CN220083048U - 一种汽包副产蒸汽回收利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽包副产蒸汽回收利用系统，属于副产蒸汽回收利用领域，本系统采用在汽包的副产蒸汽端连通两条支路，其中一条支路用于将蒸汽送入空气冷却器，空气冷却器将蒸汽冷却至85℃以下，并入凝液管网送至热水槽以再次利用；另一条支路用于将蒸汽送入与反应器相连的加热装置中，以此对反应器入口补充热源，同时通过加热装置对蒸汽进行加热，实现了低压蒸汽的二次回收与利用，达到了节约能耗的目的；本系统原理和结构简单，方便实施与运维，具有良好的推广应用价值。

Description

一种汽包副产蒸汽回收利用系统

技术领域

本实用新型属于副产蒸汽回收利用领域，具体涉及一种汽包副产蒸汽回收利用系统。

背景技术

二十世纪六十年代后，人们发现可利用草酸二甲酯经加氢反应后合成重要的化工原料乙二醇，该技术可替代日益减少的石油资源来生产乙二醇，具有重要的战略和经济意义。

中间产物草酸二甲酯的合成为放热反应，合成过程中会产生大量的热能；汽包中的热循环水由汽包泵打入草酸二甲酯合成反应器壳程，将对反应器产生的热量带走，换热完成的热循环水重新回到汽包，由于吸收大量反应热，热循环水温度升高而产生0.7Mpa蒸汽，现有设计中，副产蒸汽直接经空冷器冷却至80℃后送至热水槽，经锅炉重新加热成0.7Mpa蒸汽后并入蒸汽管网供应各工段使用，造成能源浪费。

由此可见，现有的反应器合成过程中，缺少蒸汽回收再次利用的功能，造成严重的能源浪费。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种汽包副产蒸汽回收利用系统，采用本系统，能够对汽包副产蒸汽进行回收并实现二次利用，达到节能降耗的目的。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术内容：

一种汽包副产蒸汽回收利用系统，包括汽包；

所述汽包的副产蒸汽端的第一支路连接有空气冷却器，第二支路连接有加热装置；

所述加热装置的蒸汽输入端与所述汽包的副产蒸汽端相连，蒸汽输出端连接有反应器。

进一步地，所述汽包与所述反应器之间设置有冷却水循环装置；

所述冷却水循环装置包括连接在所述汽包的冷却水输出端与所述反应器进水端的进水支路，以及连接在所述汽包的冷却水输入端与所述反应器出水端的回水支路。

进一步地，所述进水支路上设置有热水泵。

进一步地，所述汽包与所述热水泵之间设置有第一阀门；所述热水泵与所述反应器之间设置有第五阀门。

进一步地，所述汽包的副产蒸汽端设置有压力计；所述第一支路上设置有第一气动阀；所述压力计与所述第一气动阀电性连接。

进一步地，所述第二支路上设置有流量计和第二阀门。

进一步地，所述加热装置包括依次相连的预热器和加热器；所述预热器的进气端与第二支路连通，出气端与加热器连通；所述加热器的第一入气端与所述预热器连通，送气端与所述反应器相连。

进一步地，所述加热器的第二入气端连接有蒸汽输送装置；所述加热器的送气端与所述反应器相连的管路上设置有测温仪。

进一步地，所述蒸汽输送装置输出的蒸汽为8.5t/h的S4蒸汽；所述加热器与蒸汽输送装置之间设置有第二气动阀。

进一步地，所述预热器的排水端和所述加热器的出水端分别与总管网连通；所述预热器与所述总管网之间设置有第三阀门；所述加热器与所述总管网之间设置有第四阀门。

相比现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型提供一种汽包副产蒸汽回收利用系统，本系统采用在汽包的副产蒸汽端连通两条支路，其中一条支路用于将蒸汽送入空气冷却器，空气冷却器将蒸汽冷却至85℃以下，并入凝液管网送至热水槽以再次利用；另一条支路用于将蒸汽送入与反应器相连的加热装置中，以此对反应器入口补充热源，同时通过加热装置对蒸汽进行加热，实现了低压蒸汽的二次回收与利用，达到了节约能耗的目的；本系统原理和结构简单，方便实施与运维，具有良好的推广应用价值。

优选地，本实用新型在汽包与反应器之间设置了冷却水循环装置，在蒸汽实现循环利用的同时，也实现了汽包与反应器之间的冷却水循环，进一步提升了节约能耗的效果。

进一步优选地，汽包与反应器之间的进水支路上设置了热水泵，热水泵能够对汽包循环出来的冷却水进行加热，提高了冷却水循环的热利用率。

更进一步优选地，在汽包与热水泵之间设置第一阀门，在热水泵与反应器之间设置第五阀门，通过两个阀门的控制，能对进水回水的水流量进行有效控制。

优选地，在汽包的副产蒸汽端设置一压力计，对汽包中的实时压力进行监测，同时，在第一支路上配合设置了第一气动阀，通过调节第一气动阀用以控制汽包中的压力大小。

优选地，在第二支路上设置有流量计和第二阀门，流量计用来监测第二支路的蒸汽流量，用第二阀门来调节蒸汽流量的大小，以满足工艺生产的要求。

优选地，加热装置包括依次相连的预热器和加热器，预热器对蒸汽进行提前预热，通过加热器对此支路的蒸汽进行加热升温，保证了进入反应器时的蒸汽温度要求。

进一步优选地，加热器的第二入气端连接有蒸汽输送装置，进一步保证了蒸汽进入反应器时的温度要求；通过在加热器和反应器之间设置测温仪，可以实时监测反应器入口处的温度，根据温度情况对气体流量进行调节。

更进一步优选地，在加热器与蒸汽输送装置之间设置了第二气动阀，能够调节蒸汽输送装置输送的蒸汽流量，便于对蒸汽输送装置输送的蒸汽流量进行调节，从而满足反应器入口处的温度要求。

进一步优选地，本实用新型将预热器的排水端和加热器的出水端均与总管网相连通，实现了大循环系统的又一个循环功能，将预热器和加热器的凝液再次进行循环利用，从而进一步提高了节能降耗的效果。

附图说明

图1为本实施例提供的一种汽包副产蒸汽回收利用系统的结构示意图。

附图标记：

1-汽包，2-空气冷却器，3-预热器，4-加热器，5-反应器，6-热水泵，7-压力计，8-流量计，9-测温仪，10-第一阀门，11-第二阀门，12-第三阀门，13-第四阀门，14-第五阀门，15-第一气动阀，16-第二气动阀。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题，技术方案及有益效果更加清楚明白，以下具体实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供一种汽包副产蒸汽回收利用系统，包括汽包1；汽包1的副产蒸汽端的第一支路连接有空气冷却器2，第二支路连接有加热装置；加热装置的蒸汽输入端与汽包1的副产蒸汽端相连，蒸汽输出端连接有反应器5。

本系统还设计了第二循环结构，在汽包1与反应器5之间设置了冷却水循环装置；这样，在蒸汽实现循环利用的同时，也实现了汽包1与反应器5之间的冷却水循环，进一步提升了节约能耗的效果

上述冷却水循环装置包括连接在汽包1的冷却水输出端与反应器5进水端的进水支路，以及连接在汽包1的冷却水输入端与反应器5出水端的回水支路。

进水支路上设置有热水泵6，热水泵6能够对汽包1循环出来的冷却水进行加热，提高了冷却水循环的热利用率。

为了实现对进水和回水的水流量进行有效控制，汽包1与热水泵6之间设置有第一阀门10；热水泵6与反应器5之间设置有第五阀门14。

为了实现对汽包1中的压力大小进行监测和调节，在汽包1的副产蒸汽端设置有压力计7；第一支路上设置了第一气动阀15；压力计7与第一气动阀15电性连接。

为了监测和调节第二支路上蒸汽流量的大小，以满足工艺生产的要求，在第二支路上设置了流量计8和第二阀门11。

上述加热装置具体包括：依次相连的预热器3和加热器4；预热器3的进气端与第二支路连通，出气端与加热器4连通；加热器4的第一入气端与预热器3连通，送气端与反应器5相连，这样，预热器3对蒸汽进行提前预热，通过加热器4对此支路的蒸汽进行加热升温，保证了进入反应器5时的蒸汽温度要求。

在加热器4的第二入气端连接有蒸汽输送装置；为了监测反应器入口处的温度，并根据温度情况对气体流量进行调节，在加热器4的送气端与反应器5相连的管路上设置有测温仪9以及加热器4与蒸汽输送装置之间设置有第二气动阀16。

具体的，蒸汽输送装置输出的蒸汽采用8.5t/h的S4蒸汽；

在大循环系统上，再增设一内部循环，即采用在预热器3的排水端和加热器4的出水端分别与总管网连通；预热器3与总管网之间设置有第三阀门12；加热器4与总管网之间设置有第四阀门13，从而进一步提高了节能降耗的效果。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

实施例

如背景技术中所述，现有的反应器合成过程中，没有对汽包的副产蒸汽进行再次回收与利用，造成严重的能源浪费，为了解决这一问题，本实施例提供了一种汽包副产蒸汽回收利用系统，如图1所示，具体结构包括：

汽包1、空气冷却器2、预热器3、加热器4、反应器5、热水泵6、压力计7、流量计8、测温仪9、第一阀门10、第二阀门11、第三阀门12、第四阀门13、第五阀门14、第一气动阀15和第二气动阀16。

需要说明的是，草酸二甲酯合成过程在反应器5进行，反应器5采用羟化反应器。

结合图1，下面对于本实施例的各部件的连接关系和工作原理进行进一步说明：

汽包1副产的0.7Mpa低压蒸汽分两路，其中一路经空气冷却器2冷却至85℃以下并入凝液总管网送至热水槽以再次利用，其中，汽包1的压力由压力计7进行监测，配合有与压力计7连接的第一气动阀15对汽包1的压力进行调节；汽包1的另一支路中为7.5t/h，0.7Mpa的蒸汽；该蒸汽先后进入预热器3和加热器4，这里预热器3流入有一部分外界的循环气体以满足其预热需求；在该蒸汽通入预热器3的第二支路上设置了用以监测流量的流量计8和用以调节流量的第二阀门11；预热器中的蒸汽经过预热后进入加热器4，加热器4通入8.5t/h的S4蒸汽为预热器中的蒸汽，即副产蒸汽进行加热，将温度提升至106℃，以此作为反应器入口预热器补充热源；同时，预热器的排水端和加热器的出水端分别与总管网连通，将凝液直接输送至总管网(即凝液总管网)，分别通过第三阀门12和第四阀门13进行控制，以实现对这部分冷却水的再次利用；此外，在汽包1与反应器5之间设置了循环通路，一条支路用于热循环冷却水上水，对应另一条用于热循环冷却水回水，在热循环冷却水上水这条支路上，设置了热水泵6，并在热水泵6的输入端和输出端分别设置一调节阀即第一阀门和第五阀门，通过热水泵6对汽包1输出的冷却水进行加热以再次为反应器利用，通过两阀门控制两个循环通路中冷却水的流量，最终实现汽包副产蒸汽二次利用，达到节能降耗的目的。

本实施例的设计思路在于，草酸二甲酯的合成为放热反应，合成过程中会产生大量的热能；汽包中的热循环水由汽包泵打入草酸二甲酯合成反应器壳程，将对反应器产生的热量带走，换热完后的热循环水重新回到汽包，由于吸收大量反应热，热循环水温度升高而产生的蒸汽，可作为反应器入口预热器热源，对反应器入口循环气进行加热，实现低压蒸汽回收利用，凝液则继续并入凝液总管网回收，最终实现将汽包副产蒸汽高效回收利用。

本实施例相比现有的反应器合成系统，具有如下优势：

采用本实施进行实施，例按照每年8000小时运行时间计算，年节约0.7Mpa蒸汽560000t，假设某地区水煤成本150元/t，每年可节约经济成本8400万元，由此可见，综合利用这些热能，不仅实现能源的充分利用，创造出经济效益，而且为安全生产提供了保障。

上述实施例仅仅是能够实现本实用新型技术方案的实施方式之一，本实用新型所要求保护的范围并不仅仅受本实施例的限制，还包括在本实用新型所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化、替换及其他实施方式。

Claims (10)

1.一种汽包副产蒸汽回收利用系统，其特征在于，包括汽包(1)；

所述汽包(1)的副产蒸汽端的第一支路连接有空气冷却器(2)，第二支路连接有加热装置；

所述加热装置的蒸汽输入端与所述汽包(1)的副产蒸汽端相连，蒸汽输出端连接有反应器(5)。

2.根据权利要求1所述的一种汽包副产蒸汽回收利用系统，其特征在于，所述汽包(1)与所述反应器(5)之间设置有冷却水循环装置；

所述冷却水循环装置包括连接在所述汽包(1)的冷却水输出端与所述反应器(5)进水端的进水支路，以及连接在所述汽包(1)的冷却水输入端与所述反应器(5)出水端的回水支路。

3.根据权利要求2所述的一种汽包副产蒸汽回收利用系统，其特征在于，所述进水支路上设置有热水泵(6)。

4.根据权利要求3所述的一种汽包副产蒸汽回收利用系统，其特征在于，所述汽包(1)与所述热水泵(6)之间设置有第一阀门(10)；所述热水泵(6)与所述反应器(5)之间设置有第五阀门(14)。

5.根据权利要求1所述的一种汽包副产蒸汽回收利用系统，其特征在于，所述汽包(1)的副产蒸汽端设置有压力计(7)；所述第一支路上设置有第一气动阀(15)；所述压力计(7)与所述第一气动阀(15)电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种汽包副产蒸汽回收利用系统，其特征在于，所述第二支路上设置有流量计(8)和第二阀门(11)。

7.根据权利要求1所述的一种汽包副产蒸汽回收利用系统，其特征在于，所述加热装置包括依次相连的预热器(3)和加热器(4)；所述预热器(3)的进气端与第二支路连通，出气端与加热器(4)连通；所述加热器(4)的第一入气端与所述预热器(3)连通，送气端与所述反应器(5)相连。

8.根据权利要求7所述的一种汽包副产蒸汽回收利用系统，其特征在于，所述加热器(4)的第二入气端连接有蒸汽输送装置；所述加热器(4)的送气端与所述反应器(5)相连的管路上设置有测温仪(9)。

9.根据权利要求8所述的一种汽包副产蒸汽回收利用系统，其特征在于，所述蒸汽输送装置输出的蒸汽为8.5t/h的S4蒸汽；所述加热器(4)与蒸汽输送装置之间设置有第二气动阀(16)。

10.根据权利要求7所述的一种汽包副产蒸汽回收利用系统，其特征在于，所述预热器(3)的排水端和所述加热器(4)的出水端分别与总管网连通；所述预热器(3)与所述总管网之间设置有第三阀门(12)；所述加热器(4)与所述总管网之间设置有第四阀门(13)。