CN218846602U - 基于污水处理厂臭氧冷却水的热量回用系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的基于污水处理厂臭氧冷却水的热量回用系统，包括逆流式冷却塔和臭氧发生器冷却水循环管；冷水机组，在冷水机组的循环进出水管上安装有阀Ⅲ和阀Ⅳ；臭氧发生器冷却水降温后循环管，其循环进出水管的一端与逆流式冷却塔的循环进出水管相接、另一端与冷水机组的另一组循环进出水管相接，在臭氧发生器冷却水降温后循环管上安装有阀Ⅴ和阀Ⅵ；该系统可利用污水处理厂臭氧冷却水进行余热回收，逆流式冷却塔内的水进入臭氧发生器冷却水循环管内进行换热后进入至逆流式冷却塔内进行回用，当臭氧发生器冷却水循环管内的水温度过高时可通过冷水机组进行冷却，冷却后进入逆流式冷却塔内进行回用，其结构设计合理，节能环保。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业冷却水回收利用技术领域，具体为基于污水处理厂臭氧冷却水的热量回用系统。
背景技术
冷却循环水系统广泛应用于石油、化工、电力、 钢铁等重要国民经济领域的生产中。目前常用的有敞开式冷却循环水系统和封闭式冷却循环水系统。敞开式冷却循环水系统有冷却池和冷却塔两类，都主要依靠水的蒸发降低水温。封闭式循环冷却水系统按制冷形式一般可分为水冷式和风冷式，在技术上，水冷比风冷能效比要高出 300 到 500 的kcal/h；在安装上，水冷需纳入冷却塔方可使用，风冷则是可移动，无需其他辅助。在已建项目中，绝大多数循环冷却水系统采用开式系统，主要设备为传统的湿式冷却塔。如兖矿鲁南化肥厂等以 4 台冷却塔风机、5 台水泵组成尿素合成氨冷却水循环系统，根据循环水温情况考虑是否需要使用风机，正常情况下均需运行 3-4 台风机。该类型循环冷却水系统的补充水在全厂新鲜水消耗中所占比例高较高，投资省、运行费用相对较低、技术成熟可靠的优点当被冷却对象所要求的工作温度较低时，一般采用风冷或水冷与制冷机相结合的方式实现密闭式循环水的冷却。密闭式循环水冷却系统由于具有冷却效率高、体积小、没有污染和节约水资源的优点，已逐步在国内得到了越来越广泛的应用。封闭式冷却循环水系统包括干湿联合型、增湿型空冷型等。呼伦贝尔华电厂采用干湿联合型冷却塔的封闭式冷却循环水系统实验装置，国内部分钢铁部分行业也采用湿联合型冷却塔；国外特立尼达 600 万吨甲醇项目、英吉利海峡海底隧道冷却系统，国内内蒙古某煤制油项目均采用增湿型空冷型但敞开式和封闭式冷却循环水系统相结合在国内应用较少；
如国家专利公开号为CN213687358U的一种基于冷却水余热回收的冷热水供应系统，该系统包括冷水机组(1)、冷却塔(4)、热交换器(6)及吸收式热泵(7)，所述的冷水机组(1)上设有冷却水进水口(101)及冷却水出水口(102)，所述的冷却水进水口(101)与冷却塔(4)相连通，所述的冷却水出水口(102)经热交换器(6)后与冷却塔(4)相连通，所述的吸收式热泵(7)上设有余热回收水进水口(701)及余热回收水出水口(702)，所述的余热回收水出水口(702)及余热回收水进水口(701)分别与热交换器(6)相连通。所述的冷水机组(1)上还设有冷水回水口(103)及冷水供水口(104)。所述的冷水回水口(103)处设有冷水回水管，所述的冷水供水口(104)处设有冷水供水管，所述的冷水回水管或冷水供水管上设有冷水泵(2)。所述的冷却水进水口(101)与冷却塔(4)之间设有冷却水进水管(10)，该冷却水进水管(10)上设有冷却水泵(3)。所述的热交换器(6)为板式热交换器。所述的热交换器(6)上设有高温水进水口(601)、高温水出水口(602)、低温水进水口(603)及低温水出水口(604)，所述的高温水进水口(601)与冷却水出水口(102)相连通，所述的高温水出水口(602)与冷却塔(4)相连通，所述的低温水进水口(603)与余热回收水出水口(702)相连通，所述的低温水出水口(604)与余热回收水进水口(701)相连通。所述的高温水进水口(601)与冷却水出水口(102)之间设有冷却水出水管(11)，所述的高温水出水口(602)与冷却塔(4)之间设有冷却塔进水管(12)，所述的冷却水出水管(11)与冷却塔进水管(12)之间设有连通管(13)，所述的连通管(13)上设有电动调节阀(5)。所述的低温水进水口(603)与余热回收水出水口(702)之间设有余热回收水出水管(14)，所述的低温水出水口(604)与余热回收水进水口(701)之间设有余热回收水进水管(15)，所述的余热回收水出水管(14)或余热回收水进水管(15)上设有余热回收水泵(8)。所述的吸收式热泵(7)上还设有热水回水口(703)及热水供水口(704)。所述的热水回水口(703)处设有热水回水管，所述的热水供水口(704)设有热水供水管，所述的热水回水管或热水供水管上设有热水泵(9)。
上述的冷热水供应系统一般用于配置有热泵的锅炉系统领域中，而并不适用于污水处理厂领域；
而目前所面临的问题是：例如东港污水处理厂设计处理规模 5 万 m³/d，污水出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级 A 标准，处理每吨废水消耗药剂、电量和危废均低于设计指标，但处理每吨废水消耗自来水用量远高于设计指标，因此急需另一种能够提高冷却水利用率，降低经济成本的自来水冷却循环系统。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供了一种结构设计合理，节能环保，可对污水处理厂臭氧冷却水的热量进行回收的基于污水处理厂臭氧冷却水的热量回用系统。
本实用新型要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，基于污水处理厂臭氧冷却水的热量回用系统，包括，
逆流式冷却塔和臭氧发生器冷却水循环管，逆流式冷却塔的循环进出水管分别与臭氧发生器冷却水循环管的循环进出水管连接以此构成换热循环，在逆流式冷却塔的循环进出水管上安装有阀Ⅰ和阀Ⅱ；
冷水机组，其循环进出水管和臭氧发生器冷却水循环管的进出水管连接以此构成冷却循环，在冷水机组的循环进出水管上安装有阀Ⅲ和阀Ⅳ；
臭氧发生器冷却水降温后循环管，其循环进出水管的一端与逆流式冷却塔的循环进出水管相接、另一端与冷水机组的另一组循环进出水管相接，在臭氧发生器冷却水降温后循环管的循环进出水管上安装有阀Ⅴ和阀Ⅵ。
本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的基于污水处理厂臭氧冷却水的热量回用系统，所述的臭氧发生器冷却水降温后循环管的进出水管位于逆流式冷却塔及阀Ⅰ或阀Ⅱ之间；
冷水机组循环进出水管的进出水管位于臭氧发生器冷却水循环管和阀Ⅰ和阀Ⅱ之间。
本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的基于污水处理厂臭氧冷却水的热量回用系统，在逆流式冷却塔的循环进水管上安装有多功能电子除垢仪。
本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的基于污水处理厂臭氧冷却水的热量回用系统，在逆流式冷却塔的循环进水管上安装有泵Ⅰ和检测管内压力的压力表Ⅰ。
本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的基于污水处理厂臭氧冷却水的热量回用系统，在逆流式冷却塔的循环进水管上并联连接有具有泵Ⅰ和压力表Ⅰ的备用管线Ⅰ。
本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的基于污水处理厂臭氧冷却水的热量回用系统，在冷水机组的循环进水管上安装有泵Ⅱ和检测管内压力的压力表Ⅱ。
本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的基于污水处理厂臭氧冷却水的热量回用系统，在逆流式冷却塔的循环进水管上并联连接有具有泵Ⅱ和压力表Ⅱ的备用管线Ⅱ。
本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的基于污水处理厂臭氧冷却水的热量回用系统，在逆流式冷却塔的循环进水管及冷水机组的循环进水管上均设有补水池或补水箱。
本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的基于污水处理厂臭氧冷却水的热量回用系统，在补水池或补水箱内设置有液位计及与液位计通讯连接的报警仪，报警仪与置于补水池或补水箱上的进水用阀门连锁。
与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果是：该系统可利用污水处理厂臭氧冷却水进行余热回收，逆流式冷却塔内的水进入臭氧发生器冷却水循环管内进行换热后进入至逆流式冷却塔内进行回用，当臭氧发生器冷却水循环管内的水温度过高时可通过冷水机组进行冷却，冷却后进入逆流式冷却塔内进行回用，其结构设计合理，节能环保。
附图说明
图1为该系统的结构示意图；
图2为该系统的实施逻辑框图。
图中，1、逆流式冷却塔；2、臭氧发生器冷却水循环管；3、阀Ⅰ；4、阀Ⅱ；5、冷水机组；6、阀Ⅲ；7、阀Ⅳ；8、臭氧发生器冷却水降温后循环管；9、阀Ⅴ；10、阀Ⅵ；11、多功能电子除垢仪；12、泵Ⅰ；13、压力表Ⅰ；14、备用管线Ⅰ；15、泵Ⅱ；16、压力表Ⅱ；17、备用管线Ⅱ；18、补水箱。
具体实施方式
以下参照附图，进一步描述本实用新型的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本实用新型，而不构成对其权利的限制。
实施例1，参照图1-2，基于污水处理厂臭氧冷却水的热量回用系统，包括，
逆流式冷却塔1和臭氧发生器冷却水循环管2，逆流式冷却塔1的循环进出水管分别与臭氧发生器冷却水循环管2的循环进出水管连接以此构成换热循环，如图2中的冷却水收集池可根据使用需求增设，也可直接将逆流式冷却塔1的循环进出水管分别与臭氧发生器冷却水循环管2的循环进出水管连接，在逆流式冷却塔1的循环进出水管上安装有阀Ⅰ3和阀Ⅱ4；
冷水机组5，冷水机组5为现有技术根据使用需求可自行选择其型号规格，其循环进出水管和臭氧发生器冷却水循环管2的进出水管连接以此构成冷却循环，在冷水机组5的循环进出水管上安装有阀Ⅲ6和阀Ⅳ7；
臭氧发生器冷却水降温后循环管8，其循环进出水管的一端与逆流式冷却塔1的循环进出水管相接、另一端与冷水机组5的另一组循环进出水管相接，在臭氧发生器冷却水降温后循环管8的循环进出水管上安装有阀Ⅴ9和阀Ⅵ10。
实施例2，实施例1所述的基于污水处理厂臭氧冷却水的热量回用系统，所述的臭氧发生器冷却水降温后循环管8的进出水管位于逆流式冷却塔1及阀Ⅰ3或阀Ⅱ4之间；
冷水机组5循环进出水管的进出水管位于臭氧发生器冷却水循环管2和阀Ⅰ3和阀Ⅱ4之间。
实施例3，实施例1所述的基于污水处理厂臭氧冷却水的热量回用系统，在逆流式冷却塔1的循环进水管上安装有多功能电子除垢仪11。
实施例4，实施例1所述的基于污水处理厂臭氧冷却水的热量回用系统，在逆流式冷却塔1的循环进水管上安装有泵Ⅰ12和检测管内压力的压力表Ⅰ13。
实施例5，实施例4所述的基于污水处理厂臭氧冷却水的热量回用系统，在逆流式冷却塔1的循环进水管上并联连接有具有泵Ⅰ12和压力表Ⅰ13的备用管线Ⅰ14。
实施例6，实施例1所述的基于污水处理厂臭氧冷却水的热量回用系统，在冷水机组5的循环进水管上安装有泵Ⅱ15和检测管内压力的压力表Ⅱ16。
实施例7，实施例6所述的基于污水处理厂臭氧冷却水的热量回用系统，在逆流式冷却塔1的循环进水管上并联连接有具有泵Ⅱ15和压力表Ⅱ16的备用管线Ⅱ17。
实施例8，实施例1所述的基于污水处理厂臭氧冷却水的热量回用系统，在逆流式冷却塔1的循环进水管及冷水机组5的循环进水管上均设有补水池或补水箱18。
实施例9，实施例8所述的基于污水处理厂臭氧冷却水的热量回用系统，在补水池或补水箱18内设置有液位计及与液位计通讯连接的报警仪，报警仪与置于补水池或补水箱18上的进水用阀门连锁。
该热量回用系统使用时；
处于春、秋和冬季时，经过逆流式冷却塔1后的水可直接进行回用：保持阀Ⅰ3和阀Ⅱ4为开启状态，保持阀Ⅲ6、阀Ⅳ7、阀Ⅴ9和阀Ⅵ10为关闭状态，此时逆流式冷却塔1内的水进入至臭氧发生器冷却水循环管2内以此进行换热，换热后的水可直接回用；
由于夏季温度较高，导致冷却水水温较高，需要进行冷却：保持阀Ⅰ3和阀Ⅱ4为关闭状态，保持阀Ⅲ6、阀Ⅳ7、阀Ⅴ9和阀Ⅵ10为开启状态，此时冷水机组5循环进出水管上的泵将水箱内的水在冷水机组5和臭氧发生器冷却水循环管2之间进行循环流动，期间臭氧发生器冷却水循环管2内的水被冷水机组5降温，逆流式冷却塔1内的水被泵至臭氧发生器冷却水降温后循环管8后与冷水机组5内臭氧发生器冷却水循环管2内的水进行换热，换热后的水进入至逆流式冷却塔1内即可进行回用，其结构设计合理；
（1）节约用水量分析：
以某地123175吨年处理量的污水处理厂为例，该污水处理厂采用该热量回用系统后的冷却水可全部回用，减少标煤折合当量值10.56tce、等价值10.56tce。自来水价格按3.59元/吨，则年节约自来水费用约44.22万元。
（2）新增用电量分析：
注：（1）冷水机组按夏季运行三个月共计90天：
（2）逆流式冷却塔按年运行365天计。
本方案按冷却水循环系统能力100m³/h设计，通过上表可知，电器设备中装机容量为410kW，运行负荷约为410kW，理论年耗电量约905400kW·h，功率因素0.85，则实际年耗电量769590 kW·h。按年运行365天计，折合每吨水冷却耗电量约0.88 kW·h。
目前上述污水处理厂年产生冷却水123175吨，折算年新增电量约10.85万kW·h；新增标煤折合当量值13.30tce、等价值新增35.71tce。电价按0.64元/ kW·h，则年增加电费约6.93万元，年节约自来水费用约 54.7 万元。年电费增加约8.4万元，年实际节约46.3万元。
Claims (9)
1.基于污水处理厂臭氧冷却水的热量回用系统，其特征在于：包括，
逆流式冷却塔和臭氧发生器冷却水循环管，逆流式冷却塔的循环进出水管分别与臭氧发生器冷却水循环管的循环进出水管连接以此构成换热循环，在逆流式冷却塔的循环进出水管上安装有阀Ⅰ和阀Ⅱ；
冷水机组，其循环进出水管和臭氧发生器冷却水循环管的进出水管连接以此构成冷却循环，在冷水机组的循环进出水管上安装有阀Ⅲ和阀Ⅳ；
臭氧发生器冷却水降温后循环管，其循环进出水管的一端与逆流式冷却塔的循环进出水管相接、另一端与冷水机组的另一组循环进出水管相接，在臭氧发生器冷却水降温后循环管的循环进出水管上安装有阀Ⅴ和阀Ⅵ。
2.根据权利要求1所述的基于污水处理厂臭氧冷却水的热量回用系统，其特征在于：所述的臭氧发生器冷却水降温后循环管的进出水管位于逆流式冷却塔及阀Ⅰ或阀Ⅱ之间；
冷水机组循环进出水管的进出水管位于臭氧发生器冷却水循环管和阀Ⅰ和阀Ⅱ之间。
3.根据权利要求1所述的基于污水处理厂臭氧冷却水的热量回用系统，其特征在于：在逆流式冷却塔的循环进水管上安装有多功能电子除垢仪。
4.根据权利要求1所述的基于污水处理厂臭氧冷却水的热量回用系统，其特征在于：在逆流式冷却塔的循环进水管上安装有泵Ⅰ和检测管内压力的压力表Ⅰ。
5.根据权利要求4所述的基于污水处理厂臭氧冷却水的热量回用系统，其特征在于：在逆流式冷却塔的循环进水管上并联连接有具有泵Ⅰ和压力表Ⅰ的备用管线Ⅰ。
6.根据权利要求1所述的基于污水处理厂臭氧冷却水的热量回用系统，其特征在于：在冷水机组的循环进水管上安装有泵Ⅱ和检测管内压力的压力表Ⅱ。
7.根据权利要求6所述的基于污水处理厂臭氧冷却水的热量回用系统，其特征在于：在逆流式冷却塔的循环进水管上并联连接有具有泵Ⅱ和压力表Ⅱ的备用管线Ⅱ。
8.根据权利要求1所述的基于污水处理厂臭氧冷却水的热量回用系统，其特征在于：在逆流式冷却塔的循环进水管及冷水机组的循环进水管上均设有补水池或补水箱。
9.根据权利要求8所述的基于污水处理厂臭氧冷却水的热量回用系统，其特征在于：在补水池或补水箱内设置有液位计及与液位计通讯连接的报警仪，报警仪与置于补水池或补水箱上的进水用阀门连锁。
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