一种锅炉排污废水余热回收系统及回收方法与流程-j9九游会真人

文档序号:35740129发布日期:2023-10-16 05:14阅读:15来源:国知局


1.本发明涉及小型燃气工业锅炉供能技术领域,尤其是一种锅炉排污废水余热回收系统及回收方法。


背景技术:

2.小型燃气工业锅炉供能项目补水量大,采用软化水作为补水时,其锅炉排污废水量较大,排污率甚至可达10%,且锅炉排污废水温度较高在95℃以上,锅炉排污废水排放至降温池后,通过掺混大量工业水降温后排放至污水管网。
3.如附图1所示,传统的锅炉排污废水系统和补给水给水系统,锅炉排污废水通过旁路管29进入降温池7,锅炉排污废水排放仅经过降温池7降温,从工业水母管引水至排污降温池,工业掺混降温阀门30处于常开状态,降温后废水通过真空引水罐b8至抽水泵9,最后送至废水处理系统或者外排,锅炉补给水通过锅炉补给水泵6将常温软化水从补给水箱送至锅炉补水点。
4.由于日渐严格的环保要求,很多小型燃气工业锅炉供能项目厂内的所有工业废水要求“零排放”,即厂内废水要求在厂内进行废水处理后回用,锅炉定排短时排污废水量大,连排时废水量相对较小,但传统方式常开工业掺混降温阀门30,未根据排污水量自动控制工业降温掺混的水量,使用大量工业水31进行降温,不但造成了水资源浪费,增加了废水处理的水量,也浪费了锅炉排污废水的大量热能,由于废水“零排放”处理系统是占地大、吨水投资高、运行费用高、耗能高的过程,所以控制废水处理水量,且能够回收锅炉排污废水的热能,对于小型燃气工业锅炉供能项目具有良好的经济效益,而现有的某些锅炉排污废水降温和余热回收的系统,仅仅考虑了简单的对余热的回收和利用,没有对废水降温后的水温加以控制。


技术实现要素:

5.本发明所要解决的技术问题是提供一种锅炉排污废水余热回收系统及回收方法,可以减少废水产水量、保证废水进水温度满足系统要求和余热回收的系统,以达到节能减排的环保要求。
6.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
7.一种锅炉排污废水余热回收系统,包括排污池和降温池,所述排污池上连接有真空引水罐a的入口管,所述真空引水罐a的出口管连接有换热废水泵,所述换热废水泵上连接有换热器的热侧入口母管,所述换热器的热侧出口管与降温池连接;
8.所述降温池上连接有真空引水罐b的入口管,所述真空引水罐b的出口管连接有抽水泵的进口管,所述抽水泵的出口管为两支,一支连接有降温废水管,另一支与排污池连接;
9.所述换热器的冷侧入口管连接有补给水泵的出水管,所述换热器的冷侧出口母管连接有锅炉补水管,所述补给水泵的进水管连接有补给水箱。
10.所述换热废水泵的出口母管连接有y型过滤器的入口管,所述y型过滤器的出口管连接有热端进水母管的一端,所述热端进水母管的另一端与换热器的热侧入口母管连接,所述热端进水母管上设置有热侧进口阀门。
11.所述换热器的热侧出口管连接有热端出水母管的一端,所述热端出水母管的另一端与降温池连接,所述热端出水母管上设置有冷侧进口阀门。
12.所述补给水泵的出水管连接有冷端进水母管的一端,所述冷端进水母管的另一端与换热器的冷侧入口管连接,所述换热器的冷侧出口母管连接有冷端出水母管的一端,所述冷端出水母管的另一端与锅炉补水管连接,所述冷端出水母管上设置有冷侧出口母管阀门和事故排放自动阀。
13.所述冷端进水母管和冷端出水母管之间通过旁路管连通,所述旁路管设置有补给水旁路自动阀门。
14.还包括温度给水阀、温度回水阀、在线电导率仪、液位变送器和温度变送器,所述降温废水管连接温度给水阀,所述降温废水管与排污池之间设置温度回水阀,所述降温废水管与抽水泵之间设置温度变送器,所述排污池和降温池上均设置液位变送器,所述热端进水母管、热端出水母管、冷端进水母管和冷端出水母管上均设置温度变送器,所述冷端进水母管和冷端出水母管上均设置在线电导率仪。
15.所述排污池和降温池之间通过溢流管连通,所述换热废水泵、换热器、补给水泵和抽水泵均为两台。
16.一种锅炉排污废水余热回收系统的回收方法,包括以下步骤:
17.s1、炉机组正常运行时,补给水泵处于持续运行状态,锅炉持续进行连排,间断定排;锅炉排污水通过排污管流入排污池内,运行时,启动一台换热废水泵,开启热侧进口阀门、冷侧进口阀门和冷侧出口母管阀门,关闭补给水旁路自动阀门和事故排放自动阀;
18.s2、将排污池中的锅炉排污废水进行换热,降温池收集降温后的锅炉排污废水,启动一台抽水泵,当抽水泵的出口母管处温度不高于40℃时,开启温度给水阀,将降温池7内的废水通过降温废水管输送出去,排污池内的锅炉排污废水进入换热器,补给水箱内的水也进入换热器内,锅炉排污废水的温度通过换热器传递给锅炉补给水,锅炉排污废水的温度降低后进入降温池内,锅炉补给水升温后通过锅炉补水管进入锅炉补水点,同时完成了对排污水的降温和热能回收,转化为锅炉补给水的升温;
19.s3、换热器的热侧出口母管处超温时,启动备用工况;
20.换热器的热侧出口母管温度超过40℃时,表明一台换热器的换热系数下降,换热器5内部存在结垢情况;
21.此时,关闭一台换热器上对应的热侧进口阀门和冷侧进口阀门,启动另一台换热器运行,再开启另一台换热器上对应的热侧进口阀门和冷侧进口阀门,实现换热器备用自动切换;
22.s4、换热器化学清洗工况;
23.检查一台换热器内部是否存在结垢情况,若存在,则关闭换热器热侧和冷侧的进出口手动阀门,对换热器进行化学清洗;
24.清洗完毕后,打开该换热器的热侧和冷侧进出口手动阀门,使该换热器处于备用状态;
25.s5、换热器泄漏检修工况:在线电导率仪检测换热器的冷侧进出水管,当换热器冷侧出口管的电导率高于冷侧入口管时,则换热器生泄漏或需要停止运行检修,开启事故排放自动阀,关闭冷侧进口阀门和冷侧出口母管阀门,开启补给水旁路自动阀门,保证锅炉补水系统正常运行,关闭运行中的一台换热废水泵和热侧进口阀门;
26.启动备用换热器运行前,首先关闭故障换热器所有自动和手动阀门,再启动备用的另一台换热器运行,开启备用换热器对应的热侧进口阀门和冷侧进口阀门,开启冷侧出口母管阀门,关闭锅炉补给水旁路自动阀门,关闭事故排放自动阀,开启一台换热废水泵;
27.s6、降温池废水超温工况:
28.开启一台抽水泵,当抽水泵的出口母管出口温度高于40℃时,关闭温度给水阀,开启温度回水阀,将锅炉排污废水返回排污池中,重新进行降温处理;
29.s7、当锅炉进行事故排水,排污水量排污量异常,排放量超过换热废水泵的设计流量,且排污池1内的水位存在溢流风险时,通过溢流管溢流入降温池内暂存,待事故工况停止后,降温池中废水通过温度判断是否回流排污池内,重新降温处理。
30.本发明的有益效果是:
31.1.通过换热器将95℃的锅炉排污废水内的热量传递给补给水,补给水的温度升高后,通过冷端出水母管输送到锅炉补水管中,最后输送到锅炉中利用,锅炉排污废水的温度降低到40℃以下后,经过热端出水母管流入降温池内,最后,经过抽水泵通过降温废水管排放出,不需要给锅炉排污废水内直接加水降温,将锅炉排污废水产生的余热加以利用,减少废水产水量、保证废水进水温度满足废水处理系统要求和余热回收到补给水,以达到节能减排的环保要求,解决水资源浪费、废水处理量大、废水处理要求温度低和锅炉排污废水热能回收的问题。
32.2.通过换热器冷热侧进出口设自动阀门、在线温度和电导率控制,实现备用设备自动切换启停。
33.3.通过溢流管将排污池和降温池连通,当高于排污池溢流水位时,废水从排污池溢流进入降温池,排污池和降温池的总容量可以容纳机组事故工况排水量。
34.4.真空引水罐a置于排污池顶部,安装在排污池和换热废水泵之间,换热废水泵为离心泵置于排污池顶部,相比潜水泵,不会因为高温高盐而被腐蚀,使用寿命更长。
35.5.通过y型过滤器以节流大颗粒杂质,以免换热器被大颗粒杂质污堵。
附图说明
36.图1为是传统排污降温系统和锅炉补给水输送示意图。
37.图2为本发明的结构示意图。
38.图中所示:1-排污池;2-真空引水罐a;3-换热废水泵;4-y型过滤器;5-换热器;6-补给水泵;7-降温池;8-真空引水罐b;9-抽水泵;10-热端进水母管;11-热侧进口阀门;12-热端出水母管;13-冷端进水母管;14-冷侧进口阀门;15-冷端出水母管;16-冷侧出口母管阀门;17-事故排放自动阀;18-补给水旁路自动阀门;19-温度给水阀;20-温度回水阀;21-溢流管;22-在线电导率仪;23-液位变送器;24-温度变送器;25-旁路管;26-锅炉补水管;27-补给水箱;28-降温废水管;29-排污管;30-工业掺混降温阀门;31-工业水。
具体实施方式
39.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
40.如图2所示,一种锅炉排污废水余热回收系统,包括排污池1和降温池7,所述排污池1上连接有真空引水罐a2的入口管,所述真空引水罐a2的出口管连接有换热废水泵3,所述换热废水泵3上连接有换热器5的热侧入口母管,所述换热器5的热侧出口管与降温池7连接;
41.所述降温池7上连接有真空引水罐b8的入口管,所述真空引水罐b8的出口管连接有抽水泵9的进口管,所述抽水泵9的出口管为两支,一支连接有降温废水管28,另一支与排污池1连接;
42.所述换热器5的冷侧入口管连接有补给水泵6的出水管,所述换热器5的冷侧出口母管连接有锅炉补水管26,所述补给水泵6的进水管连接有补给水箱27。
43.所述换热废水泵3的出口母管连接有y型过滤器4的入口管,所述y型过滤器4的出口管连接有热端进水母管10的一端,所述热端进水母管10的另一端与换热器5的热侧入口母管连接,所述热端进水母管10上设置有热侧进口阀门11。
44.所述换热器5的热侧出口管连接有热端出水母管12的一端,所述热端出水母管12的另一端与降温池7连接,所述热端出水母管12上设置有冷侧进口阀门14。
45.所述补给水泵6的出水管连接有冷端进水母管13的一端,所述冷端进水母管13的另一端与换热器5的冷侧入口管连接,所述换热器5的冷侧出口母管连接有冷端出水母管15的一端,所述冷端出水母管15的另一端与锅炉补水管26连接,所述冷端出水母管15上设置有冷侧出口母管阀门16和事故排放自动阀17。
46.所述冷端进水母管13和冷端出水母管15之间通过旁路管25连通,所述旁路管25上设置有补给水旁路自动阀门18。
47.还包括温度给水阀19、温度回水阀20、在线电导率仪22、液位变送器23和温度变送器24,所述降温废水管28连接温度给水阀19,所述降温废水管28与排污池1之间设置温度回水阀20,所述降温废水管28与抽水泵9之间设置温度变送器24,所述排污池1和降温池7上均设置液位变送器23,所述热端进水母管10、热端出水母管12、冷端进水母管13和冷端出水母管15上均设置温度变送器24,所述冷端进水母管13和冷端出水母管15上均设置在线电导率仪22。
48.所述排污池1和降温池7之间通过溢流管21连通,所述换热废水泵3、换热器5、补给水泵6和抽水泵9均为两台。
49.一种锅炉排污废水余热回收系统的回收方法,包括以下步骤:
50.s1、炉机组正常运行时,补给水泵6处于持续运行状态,锅炉持续进行连排,间断定排;锅炉排污水通过排污管29流入排污池1内,运行时,启动一台换热废水泵3,开启热侧进口阀门11、冷侧进口阀门14和冷侧出口母管阀门16,关闭补给水旁路自动阀门18和事故排放自动阀17;
51.s2、将排污池1中的锅炉排污废水进行换热,降温池7收集降温后的锅炉排污废水,启动一台抽水泵9,当抽水泵9的出口母管处温度不高于40℃时,开启温度给水阀19,将降温池7内的废水通过降温废水管28输送出去,排污池1内的锅炉排污废水进入换热器5,补给水箱27内的水也进入换热器5内,锅炉排污废水的温度通过换热器5传递给锅炉补给水,锅炉
排污废水的温度降低后进入降温池7内,锅炉补给水升温后通过锅炉补水管26进入锅炉补水点,同时完成了对排污水的降温和热能回收,转化为锅炉补给水的升温;
52.s3、换热器5的热侧出口母管处超温时,启动备用工况;
53.换热器5的热侧出口母管温度超过40℃时,表明一台换热器5的换热系数下降,换热器5内部存在结垢情况;
54.此时,关闭一台换热器5上对应的热侧进口阀门11和冷侧进口阀门14,启动另一台换热器5运行,再开启另一台换热器5上对应的热侧进口阀门11和冷侧进口阀门14,实现换热器5备用自动切换;
55.s4、换热器5化学清洗工况;
56.检查一台换热器5内部是否存在结垢情况,若存在,则关闭换热器5热侧和冷侧的进出口手动阀门,对换热器5进行化学清洗;
57.清洗完毕后,打开该换热器5的热侧和冷侧进出口手动阀门,使该换热器5处于备用状态;
58.s5、换热器5泄漏检修工况:在线电导率仪22检测换热器5的冷侧进出水管,当换热器5冷侧出口管的电导率高于冷侧入口管时,则换热器5生泄漏或需要停止运行检修,开启事故排放自动阀17,关闭冷侧进口阀门14和冷侧出口母管阀门16,开启补给水旁路自动阀门18,保证锅炉补水系统正常运行,关闭运行中的一台换热废水泵3和热侧进口阀门11;
59.启动备用换热器5运行前,首先关闭故障换热器5所有自动和手动阀门,再启动备用的另一台换热器5运行,开启备用换热器5对应的热侧进口阀门11和冷侧进口阀门14,开启冷侧出口母管阀门16,关闭锅炉补给水旁路自动阀门18,关闭事故排放自动阀17,开启一台换热废水泵3;
60.s6、降温池废水超温工况:
61.开启一台抽水泵9,当抽水泵9的出口母管出口温度高于40℃时,关闭温度给水阀19,开启温度回水阀2,将锅炉排污废水返回排污池1中,重新进行降温处理;
62.s7、当锅炉进行事故排水,排污水量排污量异常,排放量超过换热废水泵3的设计流量,且排污池1内的水位存在溢流风险时,通过溢流管21溢流入降温池7内暂存,待事故工况停止后,降温池7中废水通过温度判断是否回流排污池1内,重新降温处理。
63.通过换热器5将95℃或以上的锅炉排污废水内的热量传递给补给水,补给水的温度升高后,通过冷端出水母管输送到锅炉补水管26中,最后输送到锅炉中利用,锅炉排污废水的温度降低到40℃以下后,经过热端出水母管流入降温池7内,最后,经过抽水泵9通过降温废水管28排放出,不需要给锅炉排污废水内直接加水降温,将锅炉排污废水产生的余热加以利用,减少废水产水量、保证废水进水温度满足废水处理系统要求和余热回收到补给水,以达到节能减排的环保要求,解决水资源浪费、废水处理量大、废水处理要求温度低和锅炉排污废水热能回收的问题。
64.通过换热器冷热侧进出口设自动阀门、在线温度和电导率控制,实现备用设备自动切换启停。
65.通过液位变送器23,保证换热废水泵3低液位停泵,高液位启泵。
66.通过溢流管21将排污池和降温池连通,当高于排污池溢流水位时,废水从排污池溢流进入降温池,排污池和降温池的总容量可以容纳机组事故工况排水量。
67.真空引水罐a2置于排污池1顶部,安装在排污池1和换热废水泵3之间,换热废水泵3为离心泵置于排污池顶部,相比潜水泵,不会因为高温高盐而被腐蚀,使用寿命更长。
68.通过y型过滤器4以节流大颗粒杂质,以免换热器5被大颗粒杂质污堵。
69.所述换热器5热侧进出水母管设有温度变送器24,用于检测废水水温和换热器运行效果,当一台换热器5换热性能下降时,即换热器5换热后水温不能高于40℃(控制温度可调)时,远传温度计提供远传信号,提示该设备需要进行检修,并可自动切换备用设备运行。
70.每台换热器5的热侧进口管和冷侧进口管设有自动阀门,用于两台换热器启备用自动切换。
71.所述换热器5冷侧进出水母管设有温度变送器24和在线电导率仪22,用于检测锅炉补给水换热前后水温和换热器5是否发生泄漏,避免换热器5发生腐蚀泄漏,导致换热器5冷水侧的锅炉补给水水质劣化,而危害锅炉运行。
72.补给水泵6从补给水箱27取软化水,连接至换热器5冷侧进水管连接。
73.换热器5冷侧出口母管电导率高于其入口母管电导率的设定值时,发出报警信号,关闭换热器5上的冷侧出口母管阀门16,开启事故排放自动阀17,再关闭换热废水泵3,开启补给水旁路自动阀门18。
74.通过抽水泵9母管设有温度变送器24,在温度变送器24后,分为两路支管,一路为温度合格排放管并设温度给水阀19,此路管道连接至废水处理系统的降温废水管28上;一路为温度不合格回水管并设温度回水阀20,此路管道连接至排污池1。
75.通过降温池7也设置液位变送器23,保证抽水泵9低液位停泵,高液位启泵。
76.对排污降温池7进行改造,原有一座降温池7改造为排污池1和降温池7共两座水池,锅炉排污高温废水首先排放收集至排污池1。
77.利用原有锅炉补给水处理系统的补给水泵6,提供换热器冷却水,即锅炉补给水作为冷却换热水,取消工业水掺混降温水管(即不再外加工业水31冷却降温)。
78.两台带变频的换热废水泵3(一用一备),两台板式换热器5(一用一备),将排污池1内95℃的锅炉排污废水通过板式换热器换热5降温,降温到40℃以下后送至降温池7,达到废水处理系统可以接纳的处理温度,锅炉补给水通过换热器5升温回收热量后输送至锅炉补水点(锅炉补水管26内),降温池7收集降温后的锅炉排污废水,通过废水泵9两台(一用一备)输送至废水处理系统。
79.排污池1设有液位变送器23,换热废水泵3在排污池低液位停泵,高液位启泵。
80.换热废水泵3一用一备,一台换热废水泵3启动时,另一台换热废水泵3备用,当一台换热废水泵3故障或检修时,另一台换热废水泵3工作。
81.降温池7设有液位变送器23,废水泵9在降温池低液位停泵,高液位启泵。
82.废水泵9一用一备,当一台废水泵9故障或检修时,另一台废水泵工作。
83.换热器5的热侧进口母管(即换热废水泵3出口)和热侧出口母管设温度变送器24,实时监控锅炉排污废水降温前后温度。
84.换热器5冷侧进出口设在线电导率仪22,用于检测锅炉补给水换热前后电导率变化。避免锅炉补给水受到污染,危害热力系统运行。
85.以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修
改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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