止冷凝水中热量的散失，提高热量的利用率。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)冷凝水回收系统结合余热回收装置，可将冷凝水回收温度由60℃降低至40℃，同时也解决高温冷凝水长距离输送带来的热量损耗问题。降至40℃后的冷凝水再长距离输送至蒸发发生装置处，大大降低了由于高温输送冷凝水带来的热量浪费。某热力供暖公司全年回收冷凝水约30万吨，可回收余热约2.5万Gj，热量以87元/Gj计，全年可节省220万元。

(2)应用该系统后，冷凝水回收系统自控水平大大提升，冷凝水不在存在外排现象。预计冷凝水回收率可由现阶段45％提升至60％，回收后的冷凝水无需再次经过水处理，减少水处理成本，对于提升锅炉房运行经济性具有重大意义，每回收一吨冷凝水可节约水处理费用110元。

(3)以应用于某热力供暖公司的冷凝水回收系统为例，现行冷凝水回收系统效率为45％，应用后可提升15％提升至60％，年增加冷凝水回收4.8万吨，若冷凝水处理费用按110元/吨计，相当于节约水处理费用528万元/年。

(4)冷凝水中包含有大量的热能。当蒸汽被冷凝，能量传递至被加热的低温物值，这一部分能量占蒸汽总量的75％左右，冷凝水具有蒸汽热能(焓值)的25％左右，回收冷凝水可以利用其中的热量，通过计算得知，锅炉给水温度每上升6℃，锅炉燃料可节约1％。相对于一个不回收冷凝水的系统来讲，冷凝水回收改造的节能潜力大于热力系统中的其它环节。

附图说明

图1是本实用新型一种用于热力行业的蒸汽冷凝水回收系统的工艺流程图；

图中，蒸汽发生装置1、蒸汽发生装置出汽口11、蒸汽发生装置进液口12；

蒸汽换热装置2、蒸汽换热装置一次侧入口21、蒸汽换热装置一次侧出口22、蒸汽换热装置二次侧入口23、蒸汽换热装置二次侧出口24；

冷凝水收集装置3、冷凝水收集装置入口31、冷凝水收集装置出口32、第一液位传感器33、疏水装置34；

余热回收装置4、余热回收装置驱动热源入口41、余热回收装置温水入口42、余热回收装置温水出口43、余热回收装置驱动热源出口44、余热回收装置热源入口45、余热回收装置热源出口46；

冷凝水储存装置5、冷凝水储存装置入口51、冷凝水储存装置出口52、第二液位传感器53、过滤单元54；

热用户7、热用户供热入口71、热用户供热出口72；

冷凝水处理装置6、水处理装置入口61、水处理装置出口62；

第一阀门81、第二阀门82、第三阀门83、第四阀门84、第一流量监测装置91、第二流量监测装置92、第一电动泵101、第二电动泵102。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步说明。具体实施例仅用于进一步详细说明本实用新型，不限制本申请的保护范围。

本实用新型的技术方案是如下实现的，一种用于热力行业的蒸汽冷凝水回收系统，包括蒸汽发生装置1、蒸汽换热装置2、冷凝水收集装置3、余热回收装置4、冷凝水储存装置5、冷凝水处理装置6及控制装置。

所述蒸汽发生装置1用于向所述蒸汽换热装置2供应蒸汽，还包括与所述蒸汽换热装置2连接的冷凝水收集装置3，所述冷凝水收集装置3用于收集所述蒸汽换热装置2产生的冷凝水，所述余热回收装置4用于回收来自冷凝水收集装置3中高温冷凝水的余热，所述冷凝水储存装置5用于储存经所述余热回收装置4换热后的冷凝水，所述冷凝水处理装置6用于水质处理至满足所述蒸汽发生装置1使用的要求。

所述蒸汽发生装置1包括蒸汽发生装置出汽口11和蒸汽发生装置进液口12，所述蒸汽发生装置出汽口11与所述蒸汽换热装置一次侧入口21连接；所述蒸汽发生装置出汽口11还与所述余热回收装置驱动热源入口41连接；所述蒸汽换热装置一次侧出口22与所述冷凝水收集装置入口31连接；所述冷凝水收集装置出口32与所述余热回收装置温水入口42连接；所述余热回收装置温水出口43和所述余热回收装置驱动热源出口44合并后与所述冷凝水储存装置入口51连接；所述冷凝水储存装置出口52与所述水处理装置入口61连接；所述水处理装置出口62与所述蒸发发生装置进液口12连接。所述蒸汽换热装置二次侧出口24与余热回收装置热源入口45连接，所述余热回收装置热源出口46与所述热用户供热入口71连接，所述热用户供热出口122与所述蒸汽换热装置二次侧入口23连接。

进一步，连通所述蒸汽发生装置出汽口11和所述蒸汽换热装置一次侧入口21的管路上设有第一阀门81；

进一步，连通所述蒸汽发生装置出汽口21和所述余热回收装置驱动热源入口41的管路上设有第二阀门82；

进一步，连通所述蒸汽换热装置二次侧出口24和所述余热回收装置热源入口45的管路上设有第三阀门；

进一步，连通所述余热回收装置热源出口46和所述热用户供热入口71的管路上设有第四阀门；

当所述第一阀门81和所述第二阀门82开启时，高压蒸汽在压力的作用下，分别向所述蒸汽换热装置2和所述余热回收装置4输送高压蒸汽；

更进一步，所述第一阀门81、第二阀门82、第三阀门83、第四阀门84均为电动阀门。

进一步，所述蒸汽换热装置一次侧出口22和所述冷凝水收集装置入口31的管路上设有第一流量监测装置91；

进一步，所述余热回收装置温水出口43和所述余热回收装置驱动热源出口44合并后的主管路上设有第二流量监测装置92；

更进一步，所述第一流量监测装置91和所述第二流量监测装置92具备远传功能。

进一步，所述余热回收装置温水出口43和所述余热回收装置驱动热源出口44合并后的主管路上设有第一电动泵101；

进一步，所述水处理装置出口62和所述蒸发发生装置进液口12的管路上设有第二电动泵102；

更进一步，所述第一电动泵101、第二电动泵102具备变频变流量输送功能。

进一步，所述冷凝水收集装置3本体上设有第一液位传感器33。所述第一液位传感器33用于在所述冷凝水收集装置的液位到达第一预定高度时，控制所述第一电动泵101开启，所述冷凝水收集装置3向所述冷凝水储存装置5中输送冷凝水。作为优选，所述冷凝水收集装置3设有疏水装置34。

进一步，所述冷凝水储存装置5本体上设有第二液位传感器53。所述第二液位传感器53用于在所述冷凝水储存装置的液位降低到第二预定高度时，控制所述第二电动泵102关闭，所述冷凝水收集装置收集冷凝水。

进一步，所述冷凝水储存装置5入口设有过滤单元54，所述过滤单元54包括吸附层，进一步，所述吸附层为矿石吸附层。

冷凝水在回收传输时，易将设备和管道中的铁氧化物等沉淀物一同带回锅炉房，这将降低锅炉的热效率，增加燃料消耗，并影响锅炉安全。因此，为使本方案得到进一步优化，所述水处理装置入口设有强磁电极和多个布袋的过滤器，使8μm以上的杂质和铁氧化物等有害物质过滤掉，提高了水质，以保证锅炉的正常运行。

所述控制装置上设有控制模块、信号接收模块和信号发送模块，控制模块分别连接信号接收模块和信号发送模块，信号接收模块与所述液位传感器信号连接，获取液位信号。

进一步，所述控制装置与所述第一电动泵101、第二电动泵102电性连接。

进一步，所述第一液位传感器33和第二液位传感器53为静压式液位传感器或浮球式液位传感器。

控制装置为单片机、PLC、CPU等，能接收4-20mA范围内的信号，采用AT89C2051单片机，所述第一阀门81、第二阀门82、第三阀门83、第四阀门84均与控制装置电性连接，第一流量监测装置91和第二流量监测装置92均与控制装置电性连接，获取相应的流量数据，流量监测装置可为流量计等。

通过设置有控制装置，所述第一液位传感器33用于在所述冷凝水收集装置的液位到达第一预定高度时，控制所述第一电动泵101开启，所述冷凝水收集装置向所述冷凝水储存装置中输送冷凝水。所述第二液位传感器用于在所述冷凝水储存装置的液位降低到第二预定高度时，控制所述第二电动泵102关闭，所述冷凝水收集装置收集冷凝水。由传统的人工通过判断液位控制电动泵的启停转变为自动控制，提升冷凝水回收率。自动控制开启电动泵进行输送，降低了电动泵的负荷，节省了电能。同时在大流量和小流量的情况下都能应用。

进一步，所述冷凝水收集装置3、所述余热回收装置4及所述冷凝水储存装置5外表面均设有保温层，能够防止冷凝水中热量的散失，提高热量的利用率。

本实用新型未述及之处适用于现有技术。

Claims (10)

1.一种用于热力行业的蒸汽冷凝水回收系统，包括蒸汽发生装置、蒸汽换热装置、冷凝水收集装置、冷凝水处理装置，其特征在于，该回收系统还包括余热回收装置、冷凝水储存装置及控制装置，

所述蒸汽发生装置连接所述蒸汽换热装置，冷凝水收集装置与所述蒸汽换热装置连接，所述余热回收装置连接冷凝水收集装置，所述冷凝水储存装置连接所述余热回收装置，所述冷凝水处理装置连接所述蒸汽发生装置，冷凝水处理装置同时连接冷凝水储存装置。

2.根据权利要求1所述的用于热力行业的蒸汽冷凝水回收系统，其特征是，余热回收装置的上部设置有余热回收装置温水入口、余热回收装置热源入口，中部两侧设置有余热回收装置驱动热源入口、余热回收装置热源出口，底部设置有余热回收装置温水出口、余热回收装置驱动热源出口，余热回收装置温水入口连接冷凝水收集装置的冷凝水收集装置出口，余热回收装置热源入口连接蒸汽换热装置的蒸汽换热装置二次侧出口，余热回收装置驱动热源入口连接蒸汽发生装置的蒸汽发生装置出汽口，余热回收装置热源出口连接热用户的热用户供热入口，余热回收装置温水出口和余热回收装置驱动热源出口连接后再与冷凝水储存装置的冷凝水储存装置入口连接。

3.根据权利要求1所述的用于热力行业的蒸汽冷凝水回收系统，其特征是，在蒸汽发生装置与蒸汽换热装置连接的管路上安装第一阀门，在蒸汽发生装置与余热回收装置连接的管路上安装第二阀门，在余热回收装置与蒸汽换热装置连接的管路上安装第三阀门，在余热回收装置与热用户的连接管路上安装第四阀门；在蒸汽换热装置与冷凝水收集装置(3)连接的管路上安装第一流量监测装置(91)，在余热回收装置和冷凝水储存装置连接的管路上安装有第一电动泵(101)、第二流量监测装置(92)，所述冷凝水储存装置和冷凝水收集装置(3)内分别安装有第二液位传感器和第一液位传感器；所述冷凝水处理装置和蒸汽发生装置连接的管路上设置有第二电动泵；

上述的阀门、流量监测装置、液位传感器、电动泵均与控制装置电性连接。

4.根据权利要求3所述的用于热力行业的蒸汽冷凝水回收系统，其特征是，所述第一液位传感器和第二液位传感器为静压式液位传感器或浮球式液位传感器；所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门均为电动阀门。

5.根据权利要求1所述的用于热力行业的蒸汽冷凝水回收系统，其特征是，在余热回收装置和冷凝水储存装置连接的管路上，且靠近冷凝水储存装置的位置设置有过滤单元(54)；所述过滤单元包括吸附层。

6.根据权利要求5所述的用于热力行业的蒸汽冷凝水回收系统，其特征在于，所述吸附层为矿石吸附层。

7.根据权利要求1所述的用于热力行业的蒸汽冷凝水回收系统，其特征是，所述冷凝水处理装置的水处理装置入口设有强磁电极和多个布袋的过滤器，使8μm以上的杂质和铁氧化物过滤掉。

8.根据权利要求1所述的用于热力行业的蒸汽冷凝水回收系统，其特征在于，所述控制装置包括控制模块、信号接收模块和信号发送模块，所述控制装置的信号接收模块与液位传感器信号连接，控制装置为单片机。

9.根据权利要求1所述的用于热力行业的蒸汽冷凝水回收系统，其特征在于，所述冷凝水收集装置、所述余热回收装置及所述冷凝水储存装置的外表面均设有保温层。

10.根据权利要求1所述的用于热力行业的蒸汽冷凝水回收系统，其特征在于，所述冷凝水收集装置上还设有疏水装置。

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