凝结水热能回收系统的制作方法

本发明涉及热能回收，具体涉及凝结水热能回收系统。

背景技术：

1、凝结水，是指水蒸气(即气态水)经过冷凝过程形成的液态水。在企业生产中，蒸汽做功后产生的凝结水含有大量热能，很多企业将其直接排放，但是直接排放不仅浪费能源，还会造成热源污染。目前在热电厂或化工装置中已逐步对部分凝结水进行处理后回收，以在减排的同时回收部分热能。

2、现有的凝结水回用流程中，主要包括以下几种方式：(1)先是单纯的利用循环冷却水进行换热降温，再进行脱盐处理后，将回收的凝结水再次加入锅炉中制备蒸汽；(2)在化工或其他生产装置中，利用热水机组回收凝结水中的部分热能后，直接对凝结水进行排放；(3)利用热水机组回收凝结水中的部分热能后，将凝结水加入凝结水处理装置中进行精制，再作为除盐水使用。上述几种现有的凝结水处理方式，对回用的凝结水的热能只进行了部分回收，即对热能回收利用不够充分，并且在回收热能的同时还会增加循环冷却水的制备成本，整体综合能耗效益不显著。

3、针对上述问题，授权公告号为cn207006115u的实用新型专利公开了一种凝结水余热回收装置，其除盐水站与换热器之间有穿过换热器第一进口且从换热器的第一出口伸出的管道ⅰ，换热器第一出口处的管道ⅰ上依次连接有除氧器和锅炉，换热器的第二进口有穿过换热器且从换热器的第二出口伸出的凝结水管道，换热器第二出口处的凝结水管道依次连接有凝结水罐箱和除氧器；换热器的第二出口处的凝结水管道上有第二支路管道，第二支路管道上有循环水泵，第二支路管道的另一端与换热器第二进口处的凝结水管道相连接。该装置将高热量的凝结水通过和除盐水换热，实现了热量的回收利用；同时设置循环管路，提高了水及热量利用率。

4、上述现有技术还存在以下技术问题：在换热器的第二进口和第二出口两侧设置第二支路管道，以形成凝结水循环管路，使得与除盐水进行过热交换的凝结水能够通过第二支路管道回到换热器第二进口处，并再次进入换热器与新的除盐水进行热交换，该装置虽然能够通过对凝结水的循环使用提高对热能的回收利用率，但是初次与除盐水进行热交换和重复与除盐水进行热交换的凝结水的温度是不同的，即经过换热器并与不同温度的凝结水进行热交换后的除盐水具有不同的温度，则后续除氧器对不同温度的除盐水进行除氧的效果也会不同，并且进入锅炉中的除盐水温度不同，也难以保证锅炉利用除盐水稳定地产生蒸汽。

技术实现思路

1、本发明意在提供凝结水热能回收系统，以解决现有技术中与凝结水换热后的除盐水温度不一致而影响后续处理使用效果的技术问题。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、凝结水热能回收系统，包括二次换热器和凝结水管道，二次换热器的进水端和出水端均与凝结水管道连通，二次换热器出水端的凝结水管道依次连通有凝结水精制装置和锅炉；二次换热器的进水端和出水端还连通有新鲜水管道和循环冷却水管道，二次换热器出水端的新鲜水管道连通有除盐水装置，除盐水装置的出水端通过新鲜水管道与锅炉连通。

4、本方案的原理及优点是：

5、1.新鲜水管道内的新鲜水在二次换热器处与凝结水管道内的凝结水进行换热，通过新鲜水回收凝结水的热量，而被凝结水加热后的新鲜水再进入除盐水装置内，由除盐水装置制成除盐水后进入锅炉，经过新鲜水和凝结水换热后，除盐水装置对锅炉进行上水的温度能够得到有效提升，从而减少了锅炉的能耗，有利于提升整体综合能耗效益。

6、2.回收了凝结水热能的新鲜水温度升高，加热后的新鲜水进入除盐水装置进行除盐水的制备，有利于提高除盐水装置离子交换器的再生效果，从而减少除盐水装置的耗水量；并且离子交换器的再生效果提高之后，还能提升除盐水的品质，有效减少后续的管道输送和锅炉加热过程中水垢的产生。

7、3.与新鲜水和循环冷却水进行换热后的凝结水温度降低，可以有效防止进入后续凝结水精制装置的凝结水温度过高，凝结水温度过高对凝结水精制装置内的树脂及衬胶材料有一定影响，温度过高会引起树脂热分解，也影响树脂的交换容量和使用寿；若凝结水精制装置长期在过高温度运行，会导致树脂分解、降解、加速树脂破碎，破损的树脂会导致树脂捕捉器堵塞，出水阻力上升，增加树脂的工作压力，加速树脂的破坏，影响凝结水精制装置的出水水质，造成树脂再生频繁；更严重的是，树脂破碎后漏入给水及后续系统，给机组安全运行带来极大隐患。因此，与新鲜水换热后温度降低的凝结水，能够避免影响凝结水精制装置内部结构的功能稳定性，从而保证凝结水精制装置能够稳定地对回收的凝结水进行精制处理，满足后续锅炉的上水要求，实现凝结水的有效回收利用，减少水用量，节能水资源。

8、4.新鲜水和凝结水在二次换热器内进行换热后各自进入除盐水装置和凝结水精制装置进行后续处理，从而达到过滤上水要求，本方案中的凝结水在二次换热器处只进行一次换热，而不将凝结水再次引入二次换热器进行循环使用，因此经过换热的凝结水和新鲜水均具有相对稳定的温度范围，以适应除盐水装置和凝结水精制装置的适宜处理温度，进而保证除盐水装置和凝结水精制装置均能够稳定地产出品质合格的除盐水来对锅炉进行上水，使得锅炉有品质稳定的除盐水进行蒸汽的产出。

9、5.本方案中引入新鲜水与凝结水进行换热，一方面能够减少循环冷却水的使用，减少循环冷却水系统对换热后升温的冷却水进行降温冷却的耗能，从而提升整体综合能耗效益；另一方面新鲜水与凝结水换热后，能够吸收凝结水的热能而升温，从而提高除盐水装置离子交换器的再生效果，减少除盐水装置的耗水量和锅炉的能耗，不仅有利于提高除盐水的品质，还有利于进一步提升整体综合能耗效益。

10、优选的，作为一种改进，所述二次换热器包括新鲜水二次换热器和冷却水二次换热器，且新鲜水二次换热器和冷却水二次换热器并联设置。

11、采用本方案，采用新鲜水二次换热器和冷却水二次换热器两个换热器来对凝结水进行换热降温，可以有效保证凝结水管道内的凝结水温度降低到预期温度，避免凝结水的温度较高时水中的碳酸氢根离子分解成二氧化碳，二氧化碳气体随水蒸汽在冷凝水管道中凝结，致使回收的凝结水的ph值下降，从而使得凝结水为酸性水质，腐蚀凝结水管道等金属，导致凝结水的铁含量升高，影响凝结水的品质；并且新鲜水二次换热器和冷却水二次换热器并联设置，即新鲜水二次换热器和冷却水二次换热器同时对凝结水进行换热降温的同时，可以缩短凝结水热能回收流程，从而提高凝结水热能回收的效率。

12、优选的，作为一种改进，所述新鲜水二次换热器的进水端和出水端均与新鲜水管道连通，冷却水二次换热器的进水端和出水端与循环冷却水管道连通。

13、采用本方案，通过新鲜水二次换热器实现新鲜水和部分凝结水的换热，在回收凝结水热能加热新鲜水的同时，降低该部分凝结水的温度以满足后续凝结水精制装置的处理条件；通过冷却水二次换热器实现循环冷却水和另一部分凝结水的换热，将另一部分凝结水的温度也降低到满足后续凝结水精制装置的处理条件。本方案一方面能够保证凝结水在二次换热器处将温度降低到事宜凝结水精制装置处理的温度，另一方面还能够通过新鲜水与部分凝结水换热来减少与循环冷却水进行换热的凝结水量，从而减少循环冷却水与凝结水换热而吸收的热能，既提高了凝结水的热能回收效率，又能降低对循环冷却水进行降温造成的能源消耗。

14、优选的，作为一种改进，所述凝结水精制装置和锅炉之间的凝结水管道上连通有一次换热器，一次换热器用于升温经凝结水精制装置精制后的凝结水。

15、采用本方案，在凝结水精制装置和锅炉之间的凝结水管道上连通一次换热器，通过一次换热器对经凝结水精制装置精制后的凝结水进行换热升温，可以提高精制后的凝结水向锅炉上水的温度，从而减少锅炉的加热能耗，有利于提升整体综合能耗效益。

16、优选的，作为一种改进，所述一次换热器的进水端和出水端还与二次换热器进水端的凝结水管道连通。

17、采用本方案，将一次换热器的进水端和出水端与二次换热器进水端的凝结水管道连通，即凝结水从凝结水管道通入后，现在一次换热器处与精制后的凝结水进行一次换热，再进入二次换热器中分别与新鲜水和循环冷却水进行二次换热，则既能实现凝结水的热能回收来对精制后的凝结水加热，从而提高锅炉上水温度、减少锅炉能耗，又能降低凝结水的温度，使其进入新鲜水二次换热器与新鲜水进行换热时，不会导致新鲜水的温度过度升高而不符合除盐水装置的适宜工作温度。

18、优选的，作为一种改进，所述一次换热器进水端的凝结水管道连通有热水机组。

19、采用本方案，在一次换热器进水端的凝结水管道连通热水机组，通过热水机组对凝结水管道内的凝结水热能进行初步回收利用，再将凝结水依次通入一次换热器和二次换热器中进行热能的再次回收，不仅可以提高对凝结水热能的回收利用率，而且经过热水机组回收部分热能的凝结水进入一次换热器和二次换热器时温度有所降低，一方面可以防止与凝结水换热后的新鲜水温度过高而不符合除盐水装置的处理温度，另一方面可以减小循环冷却水对凝结水的降温幅度，降低冷却组件的耗能。

20、优选的，作为一种改进，所述一次换热器进水端的凝结水管道还连通有储罐，储罐位于热水机组和一次换热器之间。

21、采用本方案，在热水机组和一次换热器之间的凝结水管道上连通储罐，储罐对热水机组处理后的凝结水进行暂存，以避免凝结水管道连续输送凝结水的量过大，与后续处理流程的处理效率不匹配，导致凝结水未经充分处理进入锅炉，对锅炉造成损坏；或者后续处理流程启动时，凝结水管道实时输送的凝结水量达不到需求量，此时需要使用储罐内暂存的凝结水参与后续处理流程，以保证整体处理效率。

22、优选的，作为一种改进，所述热水机组进水端的凝结水管道上连通有支路管道，支路管道的另一端与储罐的进水端连通。

23、采用本方案，在热水机组的进水端和出水端两侧设置支路管道，则凝结水管道通入的凝结水可以经过热水机组对热量进行回收利用后再进入储罐，也可以通过支路管道直接进入储罐，当凝结水管道通入的凝结水量较大、热水机组对热能的回收利用速度跟不上时，超过热水机组处理能力的凝结水可以直接从支路管道进入储罐，从而进入后续流程；或者当热水机组故障时，凝结水管道内的凝结水可以避开热水机组，直接从支路管道进入储罐内。此外，还可以通过控制支路管道的通断，来控制储罐中凝结水的温度，以适应后续处理流程对凝结水的温度需求。

24、优选的，作为一种改进，所述一次换热器进水端的凝结水管道、新鲜水二次换热器进水端的凝结水管道和冷却水二次换热器进水端的凝结水管道上均设有阀门。

25、采用本方案，在一次换热器进水端的凝结水管道、新鲜水二次换热器进水端的凝结水管道和冷却水二次换热器进水端的凝结水管道上均设置阀门，方便在凝结水回收处理过程中控制凝结水管道、新鲜水二次换热器进水端的凝结水管道和冷却水二次换热器进水端的凝结水管道的通断，以满足更多的处理需求。例如，为了控制新鲜水与凝结水换热后的温度以及凝结水与新鲜水换热后的温度，可以控制是否开启冷却水二次换热器进水端的阀门使得凝结水同时与循环冷却水进行换热，使得新鲜水与凝结水换热后温度保持在预期的范围内，且凝结水与新鲜水和/或循环冷却水换热后降温到预期温度。

26、优选的，作为一种改进，所述储罐进水端的凝结水管道和支路管道上均设有阀门。

27、采用本方案，在储罐进水端的凝结水管道和支路管道上均设置阀门，则可以通过控制两个阀门的通断，来控制储罐中凝结水的温度，以适应后续的处理流程需求。即当需要温度较高的凝结水进入后续处理流程时，关闭凝结水管道上的阀门，开启支路管道上的阀门，此时凝结水不经过热水机组进行初步热能回收利用，保留的热能较高；当需要温度较低的凝结水进行后续处理流程时，关闭支路管道上的阀门，开启凝结水管道上的阀门，此时凝结水先经过热水机组进行初步热能回收利用，再进入后续处理流程，保留的热能较低；也可以根据实际需要同时开启凝结水管道上的阀门和支路管道上的阀门。