本發(fā)明涉及一種環(huán)保回收系統(tǒng),特別涉及一種高壓蒸汽回收系統(tǒng)。
背景技術(shù):
在制藥、生物、冶金及化工的加工領(lǐng)域中,其加工設(shè)備皆需要采用蒸汽鍋爐中的高壓蒸汽實(shí)施加熱或供暖。然而,高壓蒸汽進(jìn)行熱交換使用后會(huì)產(chǎn)生大量的凝結(jié)水,凝結(jié)水被直接排至凝結(jié)水回收槽中,雖然凝結(jié)水中的熱能可在蒸汽發(fā)生器中得到使用,但凝結(jié)水中的蒸汽卻無(wú)法有效進(jìn)行利用,蒸汽中同樣具有大量的熱能,該熱能無(wú)法得到合理的使用,不僅不夠環(huán)保,而且浪費(fèi)能源。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,本發(fā)明提供了一種可將蒸汽系統(tǒng)排出的凝結(jié)水中的熱能實(shí)施收集、使用、環(huán)保、節(jié)約能源的高壓蒸汽回收系統(tǒng)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:一種高壓蒸汽回收系統(tǒng),其特征在于:包括由與閃蒸器連接可回收閃蒸器處理產(chǎn)生的蒸汽的蒸汽回收換熱器及冷凝水的冷凝水回收換熱器、分別與蒸汽回收換熱器及冷凝水回收換熱器連接的冷凝水箱;所述的冷凝水箱處設(shè)置有可將其內(nèi)的冷凝水二次輸出給冷凝水回收換熱器及蒸汽回收換熱器的二次加熱管路,蒸汽回收換熱器上設(shè)有與外部蒸汽發(fā)生器連接的二次加熱輸出端。
采用上述技術(shù)方案,在使用過(guò)程中,蒸汽系統(tǒng)內(nèi)排出的具有熱能的高壓冷凝水進(jìn)入到閃蒸器中,閃蒸器對(duì)冷凝水實(shí)施汽液分離。分離出的具有熱能的蒸汽進(jìn)入到蒸汽回收換熱器中,而分離出的冷凝水則進(jìn)入到冷凝水回收換熱器內(nèi),然后蒸汽回收換熱器內(nèi)產(chǎn)生的冷凝水以及冷凝水回收換熱器中的冷凝水分別排至冷凝水箱中;最后,通過(guò)二次加熱管路將冷凝水箱中的冷凝水再次回流至冷凝水回收換熱器中,由于閃蒸器分離出來(lái)的汽、液兩路均具有高壓,因此進(jìn)入到冷凝水回收換熱器中的二次冷凝水的溫度得到提高,實(shí)現(xiàn)一次換熱,該經(jīng)過(guò)換熱的二次冷凝水進(jìn)入到蒸汽回收換熱器中后,與蒸汽進(jìn)行熱交換,實(shí)現(xiàn)二次換熱,此時(shí)二次冷凝水的溫度已高于常壓狀態(tài)下進(jìn)入閃蒸器的溫度,然后經(jīng)過(guò)二次換熱的二次冷凝水進(jìn)入到蒸汽發(fā)生器中。上述設(shè)置使由設(shè)備排出的冷凝水中的蒸汽得到合理的利用,不僅節(jié)約了能源,而且環(huán)保。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:蒸汽回收換熱器處設(shè)有余量蒸汽輸出管路,該余量蒸汽輸出管路上設(shè)有截止閥。
采用上述技術(shù)方案,這樣設(shè)置進(jìn)一步的提高了蒸汽的使用效率,防止能源的浪費(fèi);即蒸汽回收換熱器中實(shí)施二次換熱后,還會(huì)殘留有余量的蒸汽,該蒸汽可由余量蒸汽輸出管路輸出,作為其它設(shè)備或用戶(hù)使用。
本發(fā)明更進(jìn)一步設(shè)置為:二次加熱管路設(shè)有可將冷凝水箱中的冷凝水抽取至冷凝水回收換熱器及蒸汽回收換熱器中的離心泵。
采用上述技術(shù)方案,這樣設(shè)置便于對(duì)冷凝水箱中冷凝水的抽取。
本發(fā)明更進(jìn)一步設(shè)置為:蒸汽回收換熱器通過(guò)管路與閃蒸器的頂部連接,冷凝水回收換熱器通過(guò)管路與閃蒸器的底部連接。
采用上述技術(shù)方案,這樣設(shè)置便于閃蒸器的汽液分離。
下面結(jié)構(gòu)附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例的原理框圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示的一種高壓蒸汽回收系統(tǒng),包括有可回收外部高壓冷凝水的閃蒸器1、與閃蒸器1連接可回收由閃蒸器1處理后的冷凝水中蒸汽的蒸汽回收換熱器2及冷凝水的冷凝水回收換熱器3、分別與蒸汽回收換熱器2及冷凝水回收換熱器3連接的冷凝水箱4;冷凝水箱4處設(shè)置有可將其內(nèi)的冷凝水二次輸出給冷凝水回收換熱器3及蒸汽回收換熱器2的二次加熱管路41,蒸汽回收換熱器2上設(shè)有與外部蒸汽發(fā)生器5連接的二次加熱輸出端21。上述方案在使用過(guò)程中,設(shè)備排出的具有熱能的冷凝水進(jìn)入到閃蒸器1中,閃蒸器1對(duì)冷凝水實(shí)施汽液分離。分離出的具有熱能的蒸汽進(jìn)入到蒸汽回收換熱器2中,而分離出的冷凝水則進(jìn)入到冷凝水回收換熱器3內(nèi),然后蒸汽回收換熱器2內(nèi)產(chǎn)生的冷凝水以及冷凝水回收換熱器3內(nèi)的冷凝水分別排至冷凝水箱4中;最后,通過(guò)二次加熱管路41將冷凝水箱4中的冷凝水再次回流至冷凝水回收換熱器3中,由于管路及冷凝水回收換熱器3內(nèi)具有高壓,因此進(jìn)入到冷凝水回收換熱器3中的冷凝水的溫度得到提高,實(shí)現(xiàn)一次換熱,該經(jīng)過(guò)換熱的冷凝水進(jìn)入到蒸汽回收換熱器2中后,與蒸汽進(jìn)行熱交換,實(shí)現(xiàn)二次換熱,此時(shí)冷凝水的溫度已高于常壓狀態(tài)下進(jìn)入閃蒸器1的溫度,然后經(jīng)過(guò)二次換熱的冷凝水進(jìn)入到蒸汽發(fā)生器5中。上述設(shè)置使由設(shè)備排出的冷凝水中的蒸汽得到合理的利用,不僅節(jié)約了能源,而且環(huán)保。
在本發(fā)明實(shí)施例中,為了提高蒸汽的使用效率,防止能源的浪費(fèi)。蒸汽回收換熱器2處設(shè)有余量蒸汽輸出管路6,該余量蒸汽輸出管路6上設(shè)有截止閥61。二次加熱管路41設(shè)有可將冷凝水箱4中的冷凝水抽取至冷凝水回收換熱器3及蒸汽回收換熱器2中的離心泵42。這樣設(shè)置便于對(duì)冷凝水箱4中冷凝水的抽取。
在本發(fā)明實(shí)施例中。為了使閃蒸器1的運(yùn)行更為穩(wěn)定,蒸汽回收換熱器2通過(guò)管路與閃蒸器1的頂部連接,冷凝水回收換熱器3通過(guò)管路與閃蒸器1的底部連接。
本發(fā)明的設(shè)計(jì)思路及具體實(shí)施例如下:一、由設(shè)備中輸出的5500kg/h、10ba的冷凝水先進(jìn)閃蒸器1,進(jìn)行汽液分離,閃蒸壓力控制在4bar;這樣可以保證閃蒸器1在換熱后有富余的情況下,可以補(bǔ)充至低壓蒸汽管線;二、閃蒸后剩余的冷凝水跟100℃的鍋爐進(jìn)水進(jìn)行換熱,充分吸收冷凝水中的熱量,換熱后排放至蒸汽發(fā)生器2中;三、經(jīng)過(guò)閃蒸器1做汽液分離后的閃蒸蒸汽,一部分用于再次提高鍋爐給水的溫度,一部分用于低壓管線(其它用戶(hù))蒸汽的補(bǔ)充。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程:冷凝水閃蒸后剩余的冷凝水量為5132kg/h,查4bar飽和蒸汽的溫度為152℃,因此經(jīng)過(guò)閃蒸器疏水閥后的冷凝水溫度會(huì)在150℃左右。換熱器兩種不同介質(zhì)的溫差一般在3℃以上才能有有效的換熱存在,因?yàn)橐紤]換熱器溫度梯度等的原因。因此冷凝水充分換熱后的溫度必須高于二次側(cè)進(jìn)水的100℃,此處可設(shè)為106℃。根據(jù)熱量守恒定律:Q1=Q2;Cm1(t1-t2)=cm2(t3-t4)。
其中:m1為鍋爐進(jìn)水流量5500kg/h;t1為鍋爐水一次出水溫度;t2為鍋爐進(jìn)水溫度100℃;m2為閃蒸后剩余冷凝水流量5132kg/h;t3為閃蒸后剩余冷凝水溫度150℃;t4為換熱后冷凝水溫度106℃;由上可以計(jì)算得,鍋爐水一次換熱后溫度提升至140℃。
鍋爐爐水與閃蒸蒸汽進(jìn)行二次換熱,同上蒸汽回收換熱器及冷凝水回收換熱器不同介質(zhì)的溫差一般在3℃以上才能有有效的換熱存在,因?yàn)橐紤]換熱器溫度梯度等的原因。因此鍋爐進(jìn)水二次換熱后的溫度必須低于152℃,此處設(shè)計(jì)為148℃。
根據(jù)熱量守恒定律:Q3=Q4;Cm3(t5-t1)=m4h4。
其中:m3為鍋爐進(jìn)水流量5500kg/h;t1為鍋爐水一次換熱出水溫度140℃;t5為鍋爐水二次換熱出水溫度148℃;m4為換熱需要消耗的蒸汽量;h4為用于換熱的4bar飽和蒸汽的潛熱2108kj/kg。
由上式計(jì)算可得,需要用于換熱的蒸汽量為88kg/h。則用于換熱后剩余的蒸汽量還有280kg/h。