一種低溫?zé)煔饧伴W蒸蒸汽的余熱回收系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種低溫?zé)煔饧伴W蒸蒸汽的余熱回收系統(tǒng)，包括排放低溫?zé)煔獾难b置，通過管道與新風(fēng)預(yù)熱換熱器的加熱后新風(fēng)出口連通，新風(fēng)換熱器熱水入口通過循環(huán)水流量計(jì)與閃蒸器換熱器、循環(huán)水泵連接；新風(fēng)預(yù)熱換熱器的新風(fēng)換熱器冷水出口通過煙氣換熱器與熱水出口連接，與循環(huán)水泵、閃蒸器換熱器連接；構(gòu)成以循環(huán)流體工質(zhì)的循環(huán)回路；排放低溫?zé)煔獾难b置通過尾部煙道連接煙氣換熱器。采用熱媒水循環(huán)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離不同熱源及熱源與冷源間能量的輸送，對(duì)閃蒸器直排蒸汽的余熱回收，有助于提高能量的利用率；根據(jù)空預(yù)器換熱器入口水溫反饋值調(diào)節(jié)循環(huán)水泵頻率，以控制回水溫度在設(shè)定范圍內(nèi)波動(dòng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)余熱資源的最大程度回收，達(dá)到節(jié)約燃料，降低能耗的目的。
【專利說明】一種低溫?zé)煔饧伴W蒸蒸汽的余熱回收系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及廢蒸汽余熱回收領(lǐng)域，尤其是一種低溫?zé)煔饧伴W蒸蒸汽的余熱回收系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]烘干和脫水工藝在較多工業(yè)生產(chǎn)中均有需求，涂布機(jī)即為一種典型的具有此類功能的設(shè)備。某包裝材料有限公司涂布機(jī)的運(yùn)行工藝中，產(chǎn)品的烘干過程需要大量約90°C的熱空氣，將產(chǎn)品干燥后空氣攜帶蒸發(fā)水分直接排放到大氣中，排放空氣溫度在80°C左右，熱空氣能量來源于自備的燃?xì)忮仩t，加熱空氣消耗0.4Mpa的蒸汽10噸/天，蒸汽加熱空氣后冷凝成冷凝水，冷凝水進(jìn)入閃蒸器閃蒸，閃蒸器產(chǎn)生的冷凝水經(jīng)回收后繼續(xù)循環(huán)使用，而閃蒸蒸汽直接排空，引起的閃蒸蒸汽流量損失約在I噸/天。
[0003]由上可以看出，該工藝系統(tǒng)能量損失主要包含兩部分:一部分是由空氣在完成干燥過程后直接排放而損失的低溫余熱熱源，這部分余熱量較大，但品質(zhì)較低；另一部分是由閃蒸蒸汽直接排放造成的能量損失，這部分能量主要以蒸汽潛熱的形式存儲(chǔ)，數(shù)量較少但品質(zhì)更高。如果將這兩部分能量進(jìn)行合理回收，用來加熱新鮮入口空氣，則可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的節(jié)能降耗，這對(duì)降低污染物排放、提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力均具有重要意義。
[0004]如何構(gòu)建合理的回收系統(tǒng)，充分利用余熱資源，實(shí)現(xiàn)節(jié)能量的最大化是該余熱回收系統(tǒng)是否成功的關(guān)鍵。根據(jù)能量梯級(jí)利用的原則，本專利采用先回收低品位能量，后回收高品位能量的方式，可以減少換熱過程中所帶來的損失，實(shí)現(xiàn)節(jié)能量的最大化。
[0005]當(dāng)兩部分余熱熱源的距離較遠(yuǎn)時(shí)，如何串聯(lián)起兩部分熱源，并高效輸送給相應(yīng)冷源，這是熱回收系統(tǒng)需面對(duì)的另一個(gè)問題。采用循環(huán)介質(zhì)作為熱媒介攜帶能量的傳遞，可有效化解該問題。為了充分提高入口空氣的預(yù)熱溫度，進(jìn)而提高回收系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，須盡量提高循環(huán)介質(zhì)的終溫。由于該傳熱包含兩個(gè)過程，低溫空氣余熱回收和高溫閃蒸蒸汽余熱回收，合理選擇循環(huán)介質(zhì)在兩個(gè)過程之間的溫度值，對(duì)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、高效的回收余熱具有重要作用。
[0006]綜上，回收系統(tǒng)需解決如下幾個(gè)技術(shù)問題:1、可分步回收不同熱源系統(tǒng)中的余熱資源；2、回收系統(tǒng)回收閃蒸器中的蒸汽余熱；3、回收系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不同熱源以及與冷源在空間分布上的長(zhǎng)距離；4、實(shí)現(xiàn)余熱回收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及控制邏輯簡(jiǎn)單可靠，且設(shè)備易維護(hù)檢修。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是有效解決上述問題，并提出一種低溫?zé)煔饧伴W蒸蒸汽的余熱回收系統(tǒng)。
[0008]本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下:
一種低溫?zé)煔饧伴W蒸蒸汽的余熱回收系統(tǒng)，包括排放低溫?zé)煔獾难b置，通過管道與新風(fēng)預(yù)熱換熱器I的加熱后新風(fēng)出口 13連通，新風(fēng)換熱器熱水入口 11通過循環(huán)水流量計(jì)7與閃蒸器換熱器6、循環(huán)水泵5連接；新風(fēng)預(yù)熱換熱器I的新風(fēng)換熱器冷水出口 12通過煙氣換熱器3與熱水出口 31連接，與循環(huán)水泵5、閃蒸器換熱器6連接；構(gòu)成以冷凝水為循環(huán)流體工質(zhì)的循環(huán)回路；排放低溫?zé)煔獾难b置通過尾部煙道34連接煙氣換熱器3。
[0009]進(jìn)一步的，新風(fēng)預(yù)熱換熱器I連接有新風(fēng)鼓風(fēng)機(jī)2。
[0010]進(jìn)一步的，煙氣換熱器3連接有吹灰氣母管33，吹灰器電磁閥32。
[0011]進(jìn)一步的，煙氣換熱器3連接有引風(fēng)機(jī)4。
[0012]進(jìn)一步的，上述排放低溫?zé)煔獾难b置是涂布機(jī)烘箱35。
[0013]本發(fā)明主要通過循環(huán)熱媒水來解決冷、熱源間長(zhǎng)距離的問題，采用排出空氣加裝換熱器以及閃蒸器出口加裝冷凝器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)余熱回收，通過回收余熱預(yù)熱新鮮空氣到一定溫度，減少加熱空氣的蒸汽耗量，進(jìn)而提高工廠能量系統(tǒng)的利用效率，達(dá)到節(jié)約成本，降低能耗的目的。
[0014]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案中采用冷凝水作為循環(huán)流體工質(zhì)實(shí)現(xiàn)在余熱回收管路系統(tǒng)中能量的循環(huán)流動(dòng)，該方法優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在如下三個(gè)方面:一是將不同空間內(nèi)的能量采用熱水形式輸送到一起，然后進(jìn)行空氣預(yù)熱，充分利用了水工質(zhì)的較高比熱及易獲得性；二是采用冷凝水工質(zhì)時(shí)管材可以選用普通鋼材而無需采用不銹鋼，大大降低了投資成本；三是通過循環(huán)水可以方便地將不同空間位置回收得到的熱量串聯(lián)并輸送到相應(yīng)位置，實(shí)現(xiàn)能量梯級(jí)回收利用的最大化。
[0015]在原有閃蒸器中加裝換熱器，將閃蒸器直接排放大氣中的高溫余熱蒸汽能量回收，由于閃蒸器排出蒸氣溫度較排煙溫度高，因此可以作為第二級(jí)升溫?fù)Q熱器使用，以盡量提高循環(huán)水的出口溫度，提高余熱回收節(jié)能潛力。
[0016]對(duì)排煙余熱及空氣預(yù)熱均采用翅片管式熱交換器，以強(qiáng)化氣液工質(zhì)的換熱性能，提高系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性。為了補(bǔ)償空氣預(yù)熱器帶來的新風(fēng)入口壓力下降，系統(tǒng)在預(yù)熱器風(fēng)道前增加一鼓風(fēng)機(jī)，同時(shí)為補(bǔ)償煙氣側(cè)換熱器帶來的阻力增加，系統(tǒng)在尾部煙道中增加一引風(fēng)機(jī)。
[0017]采用經(jīng)閃蒸器換熱后出口水溫作為反饋信號(hào)，指導(dǎo)循環(huán)水泵的頻率控制，此外，出口水溫在換熱系統(tǒng)中具有一個(gè)最佳工況點(diǎn)，而該值的選取主要通過實(shí)際試運(yùn)行中，換熱后熱風(fēng)的溫度值高低來進(jìn)行判斷，即在其它工況不變條件下所能達(dá)到的最高溫度值，即為余熱回收效率的高點(diǎn)，考慮到機(jī)器運(yùn)行的穩(wěn)定性，實(shí)際影響因素主要來自于季節(jié)性的環(huán)境溫度變化，也就是說，冬夏兩季的最優(yōu)工況點(diǎn)會(huì)有所不同，這需要運(yùn)行過程中的逐步調(diào)整來完善，調(diào)整的原則就是預(yù)熱風(fēng)溫度達(dá)到最高。
[0018]本發(fā)明由于采用了上述方案，故具有如下優(yōu)點(diǎn):
(O回收系統(tǒng)通過控制循環(huán)水流量來改變進(jìn)入空氣預(yù)熱器熱水溫度，以實(shí)現(xiàn)余熱回收利用的最大化；
(2)循環(huán)水的引入，可順利將不同空間上煙氣熱源、閃蒸氣熱源及空氣冷源有效串聯(lián)起來，實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離間冷、熱源間的能量傳遞；
(3)閃蒸器結(jié)構(gòu)中增加換熱器，實(shí)現(xiàn)閃蒸蒸汽余熱的回收。
[0019](4)閃蒸器換熱器提高冷凝水回收效率，節(jié)約動(dòng)力用水。
[0020]本發(fā)明的一種低溫?zé)煔饧伴W蒸蒸汽的余熱回收系統(tǒng)，可應(yīng)用于涂布機(jī)，作為涂布機(jī)煙氣及閃蒸蒸汽余熱回收系統(tǒng)，回收的余熱可應(yīng)用在加熱進(jìn)風(fēng)或采用高溫蒸汽加熱。
【專利附圖】

【附圖說明】[0021]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1基于一種涂布機(jī)煙氣及閃蒸蒸汽余熱回收系統(tǒng)的示意圖。
[0022]圖1中，I為新風(fēng)預(yù)熱換熱器，11為新風(fēng)換熱器熱水入口，12為新風(fēng)換熱器熱水出口，13為加熱后新風(fēng)出口，2為新風(fēng)鼓風(fēng)機(jī)，3為煙氣換熱器，31為熱水出口，33為吹灰氣母管，32為吹灰器電磁閥,34為涂布機(jī)尾部煙道,35為涂布機(jī)烘箱,4為涂布機(jī)引風(fēng)機(jī)，5為循環(huán)水泵，6為閃蒸器換熱器，7為循環(huán)水流量計(jì)。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步描述。
[0024]實(shí)施例1
本發(fā)明應(yīng)用于涂布機(jī)的煙氣及蒸汽余熱回收系統(tǒng)的示意圖如圖1所示，主要由新風(fēng)預(yù)熱換熱器1，新風(fēng)換熱器熱水入口 11，新風(fēng)換熱器冷水出口 12，加熱后新風(fēng)出口 13，新風(fēng)鼓風(fēng)機(jī)2，煙氣換熱器3，熱水出口 31，吹灰氣母管33，吹灰器電磁閥32，涂布機(jī)尾部煙道34，涂布機(jī)烘箱35，涂布機(jī)引風(fēng)機(jī)4，循環(huán)水泵5，閃蒸器換熱器6，循環(huán)水流量計(jì)7構(gòu)成。
[0025]本發(fā)明采用循環(huán)熱媒水方法來將相距較遠(yuǎn)的冷源和熱源串聯(lián)起來，實(shí)現(xiàn)能量的遠(yuǎn)距離輸送，用煙道式熱回收換熱器3回收涂布機(jī)排煙余熱，加熱后熱媒水采用循環(huán)水泵5泵入閃蒸器換熱器6，經(jīng)流量計(jì)7檢測(cè)后進(jìn)入空氣側(cè)換熱器1，將新風(fēng)鼓風(fēng)機(jī)2鼓入的常溫空氣加熱，循環(huán)熱媒水冷卻后被弓I入煙道式熱回收換熱器3進(jìn)行加熱，開始下一個(gè)循環(huán)。
[0026]由于存在兩個(gè)吸熱階段，循環(huán)水中兩個(gè)吸熱階段之間溫度值的選擇是本系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)之一，溫度過高或過低均會(huì)引起系統(tǒng)回收經(jīng)濟(jì)性的下降，故為了達(dá)到最經(jīng)濟(jì)的傳熱效果，需在優(yōu)先保證品質(zhì)較高的閃蒸蒸汽潛熱回收的情況下，盡量多的回收煙氣中的余熱。故本專利采用預(yù)熱空氣出口 31溫度值作為監(jiān)視信號(hào)，指導(dǎo)循環(huán)熱媒水進(jìn)空預(yù)器I入口溫度的設(shè)定，同時(shí)采用進(jìn)空預(yù)器I入口熱媒水溫度信號(hào)作為控制循環(huán)水泵5的反饋信號(hào)，在涂布機(jī)運(yùn)行工況不變的情況下，通過對(duì)閃蒸器換熱器6出口熱媒水溫度的定期分析，選取合理的進(jìn)新空氣換熱器I的循環(huán)水溫度值。
[0027]在閃蒸器換熱器6中，相較原有閃蒸器，新增了一個(gè)換熱器部分，可以將浪費(fèi)的蒸汽余熱資源進(jìn)行回收，提高系統(tǒng)能源資源的利用率。
[0028]調(diào)節(jié)新增加的新風(fēng)鼓風(fēng)機(jī)2和煙氣引風(fēng)機(jī)4功率，以完全抵消由于換熱器的引入而增加的額外阻力。
[0029]通過對(duì)某包裝材料生產(chǎn)公司的涂布機(jī)煙氣余熱及閃蒸蒸汽余熱回收改造后，將原有的工廠蒸汽耗量由8噸/天下降為5噸/天，節(jié)能率為37.5%。
【權(quán)利要求】
1.一種低溫?zé)煔饧伴W蒸蒸汽的余熱回收系統(tǒng)，包括排放低溫?zé)煔獾难b置，其特征在于，通過管道與新風(fēng)預(yù)熱換熱器(I)的加熱后新風(fēng)出口( 13 )連通，新風(fēng)換熱器熱水入口( 11)通過循環(huán)水流量計(jì)(7)與閃蒸器換熱器(6)、循環(huán)水泵(5)連接；新風(fēng)預(yù)熱換熱器(I)的新風(fēng)換熱器熱水出口( 12 )通過煙氣換熱器(3 )與熱水出口( 31)連接，與循環(huán)水泵(5 )、閃蒸器換熱器(6)連接；構(gòu)成以循環(huán)流體工質(zhì)的循環(huán)回路；排放低溫?zé)煔獾难b置通過尾部煙道(34)連接煙氣換熱器(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低溫?zé)煔饧伴W蒸蒸汽的余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，所述的循環(huán)流體工質(zhì)為冷凝水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低溫?zé)煔饧伴W蒸蒸汽的余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，所述新風(fēng)預(yù)熱換熱器(I)連接有新風(fēng)鼓風(fēng)機(jī)(2 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低溫?zé)煔饧伴W蒸蒸汽的余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，所述煙氣換熱器(3 )連接有吹灰氣母管(33 )，吹灰器電磁閥(32 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低溫?zé)煔饧伴W蒸蒸汽的余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，所述煙氣換熱器(3 )連接有引風(fēng)機(jī)(4 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低溫?zé)煔饧伴W蒸蒸汽的余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，所述排放低溫?zé)煔獾难b置是涂布機(jī)烘箱(35 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低溫?zé)煔饧伴W蒸蒸汽的余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，所述煙氣換熱器(3)是翅片管式熱交換器。
8.—種低溫?zé)煔饧伴W蒸蒸汽的余熱回收方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求1所述的排放低溫?zé)煔獾挠酂峄厥障到y(tǒng)，以經(jīng)閃蒸器換熱后出口水溫作為反饋信號(hào)，控制循環(huán)水泵(5)的頻率變化。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低溫?zé)煔饧伴W蒸蒸汽的余熱回收系統(tǒng)，其特征在于所述循環(huán)回路中包含閃蒸器換熱器(6 )。
【文檔編號(hào)】F23L15/00GK103968410SQ201410235033
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】陸方, 林鵬云, 吳文廣, 金俊 申請(qǐng)人:上海匯閔能源科技有限公司