一种卷烟厂多台冷凝式锅炉的节能系统及控制方法与流程-j9九游会真人

文档序号:35876153发布日期:2023-10-28 12:51阅读:7来源:国知局


1.本发明属于锅炉节能技术领域,具体涉及一种卷烟厂多台冷凝式锅炉的节能系统及控制方法。


背景技术:

2.随着节能减排政策的不断推进,绿色低碳生产成为工业企业可持续发展的重要理念。卷烟厂锅炉多采用冷凝式锅炉,以天然气作为燃料,效率较高且更为环保。目前,冷凝式锅炉多采用后置节能器,无节能器情况下,锅炉排烟温度在200℃左右,冷媒多为锅炉除氧水,进入热力除氧器前的锅炉给水为常温软水20℃左右,需要利用蒸汽进行热力除氧,除氧水水温在103℃左右,除氧过程中有大量乏汽外排,经过锅炉节能器换热后,水温可达130℃,排烟温度在120℃,同时锅炉炉膛进风多为外界20℃常温空气,由此可见,卷烟厂锅炉在排烟损失、除氧器乏汽热能损失较大,并且存在锅炉炉膛进风温度低等情况,如何提高锅炉系统热效率将是一个重要研究内容。


技术实现要素:

3.本发明的目的在于提供一种卷烟厂多台冷凝式锅炉的节能系统及控制方法,以解决现卷烟厂锅炉在排烟损失、除氧器乏汽热能损失较大,并且存在锅炉炉膛进风温度低等的问题。
4.为实现上述目的,本技术通过以下技术方案实现的:
5.一种卷烟厂多台冷凝式锅炉的节能系统,包括软水箱,所述软水箱的出水管路与除氧泵的进水口连接,除氧泵的出水管路分别与锅炉排污换热罐的下进水口及乏汽热交换器的进水口连接;
6.锅炉排污换热罐的出水管路与二级节能器的进水口连接,二级节能器的出水管路与除氧器的进水口连接;除氧器的出水管路与给水泵的进水口连接,给水泵的出水管路与一级节能器的进水口连接,一级节能器的出水管路与锅炉的进水口连接;
7.锅炉的烟风出口与一级节能器的烟气进口连通,一级节能器的出烟气管路与二级节能器的烟气进口连接,二级节能器的出烟气管路与烟气尾部换热器的烟气进口连接,烟气尾部换热器的烟气出口与外界连通;
8.乏汽热交换器的出水管路与热水交换器的第一进水口连接,热水交换器的第一出水管路返回软水箱的进水口;
9.水箱的出水管路与水泵的进水口连接,水泵的出水管路与热水交换器的第二进水口连接,热水交换器的第二出水管路与烟气尾部换热器的进水口连接,烟气尾部换热器的出水管路与空气预热器的进水口连接,空气预热器的出水管路与水箱的进水口连接;
10.外界空气进入空气预热器,空气预热器的出气管路与锅炉鼓风机的进风口连接,锅炉鼓风机的出风口通过锅炉进风管与锅炉的燃烧室连通;
11.锅炉污水通过管路与锅炉排污换热罐的上进水口连接。
12.进一步的,除氧器上方的排汽管路与乏汽热交换器的进气口连接,乏汽热交换器的出气口与外界连通。
13.进一步的,锅炉排污换热罐上方的热气管路与除氧器的排汽管路连通。
14.进一步的,锅炉排污换热罐的出水管路与软水箱的进水口连接。
15.进一步的,还包括非锅炉系统热源用户,烟气尾部换热器的出水管路与非锅炉系统热源用户的进水口连接,非锅炉系统热源用户的出水管路与水箱的进水口连接。
16.进一步的,锅炉进风管上设置有旁通补风管路,锅炉进风管上设置有进风电动调节阀、风压传感器及进风温度传感器,旁通补风管路上设置有旁通电动调节阀。
17.一种卷烟厂多台冷凝式锅炉的控制方法,利用上述任一项的节能系统,包括以下步骤:
18.1)当风管旁通温度传感器显示温度t1》进风温度传感器显示温度t2时,旁通电动调节阀打开,进风电动调节阀关闭,空气预热器进水电动调节阀关闭,充分利用风机房内空气吸收辐射热量;当风管旁通温度传感器显示温度t1≤进风温度传感器显示温度t2时,旁通电动调节阀关闭,进风电动调节阀打开,空气预热器进水电动调节阀打开,此时利用锅炉烟气热量和乏汽热量对锅炉进风空气进行加热;
19.2)锅炉烟气尾部换热器进水管设置有热水电动调节阀,热水电动调节阀通过水温温度传感器和二级节能器后温度传感器进行控制;
20.热水电动调节阀初始位置为50%开度,水温温度传感器显示温度t3和二级节能器后温度传感器显示温度t4,当t4-t3》10℃,热水电动调节阀开大,当t4-t3≤10℃,热水电动调节阀关小。
21.本发明的有益效果是:
22.本技术方案通过对锅炉烟气排放进行多级余热深度回收利用,利用一级节能器、二级节能器、锅炉尾部烟气换热器、空气预热器分别对锅炉给水和锅炉炉膛进风进行加热处理,同时,利用屋面储热水箱,将富余热量供应非锅炉系统热源用户的热能使用,最大限度提高能源利用率。
附图说明
23.图1为本发明卷烟厂多台冷凝式锅炉的节能系统示意图。
24.附图标记说明:
25.1、锅炉进风管;2、空气预热器;3、锅炉鼓风机;4、锅炉;5、一级节能器;6、二级节能器;7、烟气尾部换热器;8、电动调节阀;9、进风电动调节阀;10、进风温度传感器;11、风管旁通温度传感器;12、一级节能器后烟气温度传感器;13、二级节能器后温度传感器;14、锅炉排污换热罐;15、乏汽热交换器;16、热水热交换器;17、软水箱;18、除氧泵;19、电导率传感器;20、锅炉排污电动阀;21、二级节能器进水总管;22、旁通手动关断阀;23、直通手动关断阀;24、二级节能器进水温度传感器;25、二级节能器进水电动调节阀;26、二级节能器出水温度传感器;27、二级节能器出水总管;28、除氧器;29、给水泵;30、二级节能器进水总管联通阀;31、水箱;32、水泵;33、进水电动调节阀;34、水温温度传感器;35、热水电动调节阀;36、电动开关阀;37、非锅炉系统热源用户。
具体实施方式
26.以下结合附图对本发明的技术方案进行详细的说明,以下的实施例仅是示例性的,仅能用来解释和说明本发明的技术方案,而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
27.目前,现卷烟厂冷凝式锅炉多采用后置节能器,无节能器情况下,锅炉排烟温度在200℃左右。直接通过烟囱排至大气中,热量完全散失在环境中。同时,锅炉炉膛进风通常采用室外常温空气,低温空气进入炉膛不利于锅炉整体的热效率,提升锅炉炉膛进风有利于锅炉热效率的提升。
28.本发明提供了一种卷烟厂多台冷凝式锅炉的节能系统及控制方法,参见图1,详见下文描述:包括锅炉烟风系统、水循环系统,所述锅炉烟风系统沿着烟风运动方向,空气通过锅炉进风管1经过空气预热器2、锅炉鼓风机3和天然气混合在锅炉4炉膛内燃烧,产生烟气依次一级节能器5、二级节能器6、烟气尾部换热器7,最终排放至室外。
29.锅炉进风管1设置有旁通补风管路,在旁通补风管路上设置有旁通电动调节阀8,锅炉进风管1设置有进风电动调节阀9和进风温度传感器10,旁通补风口位于风机房内,旁通补风口设置有风管旁通温度传感器11,根据风管旁通温度传感器11、进风温度传感器10控制进风电动调节阀9和旁通电动调节阀8的开关,对锅炉4进行风量配置。
30.锅炉烟风系统中分别设置风管旁通温度传感器11、进风温度传感器10、一级节能器后烟气温度传感器12、二级节能器后温度传感器13。
31.具体的,当风管旁通温度传感器11显示温度t1》进风温度传感器10显示温度t2时,旁通电动调节阀8打开,进风电动调节阀9关闭,空气预热器2进水电动调节阀33关闭,充分利用风机房内空气吸收辐射热量;当风管旁通温度传感器11显示温度t1≤进风温度传感器10显示温度t2时,旁通电动调节阀8关闭,进风电动调节阀9打开,空气预热器2进水电动调节阀33打开,此时利用锅炉烟气热量和乏汽热量对锅炉进风空气进行加热。
32.水循环系统包括与锅炉排污换热罐14、一级节能器5、二级节能器6相连的锅炉进水循环系统,与乏汽热交换器15、热水热交换器16相连的乏汽水循环系统,与烟气尾部换热器7、空气预热器2相连的空气预热水循环系统。
33.锅炉进水循环系统,包括软水箱17和除氧泵18,通过变频恒压控制,除氧泵18出口连接软水总管,软水总管上设置有三通,一路连接锅炉排污换热罐14,一路连接乏汽热交换器15,并分别设置有手动关断阀,锅炉给水通过所述锅炉排污换热罐14与锅炉排污热水进行换热,锅炉设置有电导率传感器19,通过电导率,控制锅炉排污电动阀20,换热后的锅炉给水通过二级节能器进水总管21分别进入对应锅炉二级节能器6,锅炉排污换热罐14设置有旁通手动关断阀22和直通手动关断阀23,正常工作时,旁通手动关断阀22关闭,直通手动关断阀23打开;当锅炉排污换热罐14故障或需要维护时,旁通手动关断阀22打开,直通手动关断阀23关闭,软水可经旁通直接进二级节能器6。二级节能器进水管设置有二级节能器进水温度传感器24和二级节能器进水电动调节阀25,二级节能器出水管设置有二级节能器出水温度传感器26,二级节能器进水电动调节阀25根据一级节能器后烟气温度传感器12温度进行调节,锅炉给水通过二级节能器出水总管27进入除氧器28进行热力除氧,经过热力除氧后的除氧水通过给水泵29经过一级节能器5进行热交换后进入锅炉4。
34.当二级节能器6出现故障时,可以通过开启二级节能器进水总管联通阀30,关闭二级节能器进水电动调节阀25,进行正常供水。
35.乏汽水循环系统,包括乏汽热交换器15、热水热交换器16,乏汽热交换器15通过锅炉排污换热罐14和除氧器28产生的蒸汽乏汽经过乏汽管进入乏汽热交换器15和软水进行换热,换热后的高温软水通过出水管进入热水热交换器16,屋面设置有水箱31,水箱31通过水泵32将低温水与高温软水在热水热交换器16进行换热,得到中温水,换热后的软水回到软水箱17,进行下一轮的换热工作,同时经过乏汽热交换器15换热后的高温软水可以通过热水直通阀39和热水旁通阀38的切换,选择进入热水热交换器16,或者直接返回软水箱17。
36.空气预热水循环系统,包括水箱31、水泵32、锅炉烟气尾部换热器7和空气预热器2,水箱31通过设置在水箱前部的水泵32将低温水传输到热水热交换器与来自乏汽换热后的高温软水进行热交换,中温水后进入锅炉烟气尾部换热器吸收烟气余热进行二次加温,得到的高温水通过水管路分别进入空气预热器2,与锅炉进风进行热交换,提升锅炉进风温度。
37.进一步的,空气预热器2前设置有进水电动调节阀33,进水电动调节阀33通过对应锅炉4启停的信号进行控制,锅炉4有启动信号则相对应空气预热器2的进水电动调节阀33打开。
38.再进一步的,锅炉烟气尾部换热器7前烟管上设置有烟气温度传感器,锅炉烟气尾部换热器进水管设置有水温温度传感器34,锅炉烟气尾部换热器进水管设置有热水电动调节阀35,热水电动调节阀35通过水温温度传感器34和二级节能器后温度传感器13进行控制;热水电动调节阀35初始位置为50%开度,水温温度传感器34显示温度t3和二级节能器后温度传感器13显示温度t4,当t4-t3》10℃,热水电动调节阀35开大,当t4-t3≤10℃,热水电动调节阀35关小。
39.再进一步的,锅炉尾部烟气换热器出水管设置有一路旁通并设置一个电动开关阀36,当水箱热能有富余时,可以进行非锅炉系统热源用户37的热能使用,如空调热板换、生活热水的使用,最大限度提高能源利用率。
40.以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其本发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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