CN221526577U - 一种热电联产余热回收装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于余热利用技术领域，具体涉及一种热电联产余热回收装置，包括保温水箱、换热器、低压加热器和除氧器，保温水箱用于收集带有余热的化工装置废弃水，保温水箱与换热器的热媒进口之间设有废弃水输水管，换热器的冷媒进口连接有软化水供水管，换热器的冷媒出口与低压加热器的进水口之间设有软化水输水管Ⅰ，低压加热器的出水口与除氧器的进水口之间设有软化水输水管Ⅱ，低压加热器的抽汽进口连接有余热蒸汽管。本实用新型中，利用化工装置废弃水对软化水进行初次加热，再利用抽汽背压机组低负荷抽汽对软化水进行二次加热，从而使得软化水的水温升高，避免热量浪费，降低除氧器加热蒸汽用量，达到节能目的。
Description
技术领域
本实用新型属于余热利用技术领域，具体涉及一种热电联产余热回收装置。
背景技术
热电联产机组常用抽汽背压机组，低压排汽供汽与中压缸抽汽供热，并选择再热蒸汽作为备用气源。其中，对于国内100MW小型火电机组，中压缸抽汽在60％工况下(低负荷工况下)较难提供工业参数0.5MPa、供汽量80t/h的供汽需求，此时，作为备用气源的再热蒸汽，通过减温减压将温度和压力调节至满足0.5MPa蒸汽管网所需的供汽需求后输送至0.5MPa蒸汽管网中。但是，抽汽背压机组低负荷时抽汽外放至大气中以及再热蒸汽减压排放的蒸汽被排放至大气中，会导致热量大量损失，存在热量浪费、经济性差的问题。因此，需要一种高效灵活且能够实现余热回收利用的装置。
实用新型内容
本实用新型意在提供一种热电联产余热回收装置，以解决热电联产余热浪费的问题。
为了达到上述目的，本实用新型的方案为：一种热电联产余热回收装置，包括保温水箱、换热器、低压加热器和除氧器，所述保温水箱连通有废弃水供水管和废弃水输水管，废弃水输水管上安装有高温水泵，废弃水输水管远离保温水箱的一端与所述换热器的热媒入口连接，换热器的热媒出口连接有废弃水排放管；所述换热器的冷媒入口连接有软化水供水管，所述软化水供水管上安装有供水泵，换热器的冷媒出口连接有软化水输水管Ⅰ，软化水输水管Ⅰ远离换热器的一端与所述低压加热器的进水口连接，低压加热器的出水口连接有软化水输水管Ⅱ，软化水输水管Ⅱ远离低压加热器的一端与除氧器的进水口相连；所述低压加热器的抽汽进口连接有余热蒸汽管，余热蒸汽管上安装有第一阀门。
本方案的工作原理及有益效果在于：除氧器的主要作用是除去锅炉给水中的氧气及其他气体，从而保证给水的质量。除氧器大多是利用蒸汽对水进行加热来实现氧气以及其他气体的去除，而加热过程中所需的蒸汽是从蒸汽管网中引入的。本方案中，利用带有余热的化工装置废弃水在换热器中与软化水进行换热，从而对软化水进行加热，初步提高软化水的温度；而后利用抽汽背压机组低负荷抽汽(抽汽背压汽轮机低负荷抽汽)在低压加热器中与软化水进行换热，从而对软化水进行二次加热，进一步提高软化水的温度。如此，本方案将化工废弃水的热量以及余热蒸汽的热量回收利用在软化水的预热中，使得软化水在进入除氧器前的水温上升至85℃左右，大幅度减小软化水与软化水除氧温度(104℃)之间的温差，这样不仅能够避免热量的浪费，还能够提高除氧器的工作效率，延长除氧器的使用寿命，降低除氧器的蒸汽用量，减少能源消耗。
可选地，所述余热蒸汽管连通余热蒸汽支管，余热蒸汽支管与余热蒸汽管的连通点位于第一阀门与低压加热器之间，余热蒸汽支管上安装有第二阀门。
本方案中，抽汽背压机组低负荷抽汽通过余热蒸汽管进入低压加热器中，化工装置余热蒸汽通过余热蒸汽支管进入低压加热器中，并利用第一阀门和第二阀门防止化工装置和抽气背压机组之间蒸汽互串。
可选地，所述低压加热器的疏水出口连接有凝液管，凝液管远离低压加热器的一端与除氧器连接。
本方案中，凝液管与除氧器连接，凝液管内的蒸汽凝液进入除氧器中，从而减少软化水的用量。
可选地，所述保温水箱的顶部连通有溢流管。
本方案中，当保温水箱内的水位上升至溢流管处时，多余的废弃水将通过溢流管流出，避免保温水箱内的水位过高而导致废弃水溢出保温水箱。
可选地，所述保温水箱上设有用于检测保温水箱内水位信息的液位传感器，保温水箱连通有紧急排放管，紧急排放管上安装有电动阀；所述保温水箱外设有控制器，液位传感器与控制器电连接，液位传感器将检测到的水位信息传送至控制器，控制器根据接收到的水位信息控制电动阀工作。
本方案中，利用液位传感器实时检测保温水箱内的水位信息，当水位超过预先设定的高位水位时，控制器控制电动阀打开，保温水箱内的废弃水通过紧急排放管排入废水处理站，实现自动排水。
可选地，所述保温水箱上设有用于检测保温水箱内水温信息的温度传感器。
本方案中，利用温度传感器实时检测保温水箱内废弃水的水温，从而便于人们掌握保温水箱内废弃水的水温。
可选地，所述废弃水输水管、软化水输水管Ⅰ、软化水输水管Ⅱ和余热蒸汽管的管外均包裹有保温层。
本方案中，利用保温层减少管内外的热量交换，从而减少液体在输送过程中的热量损失。
可选地，所述换热器旁设有旁通管Ⅰ，旁通管Ⅰ的一端与软化水供水管连通，旁通管Ⅰ的另一端与软化水输水管Ⅰ连通，旁通管Ⅰ上安装有第三阀门；所述软化水供水管和软化水输水管Ⅰ上均安装有第四阀门，软化水供水管上的第四阀门位于旁通管Ⅰ和软化水供水管的连通点与换热器之间，软化水输水管Ⅰ上的第四阀门位于旁通管Ⅰ和软化水输水管Ⅰ的连通点与换热器之间。
本方案中，当换热器出现故障时，第四阀门关闭，第三阀门开启，软化水经旁通管Ⅰ流向低压加热器，从而在维修换热器时不影响软化水的供水。
可选地，所述低压加热器旁设有旁通管Ⅱ，旁通管Ⅱ的一端与软化水输水管Ⅰ连通，旁通管Ⅱ的另一端与软化水输水管Ⅱ连通，旁通管Ⅱ上安装有第五阀门；所述软化水输水管Ⅰ和软化水输水管Ⅱ上均安装有第六阀门，软化水输水管Ⅰ上的第六阀门位于旁通管Ⅱ和软化水输水管Ⅰ的连通点与低压加热器之间，软化水输水管Ⅱ上的第六阀门位于旁通管Ⅱ和软化水输水管Ⅱ的连通点与低压加热器之间。
本方案中，当低压加热器出现故障时，第六阀门关闭，第五阀门开启，软化水经旁通管Ⅱ流向除氧器，从而在维修低压加热器时不影响软化水的供水。
附图说明
图1为本实用新型实施例一中一种热电联产余热回收装置的结构示意图；
图2为本实用新型实施例二中一种热电联产余热回收装置的结构示意图；
图3为本实用新型实施例三中一种热电联产余热回收装置的结构示意图；
图4为本实用新型实施例四中一种热电联产余热回收装置的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的标记包括：保温水箱1、换热器2、低压加热器3、除氧器4、废弃水供水管5、废弃水输水管6、高温水泵7、废弃水排放管8、溢流管9、废水处理站10、软化水供水管11、供水泵12、软化水输水管Ⅰ13、软化水输水管Ⅱ14、余热蒸汽管15、第一阀门16、余热蒸汽支管17、第二阀门18、紧急排放管19、电动阀20、液位传感器21、温度传感器22、控制器23、凝液管24、旁通管Ⅰ25、第三阀门26、第四阀门27、旁通管Ⅱ28、第五阀门29、第六阀门30、不凝气排放管31。
实施例一
本实施例基本如图1(图1中的箭头表示流体的流向)所示：一种热电联产余热回收装置，包括保温水箱1、换热器2、低压加热器3和除氧器4。保温水箱1连通有废弃水供水管5和废弃水输水管6，废弃水输水管6上安装有高温水泵7，废弃水输水管6远离保温水箱1的一端与换热器2的热媒入口连接，换热器2的热媒出口连接有废弃水排放管8。保温水箱1的顶部连通有溢流管9，如此，当保温水箱1内的水位上升至溢流管9处时，多余的废弃水通过溢流管9排放至废水处理站10。
换热器2的冷媒入口连接有软化水供水管11，软化水供水管11上安装有供水泵12，换热器2的冷媒出口连接有软化水输水管Ⅰ13，软化水输水管Ⅰ13远离换热器2的一端与低压加热器3的进水口连接，低压加热器3的出水口连接有软化水输水管Ⅱ14，软化水输水管Ⅱ14远离低压加热器3的一端与除氧器4的进水口相连。低压加热器3的抽汽进口连接有余热蒸汽管15，余热蒸汽管15上安装有第一阀门16，余热蒸汽管15连通有余热蒸汽支管17，余热蒸汽支管17与余热蒸汽管15的连通点位于第一阀门16与低压加热器3之间，余热蒸汽支管17上安装有第二阀门18。低压加热器3的顶部连接有不凝气排放管31，以便蒸汽中的不凝气排出低压加热器3。另外，废弃水输水管6、软化水输水管Ⅰ13、软化水输水管Ⅱ14和余热蒸汽管15的管外均包裹有保温层，从而减少液体在输送过程中的热量损失。
使用时，软化水站的软化水在供水泵12的作用下，经软化水供水管11流入换热器2的冷媒通道内，随后再经软化水输水管Ⅰ13流入低压加热器3中，最后经软化水输水管Ⅱ14流入除氧器4中。上述过程中，化工装置产生的、带有余热的废弃水经废弃水(例如吸热后的设备冷却用水、吸热后的工艺气体冷却用水、化工装置汽包排污水等)供水管5流入保温水箱1内，在高温水泵7的作用下，保温水箱1内的废弃水流入换热器2的热媒通道内，废弃水与软化水进行热交换，实现对软化水的初次加热，得到38℃左右的软化水，38℃左右的软化水经软化水输水管Ⅰ13流入低压加热器3中；同时，抽汽背压机组低负荷抽汽经余热蒸汽管15进入低压加热器3中，化工装置余热蒸汽经余热蒸汽支管17进入低压加热器3中，如此，蒸汽与38℃左右的软化水进行热交换，从而实现对软化水的二次加热，得到85℃左右的软化水，85℃左右的软化水流入除氧器4中，继续加热进行除氧。
上述过程中，若抽汽背压机组蒸汽或化工装置余热蒸汽不供应至低压加热器3时，通过控制第一阀门16和第二阀门18的启闭，从而避免化工装置和抽气背压机组之间蒸汽互串。具体地，若抽汽背压机组蒸汽不供应至低压加热器3时，关闭第一阀门16；若化工装置余热蒸汽不供应至低压加热器3时，关闭第二阀门18。
综上所述，本实施例中，利用带有余热的废弃水在换热器2对软化水进行初次加热，使得软化水的水温升高至38℃左右，接着利用抽汽背压机组低负荷抽汽和/或化工装置余热蒸汽在低压加热器3对软化水进行二次加热，使得软化水的水温升高至85℃左右，从而实现余热的利用特别是热电联产余热的利用，避免热量浪费，并大幅度减小软化水与除氧器4中软化水除氧温度(104℃)之间的温差，提高除氧器4的工作效率，延长除氧器4的使用寿命，降低除氧器4的蒸汽用量，减少能源消耗，达到节能目的。
实施例二
本实施例与实施例一的区别之处在于：本实施例中，保温水箱1的顶部未连通溢流管，而是：如图2(图2中的箭头表示流体的流向)所示，保温水箱1的底部连通有紧急排放管19，紧急排放管19上安装有电动阀20；保温水箱1上设有用于检测保温水箱1内水位信息的液位传感器21和用于检测保温水箱1内水温的温度传感器22，保温水箱1外设有控制器23，液位传感器21与控制器23电连接，控制器23根据接收到的水位信息控制电动阀20工作。另外，本实施例中的液位传感器21采用型号为EJA118W的双法兰液位变送器，温度传感器22采用型号为644H的温度变送器，液位传感器21和温度传感器22分别将水位信息和温度信息远传至分散控制系统(DCS)。
本实施例中，液位传感器21实时检测保温水箱1内的水位信息，当水位超过预设高位水位时，控制器23控制电动阀20打开，保温水箱1内的废弃水通过紧急排放管19排入废水处理站10，从而实现多余废弃水的自动排放。另外，温度传感器22实时检测保温水箱1内的水温，从而便于工人掌握废弃水的水温。
实施例三
本实施例与实施例一的区别之处在于：本实施例中，如图3(图3中的箭头表示流体的流向)所示，低压加热器3的疏水出口连接有凝液管24，凝液管24远离低压加热器3的一端与除氧器4的补水口连接，从而将余热蒸汽的凝液导入除氧器4中，进而减少软化水的用量。
实施例四
本实施例与实施例三的区别之处在于：本实施例中，如图4(图4中的箭头表示流体的流向)所示，换热器2旁设有旁通管Ⅰ25，旁通管Ⅰ25的一端与软化水供水管11连通，旁通管Ⅰ25的另一端与软化水输水管Ⅰ13连通，旁通管Ⅰ25上安装有第三阀门26；软化水供水管11和软化水输水管Ⅰ13上均安装有第四阀门27，软化水供水管11上的第四阀门27位于旁通管Ⅰ25和软化水供水管11的连通点与换热器2之间，软化水输水管Ⅰ13上的第四阀门27位于旁通管Ⅰ25和软化水输水管Ⅰ13的连通点与换热器2之间。
低压加热器3旁设有旁通管Ⅱ28，旁通管Ⅱ28的一端与软化水输水管Ⅰ13连通，旁通管Ⅱ28的另一端与软化水输水管Ⅱ14连通，旁通管Ⅱ28上安装有第五阀门29；软化水输水管Ⅰ13和软化水输水管Ⅱ14上均安装有第六阀门30，软化水输水管Ⅰ13上的第六阀门30位于旁通管Ⅱ28和软化水输水管Ⅰ13的连通点与低压加热器3之间，软化水输水管Ⅱ14上的第六阀门30位于旁通管Ⅱ28和软化水输水管Ⅱ14的连通点与低压加热器3之间。
本实施例中，当换热器2出现故障时，高温水泵7关闭，停止向换热器2供应废弃水，保温水箱1内的废弃水通过溢流管9排放至废水处理站10；再关闭第四阀门27，停止向换热器2供应软化水，打开第三阀门26，软化水经旁通管Ⅰ25流向软化水输水管Ⅰ13，从而使得软化水绕过换热器2进入低压加热器3，如此，在换热器2维修期间，不影响软化水的供应。
同样地，当低压加热器3出现故障时，第一阀门16和第二阀门18关闭，停止向低压加热器3供应蒸汽，再关闭第六阀门30，停止向低压加热器3供应软化水，打开第五阀门29，软化水经旁通管Ⅱ28流入软化水输水管Ⅱ14，从而使得软化水绕过低压加热器3进入除氧器4，如此，在低压加热器3维修期间，不影响软化水的供应。
以上所述的仅是本实用新型的实施例，各实施例之间可以相互结合，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和本实用新型的实用性。说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (9)
1.一种热电联产余热回收装置，其特征在于：包括保温水箱、换热器、低压加热器和除氧器，所述保温水箱连通有废弃水供水管和废弃水输水管，废弃水输水管上安装有高温水泵，废弃水输水管远离保温水箱的一端与所述换热器的热媒入口连接，换热器的热媒出口连接有废弃水排放管；所述换热器的冷媒入口连接有软化水供水管，所述软化水供水管上安装有供水泵，换热器的冷媒出口连接有软化水输水管Ⅰ，软化水输水管Ⅰ远离换热器的一端与所述低压加热器的进水口连接，低压加热器的出水口连接有软化水输水管Ⅱ，软化水输水管Ⅱ远离低压加热器的一端与除氧器的进水口相连；所述低压加热器的抽汽进口连接有余热蒸汽管，余热蒸汽管上安装有第一阀门。
2.根据权利要求1所述的热电联产余热回收装置，其特征在于：所述余热蒸汽管连通余热蒸汽支管，余热蒸汽支管与余热蒸汽管的连通点位于第一阀门与低压加热器之间，余热蒸汽支管上安装有第二阀门。
3.根据权利要求1所述的热电联产余热回收装置，其特征在于：所述低压加热器的疏水出口连接有凝液管，凝液管远离低压加热器的一端与除氧器连接。
4.根据权利要求1所述的热电联产余热回收装置，其特征在于：所述保温水箱的顶部连通有溢流管。
5.根据权利要求1所述的热电联产余热回收装置，其特征在于：所述保温水箱上设有用于检测保温水箱内水位信息的液位传感器，保温水箱连通有紧急排放管，紧急排放管上安装有电动阀；所述保温水箱外设有控制器，液位传感器与控制器电连接，液位传感器将检测到的水位信息传送至控制器，控制器根据接收到的水位信息控制电动阀工作。
6.根据权利要求1所述的热电联产余热回收装置，其特征在于：所述保温水箱上设有用于检测保温水箱内水温信息的温度传感器。
7.根据权利要求1所述的热电联产余热回收装置，其特征在于：所述废弃水输水管、软化水输水管Ⅰ、软化水输水管Ⅱ和余热蒸汽管的管外均包裹有保温层。
8.根据权利要求1所述的热电联产余热回收装置，其特征在于：所述换热器旁设有旁通管Ⅰ，旁通管Ⅰ的一端与软化水供水管连通，旁通管Ⅰ的另一端与软化水输水管Ⅰ连通，旁通管Ⅰ上安装有第三阀门；所述软化水供水管和软化水输水管Ⅰ上均安装有第四阀门，软化水供水管上的第四阀门位于旁通管Ⅰ和软化水供水管的连通点与换热器之间，软化水输水管Ⅰ上的第四阀门位于旁通管Ⅰ和软化水输水管Ⅰ的连通点与换热器之间。
9.根据权利要求1所述的热电联产余热回收装置，其特征在于：所述低压加热器旁设有旁通管Ⅱ，旁通管Ⅱ的一端与软化水输水管Ⅰ连通，旁通管Ⅱ的另一端与软化水输水管Ⅱ连通，旁通管Ⅱ上安装有第五阀门；所述软化水输水管Ⅰ和软化水输水管Ⅱ上均安装有第六阀门，软化水输水管Ⅰ上的第六阀门位于旁通管Ⅱ和软化水输水管Ⅰ的连通点与低压加热器之间，软化水输水管Ⅱ上的第六阀门位于旁通管Ⅱ和软化水输水管Ⅱ的连通点与低压加热器之间。
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2023
- 2023-12-27 CN CN202323584379.9U patent/CN221526577U/zh active Active
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |