CN220083792U - 一种纸面石膏板线多级节能利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种纸面石膏板线多级节能利用系统，包括新风管式换热器和二级水换热器，其特征是新风管式换热器设有纸面石膏板含湿废气接入口，新风管式换热器的废气排出管与二级水换热器进气管连接；二级水换热器接入水换热回路，水换热回路的进水通过第一循环水泵与循环热水罐连接，出水返回循环热水罐，同时循环热水罐配置有市政管网水补水线；循环热水罐经输出电动阀连接到第二循环水泵，第二循环水泵的输出包括纸面石膏板工艺用热水线、生产区域暖气片组线、脱硫石膏库盘管烘干用水线。充分利用了收集的热能返用于纸面石膏板生产线的主、辅工艺线，大幅降低能耗和碳排放，能量收集、自行调配灵活，系统稳定可靠。

Description

一种纸面石膏板线多级节能利用系统

技术领域

本实用新型涉及余热利用技术，尤其是一种纸面石膏板线外排烟气的多级节能利用系统。

背景技术

烟气余热利用在一些行业应用比较普通，如专利公开号为CN105180146A，一种热电联产电厂烟气余热多级回收综合利用系统，在空气预热器下游烟道中布置一级烟气冷却器和二级烟气冷却器，在二级烟气冷却器和暖风器之间布置一个闭式水循环，实现对烟气余热的充分利用，如对热网回水、凝结水、一二次风的分别单独和同时加热等等。又如专利公开号为CN102191959 A，设计的一种锅炉烟气余热梯级回收利用的方法及装置，用于汽轮发电机组，包括经过多级热交换，以能量梯级回收的方式，利用烟气通道内的部件做功产生的温升，包括多级热交换器，热交换器的烟气侧设置在烟气通道内的不同位置，热交换器的水侧与汽轮发电机组的低压给水系统相连。这些应用均是针对所在行业具体工艺要求的设计，对其它领域均不能照搬实施。

在纸面石膏板生产线上目前尚无余热利用的系统全面的技术方案和措施，在无余热利用的条件下，外排烟气即高空气温度在110～130度，会造成极大的能源浪费，且能源成本不断增加，对碳排放指标也不利。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决以上问题，提供一种纸面石膏板线多级节能利用系统，它具有工艺针对性、调节可控性高，余热利用充分、一次投入长期使用等效果。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种纸面石膏板线多级节能利用系统，包括连续布置的新风管式换热器和二级水换热器，其特征是所述新风管式换热器设有纸面石膏板含湿废气接入口，新风管式换热器的废气排出管与二级水换热器进气管连接。

所述二级水换热器接入水换热回路，水换热回路的进水通过第一循环水泵与循环热水罐连接，水换热回路的出水返回循环热水罐，同时循环热水罐配置有市政管网水补水线。

所述循环热水罐经输出电动阀连接到第二循环水泵，第二循环水泵的输出包括纸面石膏板工艺用热水线、生产区域暖气片组线、脱硫石膏库盘管烘干用水线。

前述的纸面石膏板线多级节能利用系统中，作为优选，所述循环热水罐设有温度变送器，温度变送器与第一循环水泵配置的温度传感器联接。

前述的纸面石膏板线多级节能利用系统中，作为优选，所述循环热水罐设有液位变送器，液位变送器与市政管网水补水线的电动调节阀联接。

前述的纸面石膏板线多级节能利用系统中，作为优选，所述第一循环水泵、第二循环水泵均配设有水泵变频器。

前述的纸面石膏板线多级节能利用系统中，作为优选，所述新风管式换热器的废气排出管、二级水换热器的废气排出管均设有温度变送器。

前述的纸面石膏板线多级节能利用系统中，作为优选，所述循环热水罐加热后的热水输出中，纸面石膏板工艺用热水线、生产区域暖气片组线、脱硫石膏库盘管烘干用水线分别设有单控调节阀。

前述的纸面石膏板线多级节能利用系统中，作为优选，所述循环热水罐为保温罐。

前述的纸面石膏板线多级节能利用系统中，作为优选，所述循环热水罐设有溢水口。

本技术方案针对纸面石膏板线的具体工艺情况，对其所产生的外排烟气进行收集，然后主要通过三种形式进行多级热交换利用，一是把纸面石膏板生产线含湿废气引入新风管式换热器，这一具体技术内容本申请人已在专利公开号为CN113624033A的一种用于纸面石膏板干燥工艺余热回收的管式换热器中公开，其换热后的新风返回用于纸面石膏板生产线；二是与新风管式换热器废气排出管接续的二级水换热器，二级水换热器中设有水换热回路，以循环热水罐为储水中心，接入市政管网水，利用第一循环水泵对循环热水罐进行控制，把循环热水罐的水温设为定值，由第一循环水泵的流量大小来控制循环热水罐的水温设定值；三是循环热水罐经输出电动阀连接到第二循环水泵，第二循环水泵的输出主要提供纸面石膏板工艺用热水线、生产区域暖气片组线、脱硫石膏库盘管烘干用水线等方面的应用，同样，第二循环水泵可以根据纸面石膏板生产线实际工艺需要进行变频控制，随时调整工艺需求。

本方案中，均采用循环泵增压，只要满足水在本系统内周而复始地循环，克服环路的阻力损失即可，因此，本方案实际上系统压力较小，自身能量消耗少，使用寿命长。

同时，本方案中的循环热水罐的水位由进水的电动调节阀来调节，水位低了电动调节阀自动打开，水位到了设定的高水位关闭，循环热水罐并设有溢水口，形成多重生产安全保护。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过气、水热交换多级设计，充分利用了收集的热能返用于纸面石膏板生产线的主、辅工艺线，大幅降低能耗和碳排放，能量收集、自行调配灵活，系统稳定可靠，综合成本低。

附图说明

图1是本实用新型的一种流程示意图。

图2是图1中热交换部分放大结构示意图。

图3是图1中的水换热回路局部放大示意图。

图中：1.循环热水罐，2.第一循环水泵，3.第二循环水泵，4.市政管网水，5.纸面石膏板工艺用热水线，6.生产区域暖气片组线，7.脱硫石膏库盘管烘干用水线，8.输出电动阀，9.新风管式换热器，10.二级水换热器。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

本实施例一种纸面石膏板线多级节能利用系统，如图1所示，包括废气收集换热部分和转换的热能利用部分，其中废气收集换热部分有两部分组成，一是新风管式换热器9，二是二级水换热器10，两者连续布置，两者废气排出管上均设有温度变送器，参见图2。

新风管式换热器包括鼓风机，热交换室，热交换室是由单组或若干组换热器单体构成的方阵，换热器单体的数量根据实际通风量进行模块化组合，在高温换热侧部位连接到高温含湿废烟气12进气室接入口，低温换热侧部位连接至废烟气出口。鼓风机通过新风进气室与换热器单体连接，并在尾部换热器单体部位设置新风出气室。

新风管式换热器的废气排出管(废烟气出口)与二级水换热器进气管连接。水换热器采用现有技术中比较常用的板式换热器，整个水换热器壳体内设置一组平行布置的换热体板片，换热体板片由多片冲压有波纹薄板按设定间隔、四周通过垫片密封、并用框架和压紧螺旋重叠压紧而成，板片和垫片的四个角孔形成了水的分配管和汇集管，同时又将冷热水分开，使其分别在每块板片两侧的流道中流动，通过板片进行热交换。当然，在实际应用时，也可采用列管式换热器或板翅式换热器等等。

上述纸面石膏板生产线废烟气在通过新风管式换热器之后，达到露点温度后排出，此时温度在75℃左右，进入二级水换热器10，经二级水换热器10换热之后废烟气排出温度为常温或低于常温。以年产3000万纸面石膏板厂计算，可以把30t/h常温水换热至60℃。

二级水换热器10具体结构如下，参见图3：二级水换热器10接入水换热回路，水换热回路中设有循环热水罐1，循环热水罐1设有保温层，并设有溢水口。水换热回路的进水通过第一循环水泵2与循环热水罐1连接，水换热回路的出水返回循环热水罐1，第一循环水泵配设有水泵变频器。

循环热水罐1配置有市政管网水4补水线。

循环热水罐1设有温度变送器，温度变送器与第一循环水泵2配置的温度传感器变频器联接，第一循环水泵2输出管上设置有压力表。

循环热水罐1经输出电动阀8连接到设有水泵变频器的第二循环水泵3，第二循环水泵3的输出包括三路：即纸面石膏板工艺用热水线5、生产区域暖气片组线6和脱硫石膏库盘管烘干用水线7。三路分别设有单控调节阀，可单独控制。

工作原理：

一、循环热水罐1设有液位变送器，液位变送器与市政管网水4补水线的电动调节阀联接，循环热水罐1的水位由电动调节阀进行调节，水位低于设定高度进水调节阀自动打开，水位到了设定高度进水调节阀关闭。

二、水换热回路中，二级水换热器10加热水的控制逻辑是：第一循环水泵2的频率与实际需要的工艺水温度TT01进行连锁设定，温度偏低降低第一循环水泵2频率，温度偏高增大第一循环水泵2频率。同时，对循环热水罐1的低水位和市政管网水4水管阀门开度进行了连锁，即水位低于设定高度报警，市政管网水4阀门打开，水罐升至设定高度进行加热循环。

三、加热后的热水三路利用通过调节阀进行调节：一是用在生产工艺水配方调制。由于正常生产的时候纸面石膏板厂工艺水需要一个热水管进行调配，生产需要保证20℃恒温，在冬季工厂的管网水不能满足生产需求时，需购置热水加热装置，如北方地区的燃气锅炉等。二是可用于工厂生产区域的暖气片用水。能解决工厂生产中冬季过冷，纸面石膏板生产区域生产困难等问题。三是共脱硫石膏的脱硫石膏进行自由水蒸发。在脱硫石膏库设置一定数量盘管进行通热水，通常脱硫石膏库中脱硫石膏的自由水含量在10～18％之间，通过热水盘管进行初期的水分蒸发，可节约一定的脱硫石膏烘干煅烧工艺中能源的消耗，即提前进行了预烘干，节省了整个工厂的天然气耗量。

上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，在不脱离本技术方案原则，任何对本实用新型的简单变换后的结构等均属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种纸面石膏板线多级节能利用系统，包括连续布置的新风管式换热器(9)和二级水换热器(10)，其特征在于：所述新风管式换热器设有纸面石膏板含湿废气(12)接入口，新风管式换热器的废气排出管与二级水换热器进气管连接；

所述二级水换热器接入水换热回路，水换热回路的进水通过第一循环水泵(2)与循环热水罐(1)连接，水换热回路的出水返回循环热水罐，同时循环热水罐配置有市政管网水(4)补水线；

所述循环热水罐经输出电动阀(8)连接到第二循环水泵(3)，第二循环水泵的输出包括纸面石膏板工艺用热水线(5)、生产区域暖气片组线(6)、脱硫石膏库盘管烘干用水线(7)。

2.根据权利要求1所述的纸面石膏板线多级节能利用系统，其特征是，所述循环热水罐(1)设有温度变送器，温度变送器与第一循环水泵(2)配置的温度传感器联接。

3.根据权利要求1所述的纸面石膏板线多级节能利用系统，其特征是，所述循环热水罐(1)设有液位变送器，液位变送器与市政管网水(4)补水线的电动调节阀联接。

4.根据权利要求1所述的纸面石膏板线多级节能利用系统，其特征在于，所述第一循环水泵(2)、第二循环水泵(3)均配设有水泵变频器。

5.根据权利要求1所述的纸面石膏板线多级节能利用系统，其特征在于，所述新风管式换热器(9)的废气排出管、二级水换热器(10)的废气排出管均设有温度变送器。

6.根据权利要求1所述的纸面石膏板线多级节能利用系统，其特征是，所述循环热水罐(1)加热后的热水输出中，纸面石膏板工艺用热水线(5)、生产区域暖气片组线(6)、脱硫石膏库盘管烘干用水线(7)分别设有单控调节阀。

7.根据权利要求1所述的纸面石膏板线多级节能利用系统，其特征在于，所述循环热水罐(1)为保温罐。

8.根据权利要求1所述的纸面石膏板线多级节能利用系统，其特征在于，所述循环热水罐(1)设有溢水口。