CN220524092U - 一种锅炉污水余热回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锅炉污水余热回收系统，包括连续排污扩容器、蒸汽吹灰器、定期排污扩容器，连续排污扩容器和蒸汽吹灰器都与定期排污扩容器连通，还包括一级水换热器、二级水换热器，连续排污扩容器与一级水换热器连通，蒸汽吹灰器与二级水换热器连通，一级水换热器与二级水换热器连通，通过一级水换热器、二级水换热器将连续排污扩容器排出污水和蒸汽吹灰器排出疏水的热量进行回收，将冷水加热为热水。能够将锅炉连排污水、蒸汽吹灰器疏水等不同温度参数的锅炉排污水的热量通过多级换热器进行逐级回收，将低温软化水逐级加热成较高品质的生活热水，实现了电厂锅炉排污水余热的梯级回收利用；本实用新型结构简单，建设成本低，便于实施。

Description

一种锅炉污水余热回收系统

技术领域

本实用新型属于余热回收利用技术领域，特别涉及一种锅炉污水余热回收系统。

背景技术

火电厂锅炉运行时，给水经常将一些杂质带入锅炉内，而且由于蒸汽溶解盐的能力大大低于炉水，除极少数杂质及高盐分被蒸汽带走外，大部分杂质仍留在炉水中。为了保证炉水和蒸汽的品质，需要连续不断地排掉部分含杂质和盐分较高的炉水，这种炉水称作锅炉排污水。由于排污水温度较高，常规系统是将排污水经连续排污扩容器扩容蒸发，蒸发得到的蒸汽由于品质较好，能够回收到除氧器再利用。专利公布号为CN 112128731 A的中国专利文献公开了一种多压锅炉的排污蒸汽回收系统，包括高压汽包，中压汽包，低压汽包，中压连排扩容器，低压连排扩容器，高压汽包通过高压连续排污管路与中压连排扩容器连接，中压连排扩容器通过第一调节阀与低压连排扩容器连接并通过第一止回阀与中压汽包连接，中压汽包通过中压连续排污管路与低压连排扩容器连接。通过增设中压连排扩容器，高压汽包的排污水在中压连排扩容器和低压连排扩容器实现梯级闪蒸，提升了回收和利用排污蒸汽的热效率。但是，未蒸发的排污水流入定期排污扩容器，继续扩容降温，未蒸发的含盐量较高的排污水送至排污水降温池中，需要引冷水降温后排放，处理后的排污水温度约为180℃，但是根据环保要求，排污水温度一般降至40℃以下才允许排放，而引冷水降温的过程造成了热能和水资源的浪费。

而在锅炉运行时，为清除锅炉受热面所积累的灰尘，提高锅炉热效率，锅炉发电机组常配备蒸汽吹灰器。专利公告为CN 110132045 B的中国专利文献公开了一种合成氨三气锅炉吹灰的自动控制装置，通过将监控信号引入控制系统，实现三气炉吹灰系统的自动控制，并根据一定的吹灰顺序及逻辑，实现三气锅炉的定时吹灰操作，解决了因操作不当或手动吹灰不及时引起锅炉积灰的问题。但是，锅炉发电机组正常情况下每天吹灰2-3次，由于蒸汽吹灰器管线比较长，为了减少管线的振动和热冲击，每次吹灰前必须进行10分钟以上的疏水，用以暖管，暖管后疏水温度通常不低于230℃，疏水经过冷却后排放或接入排污扩容器后排放，都会造成热污染，还会造成水资源和热能的浪费。

锅炉的连续排污水以及蒸汽吹灰器疏水排放了大量热量，需要大量的冷却水来进行降温，造成能源的浪费同时也对周围环境产生一定程度的热污染。

发明内容

针对上述技术问题，本实用新型提供了一种锅炉污水余热回收系统，通过对锅炉排污水热量进行梯级回收利用，换热产生高品质的生活热水，同时节约了冷却水用量。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种锅炉污水余热回收系统，包括连续排污扩容器、蒸汽吹灰器、定期排污扩容器，连续排污扩容器和蒸汽吹灰器都与定期排污扩容器连通，还包括一级水换热器、二级水换热器，连续排污扩容器与一级水换热器连通，蒸汽吹灰器与二级水换热器连通，一级水换热器与二级水换热器连通，通过一级水换热器、二级水换热器将连续排污扩容器排出污水和蒸汽吹灰器排出疏水的热量进行回收，将冷水加热为热水。

进一步设置，还包括低温蓄水箱、三通阀、高温蓄水箱、供水泵，所述的一级水换热器的一级热相入水口与连续排污扩容器的排污水口连通，一级水换热器的一级热相出水口与定期排污扩容器的定期入水口连通，一级水换热器的一级冷相入水口与低温蓄水箱的低温出水口连通，一级水换热器的一级冷相出水口通过三通阀与二级水换热器的二级冷相入水口和高温蓄水箱的高温入水口连通，二级水换热器的二级热相入水口与蒸汽吹灰器的疏水出水口连通，二级水换热器的二级热相出水口与定期排污扩容器的定期入水口连通，二级水换热器的二级 冷相出水口与高温蓄水箱的高温入水口连通，高温蓄水箱的高温出水口连通供水泵，供水泵连通热水管道总出口，供水泵连通低温蓄水箱。

进一步设置，所述的低温蓄水箱的低温出水口与一级水换热器的一级冷相入水口之间安装循环泵。

进一步设置，所述的供水泵与三通调节阀的入口连通，三通调节阀的第一出口与热水管道总出口连通，三通调节阀的第二出口低温蓄水箱的低温入水口连通。

进一步设置，所述的一级水换热器和二级水换热器所有的进出水口都安装温度测量装置和压力测量装置，用于监测一级水换热器和二级水换热器进出水的温度和压力；一级水换热器和二级水换热器的入水管道都设置电动调节阀；低温蓄水箱和高温蓄水箱箱体都安装温度测量装置和液位测量装置，用于监测低温蓄水箱和高温蓄水箱内部蓄水温度和蓄水量。

进一步设置，所述的一级水换热器和二级水换热器为管壳式换热器。

进一步设置，所述的管壳式换热器包括传热管束和壳体，传热管束穿过壳体内部，壳体设有出口和入口，高温液体流过传热管束，低温液体流过壳体内部，通过传热管束的管壁将高温液体的热量传递给壳体内部的低温液体，当热水管道总出口的液体温度不满足用水要求时，调节三通调节阀，使不满足用水要求的水重新进入低温蓄水箱，进行循环加热，直至满足用水要求为止。进一步设置，所述的一级热相入水口为一级水换热器的传热管束入水口，二级热相入水口为二级水换热器的传热管束入水口，一级热相出水口为一级水换热器的传热管束出水口，二级热相出水口为二级水换热器的传热管束出水口，一级冷相入水口为一级水换热器的壳体入口，二级冷相入水口为二级水换热器的壳体入口，一级冷相出水口为一级水换热器的壳体出口，二级冷相出水口为二级水换热器的壳体出口。

进一步设置，所述的一级水换热器和二级水换热器为板式换热器。

进一步设置，所述的板式换热器由数个金属板片组成，相邻的两片金属板片之间形成通道，高温液体流过高温通道，低温液体流过低温通道，由金属板片将高温液体与低温液体分隔开，通过金属板片传热，达到换热的效果。进一步设置，所述的一级热相入水口为一级水换热器的高温通道入口，二级热相入水口为二级水换热器的高温通道入口，一级热相出水口为一级水换热器的高温通道出口，二级热相出水口为二级水换热器的高温通道出口，一级冷相入水口为一级水换热器的低温通道入口，二级冷相入水口为二级水换热器的低温通道入口，一级冷相出水口为一级水换热器的低温通道出口，二级冷相出水口为二级水换热器的低温通道出口。

进一步设置，所述的连续排污扩容器的连排入水口、蒸汽吹灰器的疏水入水口与定期排污扩容器的定期出水口之间安装调节阀。

进一步设置，还包括自动软水器，自动软水器的软水出水口与低温蓄水箱的入水口连通。

进一步设置，还包括控制系统，电动调节阀、温度测量装置、三通调节阀、供水泵都与控制系统连接。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、 本实用新型将锅炉连排污水、蒸汽吹灰器疏水等不同温度参数的锅炉排污水的热量通过多级换热器进行逐级回收，将低温软化水逐级加热成较高品质的生活热水，实现了电厂锅炉排污水余热的梯级回收利用。

2、 本实用新型结构简单，建设成本低，便于实施，产生的生活热水经济效果显著，同时有效减少定排冷却水的消耗，降低了锅炉排污废水温度，节约了能源。

3、 本实用新型将回收的热量对处理后的生活水进行加热，产生高品质生活热水（90℃以上），可用于电厂内部生活区或者周边的浴场、宾馆等存在大量生活热水需求的场所，节能减排的同时也可产生一定的经济效益。

附图说明

图1是一种锅炉污水余热回收系统的示意图；

图2是控制系统的示意图；

图3是管壳式换热器的正视图；

图4是管壳式换热器的俯视半剖面图；

图5是板式换热器的正视图；

图6是板式换热器的左视图；

图7是板式换热器的俯视图。

附图标记，1、连续排污扩容器；101、排污水口；102、连排入水口；

2、蒸汽吹灰器；201、疏水出水口；202、疏水入水口；

3、定期排污扩容器；301、定期入水口；302、定期出水口；

4、一级水换热器；401、一级热相入水口；402、一级热相出水口；403、一级冷相入水口；404、一级冷相出水口；

5、二级水换热器；501、二级冷相入水口；502、二级热相入水口；503、二级热相出水口；504、二级冷相出水口；

6、低温蓄水箱；601、低温入水口；602、低温出水口；

7、三通阀；

8、高温蓄水箱；801、高温入水口；802、高温出水口；

9、供水泵；10、热水管道总出口；11、调节阀；

12、自动软水器；1201、软水出水口；

13、循环泵；

14、三通调节阀；1401、入口；1401、第一出口；1403、第二出口；

15、温度测量装置；16、压力检测装置；17、液位测量装置；18、电动调节阀；19、控制系统。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型优选实施例作详细说明。

实施例1，如图1所示，实施例1包括连续排污扩容器1、蒸汽吹灰器2、定期排污扩容器3，连续排污扩容器1和蒸汽吹灰器2都与定期排污扩容器3连通，还包括一级水换热器4、二级水换热器5，连续排污扩容器1与一级水换热器4连通，蒸汽吹灰器2与二级水换热器5连通，一级水换热器4与二级水换热器5连通，通过一级水换热器4、二级水换热器5将连续排污扩容器1排出污水和蒸汽吹灰器2排出疏水的热量进行回收，将冷水加热为热水。

还包括低温蓄水箱6、三通阀7、高温蓄水箱8、供水泵9，一级水换热器4的一级热相入水口401与连续排污扩容器1的排污水口101连通，一级水换热器4的一级热相出水口402与定期排污扩容器3的定期入水口301连通，一级水换热器4的一级冷相入水口403与低温蓄水箱6的低温出水口601连通，一级水换热器4的一级冷相出水口404通过三通阀7与二级水换热器5的二级冷相入水口501和高温蓄水箱8的高温入水口801连通，二级水换热器5的二级热相入水口502与蒸汽吹灰器2的疏水出水口201连通，二级水换热器5的二级热相出水口503与定期排污扩容器3的定期入水口301连通，二级水换热器5的二级 冷相出水口504与高温蓄水箱8的高温入水口801连通，高温蓄水箱8的高温出水口802连通供水泵9。

低温蓄水箱6的低温出水口602与一级水换热器4的一级冷相入水口403之间安装循环泵13。

如图3、图 4所示，一级水换热器4和二级水换热器5为管壳式换热器。管壳式换热器包括传热管束和壳体，传热管束穿过壳体内部，壳体设有出口和入口，高温液体流过传热管束，低温液体流过壳体内部，通过传热管束的管壁将高温液体的热量传递给壳体内部的低温液体，当热水管道总出口10的液体温度不满足用水要求时，调节三通调节阀，使不满足用水要求的水重新进入低温蓄水箱6，进行循环加热，直至满足用水要求为止。一级热相入水口401为一级水换热器4的传热管束入水口，二级热相入水口502为二级水换热器5的传热管束入水口，一级热相出水口402为一级水换热器4的传热管束出水口，二级热相出水口503为二级水换热器5的传热管束出水口，一级冷相入水口403为一级水换热器4的壳体入口，二级冷相入水口501为二级水换热器5的壳体入口，一级冷相出水口404为一级水换热器4的壳体出口，二级冷相出水口504为二级水换热器5的壳体出口。

连续排污扩容器1的连排入水口102、蒸汽吹灰器2的疏水入水口202与定期排污扩容器3的定期出水口302之间安装调节阀11。还包括自动软水器12，自动软水器12的软水出水口1201与低温蓄水箱6的低温入水口601连通。

在工作的过程中，锅炉排污水通过连续排污扩容器1进入一级水换热器4的传热管束释放热量，疏水经过蒸汽吹灰器2进入二级水换热器5的传热管束释放热量，低温硬水首先进入自动软水器12，自动软水器12会将低温硬水软化，得到低温软化水，低温软化水进入一级水换热器4的壳体，将锅炉排污水释放的热量吸收，使低温软化水的温度加热到75℃以上，再进入二级水换热器5的壳体，将疏水释放的热量吸收，软化水的温度达到90℃以上后进入高温蓄水箱，最后通过供水泵9将高温软化水输送至用水点。

如图2所示，电动调节阀18、温度测量装置15、三通调节阀14、供水泵9都与控制系统19连接。一级水换热器4和二级水换热器5的入水管道都设置电动调节阀18，一级水换热器4和二级水换热器5所有的进出水口都安装温度测量装置15和压力测量装置16，用于监测一级水换热器4和二级水换热器5进出水的温度和压力，温度测量装置15将软化水和锅炉排污水的温度信息反馈给控制系统19，控制系统19控制电动调节阀18的开度，进而调节软化水与锅炉排污水的流速，确保一级冷相出水口404和二级冷相出水口504的出水温度在设定温度的±5℃范围内；供水泵9与三通调节阀14的入口1401连通，三通调节阀14的第一出口1402与热水管道总出口10连通，三通调节阀14的第二出口1403低温蓄水箱6的低温入水口602连通，低温蓄水箱6和高温蓄水箱8箱体都安装温度测量装置15和液位测量装置17，用于监测低温蓄水箱6和高温蓄水箱8内部蓄水温度和蓄水量，高温蓄水箱8的温度监测装置15将其内部的软化水的温度信息反馈至控制系统19，当 软化水温度达不到设定温度时，控制系统19 控制三通调节阀14的第一出口1402关闭、第二出口1403打开，温度不达标的软化水重新进入低温蓄水箱6，进行重新加热，确保高温蓄水箱8内的软化水温度保持在设定温度的±5℃范围内。

实施例2，实施例2与实施例1的区别在于，一级水换热器4和二级水换热器5为板式换热器。如图5-图7所示，板式换热器由数个金属板片组成，相邻的两片金属板片之间形成通道，高温液体流过高温通道，低温液体流过低温通道，由金属板片将高温液体与低温液体分隔开，通过金属板片传热，达到换热的效果。一级热相入水口401为一级水换热器4的高温通道入口，二级热相入水口502为二级水换热器5的高温通道入口，一级热相出水口402为一级水换热器4的高温通道出口，二级热相出水口503为二级水换热器5的高温通道出口，一级冷相入水口403为一级水换热器4的低温通道入口，二级冷相入水口501为二级水换热器5的低温通道入口，一级冷相出水口404为一级水换热器4的低温通道出口，二级冷相出水口504为二级水换热器5的低温通道出口。

在工作的过程中，锅炉排污水通过连续排污扩容器1进入一级水换热器4的高温通道释放热量，疏水经过蒸汽吹灰器2进入二级水换热器5的高温通道释放热量，低温硬水首先进入自动软水器12，自动软水器12会将低温硬水软化，得到低温软化水，低温软化水进入一级水换热器4的低温通道，将锅炉排污水释放的热量吸收，使低温软化水的温度加热到75℃以上，再进入二级水换热器5的低温通道，将疏水释放的热量吸收，软化水的温度达到90℃以上后进入高温蓄水箱，最后通过供水泵9将高温软化水输送至用水点。

上述的实施方式仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施方式做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种锅炉污水余热回收系统，包括连续排污扩容器（1）、蒸汽吹灰器（2）、定期排污扩容器（3），连续排污扩容器（1）和蒸汽吹灰器（2）都与定期排污扩容器（3）连通，其特征在于，还包括一级水换热器（4）、二级水换热器（5），连续排污扩容器（1）与一级水换热器（4）连通，蒸汽吹灰器（2）与二级水换热器（5）连通，一级水换热器（4）与二级水换热器（5）连通，通过一级水换热器（4）、二级水换热器（5）将连续排污扩容器（1）排出污水和蒸汽吹灰器（2）排出疏水的热量进行回收，将冷水加热为热水。

2.根据权利要求1所述的锅炉污水余热回收系统，其特征在于，还包括低温蓄水箱（6）、三通阀（7）、高温蓄水箱（8）、供水泵（9）、自动软水器（12），所述的一级水换热器（4）的一级热相入水口（401）与连续排污扩容器（1）的排污水口（101）连通，一级水换热器（4）的一级热相出水口（402）与定期排污扩容器（3）的定期入水口（301）连通，一级水换热器（4）的一级冷相入水口（403）与低温蓄水箱（6）的低温出水口（602）连通，自动软水器（12）的软水出水口（1201）与低温蓄水箱（6）的低温入水口（601）连通，一级水换热器（4）的一级冷相出水口（404）通过三通阀（7）与二级水换热器（5）的二级冷相入水口（501）和高温蓄水箱（8）的高温入水口（801）连通，二级水换热器（5）的二级热相入水口（502）与蒸汽吹灰器（2）的疏水出水口（201）连通，二级水换热器（5）的二级热相出水口（503）与定期排污扩容器（3）的定期入水口（301）连通，二级水换热器（5）的二级冷相出水口（504）与高温蓄水箱（8）的高温入水口（801）连通，高温蓄水箱（8）的高温出水口（802）连通供水泵（9）。

3.根据权利要求2所述的锅炉污水余热回收系统，其特征在于，所述的低温蓄水箱（6）的低温出水口（602）与一级水换热器（4）的一级冷相入水口（403）之间安装循环泵（13）。

4.根据权利要求2所述的锅炉污水余热回收系统，其特征在于，所述的供水泵（9）与三通调节阀（14）的入口（1401）连通，三通调节阀（14）的第一出口（1402）与热水管道总出口（10）连通，三通调节阀（14）的第二出口（1403）低温蓄水箱（6）的低温入水口（601）连通。

5.根据权利要求2所述的锅炉污水余热回收系统，其特征在于，所述的一级水换热器（4）和二级水换热器（5）所有的进出水口都安装温度测量装置（15）和压力测量装置（16），用于监测一级水换热器（4）和二级水换热器（5）进出水的温度和压力；低温蓄水箱（6）和高温蓄水箱（8）箱体都安装温度测量装置（15）和液位测量装置（17），用于监测低温蓄水箱（6）和高温蓄水箱（8）内部蓄水温度和蓄水量。

6.根据权利要求1-5任一项所述的锅炉污水余热回收系统，其特征在于，所述的一级水换热器（4）和二级水换热器（5）为管壳式换热器。

7.根据权利要求1-5任一项所述的锅炉污水余热回收系统，其特征在于，所述的一级水换热器（4）和二级水换热器（5）为板式换热器。

8.根据权利要求1-5任一项所述的锅炉污水余热回收系统，其特征在于，所述的一级水换热器（4）和二级水换热器（5）的入水管道都设置电动调节阀（18）。

9.根据权利要求8所述的锅炉污水余热回收系统，其特征在于，还包括控制系统（19），电动调节阀（18）、温度测量装置（15）、三通调节阀（14）、供水泵（9）都与控制系统（19）连接。

10.根据权利要求1所述的锅炉污水余热回收系统，其特征在于，所述的连续排污扩容器（1）的连排入水口（102）、蒸汽吹灰器（2）的疏水入水口（202）与定期排污扩容器（3）的定期出水口（302）之间安装调节阀（11）。