专利名称：蒸汽凝结水回收处理与余热利用系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种蒸汽凝结水的回收处理及余热综合利用系统。
背景技术：
水蒸汽作为热能的载体在各个行业被广泛应用。蒸汽在用热设备放出凝结潜热变 成凝结水(也称冷凝水或冷凝液)。凝结水具有的热能约占蒸汽总能量15 38%。回收 凝结水的热能和水资源，对节能减排有很大意义。目前回收技术已基本成熟，但回收热能的 比例以及回收后水质处理到何种等级仍是一个没有彻底解决的课题。 凝结水的回收分为开式回收和闭式回收两种方式。开式回收在回收系统中有通大 气的孔洞，凝结水要闪蒸掉10%以上的热能和水份。闭式回收是在全密闭状态下回收，不发 生闪蒸，或闪蒸汽可以利用。 在现有技术中，闭式回收有如下工艺ZL99218165. 8"整体化高温凝结水汽力输送 装置"、ZL200520114810. 6 "乏汽、凝结水回收系统"、ZL200610112559. 9 "高温凝结水回收 系统"、ZL02139832. 1 "—种工艺冷凝液的回收工艺"等。 以上工艺都可实现蒸汽凝结水的收集与输送，但都只能在低压小吨位的蒸汽锅炉 系统达到良好的节能效果，而在锅炉给水水质要求严格的中压及中压以上锅炉热力系统， 却不能实现良好的节能效果。其原因在于中压以上的锅炉，对于水质的要求很严格，蒸汽 凝结水在铁、油、盐、硅、硬度等指标上往往超出供水标准。于是有的企业将以上不达标的蒸 汽凝结水降级作为低压锅炉供水，或降级作为循环水使用，甚至有的没有回收就直接作为 污水排放，从而造成水资源和余热的严重浪费。有的企业购置了凝结水的除油除铁设备，对 回收的蒸汽冷凝液进行除油除铁，但在高温下除油效果很差，而且还需要进入阳床、阴床或 混床进行去离子除盐，水质处理合格后再进入除氧器和锅炉循环利用。但普通除盐阴离子 树酯耐温4(TC，耐热型阴树脂目前运行温度一般不超过7(TC。超温的后果一是除盐效果 严重下降，二是树酯寿命大大縮短。即在后续精处理工序中，蒸汽冷凝液的温度必须要降低 温度到40°C以下，最高不超过7(TC才能达到树酯需要的工作温度，保证除盐效果和树酯寿 命。 对于蒸汽冷凝液的降温，常规的处理办法是使用冷源进行换热，但在企业中，特别 是高耗能的石油、化工、钢铁、建材、食品等企业，低温余热富余量很大，缺少的往往是冷源， 对凝结水降温，很难找到足够的冷源。 目前的降温手段， 一般是开式回收，把凝结水降到98°C以下，再用一次除盐水(温
度一般在2(TC左右)通过换热器换热降温或直接混合降温。由于除盐水量有限，最终温度
很少达到工艺要求。闭式回收的蒸汽凝结水温度可以达到14(TC以上，并且是汽水两相介
质，以上降温方法就更不能达到工艺标准要求。所以，在目前的生产中，即便是开式回收的
蒸汽凝结水，在除油除铁后进入阴床、阳床进行除盐之前，往往还要进入专门的降温换热器
通过排风扇吹风与空气进行换热或者与循环水换热，甚至在冬季也必须如此。 由上可知，为了节能，要求回收的凝结水的温度尽可能高，为了满足凝结水精处理的工艺要求，又要将凝结水的温度降低到4(TC或7(rC以下，这是一种矛盾现象。也就是说，
无论开式回收还是闭式回收的凝结水，温度高都成为脱盐工艺的难关。闭式回收温度越高， 带来的热能越多，系统在蒸汽、凝结水、余热的系统平衡上就越困难。 正因为以上原因，很多企业目前没有使用节能效果好的闭式回收，凝结水还是开 式闪蒸回收甚至排放，使中压及以上锅炉热力系统的热能浪费严重。 由上可知，现有凝结水回收技术在中压及以上锅炉热力系统，特别是凝结水需要 除盐的系统，基本不能发挥出凝结水回收尤其是闭式回收的节能节水及高品位凝结水循环 利用的节能减排效果。
实用新型内容本实用新型的目的，是要解决中高压锅炉凝结水热能和水资源的全部回收、热能
冷量的科学使用、凝结水除油除铁除盐精处理效果，使之达到中高压锅炉给水水质标准得 以循环使用、保证离子交换树酯的正常寿命等一系列难点。 为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案 —种蒸汽凝结水回收处理与余热利用系统，包括锅炉、用热设备、蒸汽凝结水回收 子系统、吸收式溴化锂热水制冷子系统、蒸汽凝结水精处理子系统，其中 所述蒸汽凝结水回收子系统回收所述用热设备产生的蒸汽凝结水； 回收的蒸汽凝结水输送至所述吸收式溴化锂热水制冷子系统； 所述吸收式溴化锂热水制冷子系统对蒸汽凝结水进行降温，制取冷量用于生产和 办公，降温后的水通过余压送入所述蒸汽凝结水精处理子系统； 所述蒸汽凝结水精处理子系统对降温后的水进行处理，处理后的水接至所述锅炉 中。 进一步地 所述用热设备产生的蒸汽凝结水经疏水器或阀门或收集器送入所述蒸汽凝结水 回收子系统中。 所述吸收式溴化锂热水制冷子系统输出的凝结水经缓冲水罐输送至所述蒸汽凝 结水精处理子系统。 所述蒸汽凝结水精处理子系统处理后的水经除氧器除氧后接至所述锅炉中。 所述的蒸汽凝结水回收子系统是开式回收系统。 所述的蒸汽凝结水回收子系统是电动或气动开式回收系统。 所述的蒸汽凝结水回收子系统是电泵闭式回收装置或闭式回收器。 所述吸收式溴化锂热水制冷子系统由溴化锂热水制冷装置构成。 所述蒸汽凝结水的精处理子系统包括除油、除铁装置。 所述蒸汽凝结水的精处理子系统包括去离子脱盐装置。 本实用新型具有以下效果 通过对蒸汽凝结水的闭式回收和输送，减少了蒸汽凝结水中的热能损失。通过吸 收式溴化锂热水机组的余热制冷及把冷量用于生产和空调，把凝结水降温到能高效除油、 离子交换树酯的正常工作温度，在对蒸汽凝结水降温的同时充分利用了蒸汽凝结水中的能 量。通过采用凝结水除油除铁除盐等精处理工艺，保证除油除铁和去离子除盐效果，使得处理后的凝结水达到中高压锅炉给水水质标准得以循环利用，以及保证树酯正常寿命。最终 达到回收凝结水全部热能和水资源，为生产和办公提供冷量，最大限度的降低成本的目的。 目前，我国的大型石油和化学工业、钢铁工业的蒸汽热力系统，主要使用的是中高 压锅炉，每小时凝结水量从几十吨到几百吨不等，甚至上千吨。因为凝结水的水质基本超 标，并且基本是开式回收，所以厂区内的乏汽飘逸现象已经成为设备在投运的特征。本实用 新型彻底解决了对水质要求比较严格的中高压锅炉，其蒸汽热力系统的凝结水循环使用， 并实现蒸汽凝结水闭式回收余热充分利用，真正杜绝乏汽现象的这个老大难问题。本实用 新型实现了充分回收并有效利用凝结水热能，杜绝厂区的乏汽现象，使凝结水实现循环回 用，达到了很好的节能节水目的。 同时，本实用新型可以杜绝目前普遍存在的，对回收的凝结水进行排风扇与空气 换热降温和用循环水降温的现象。既节水又节电，节能潜力巨大，具有广泛的经济效益和社 会效益。实施本实用新型，可以使相关企业的蒸汽系统的效率显著提升，实现经济可持续发展。
图1是本实用新型的系统构成图。
具体实施方式
以下结合附图作进一步说明。 请参见图1。本实用新型是一种蒸汽凝结水的回收处理循环应用及余热制冷综合 利用系统，包括锅炉、用热设备、蒸汽凝结水回收子系统、吸收式溴化锂热水制冷子系统、蒸 汽凝结水精处理子系统，其中 蒸汽凝结水回收子系统通过管路回收用热设备产生的蒸汽凝结水； 回收的蒸汽凝结水经管路输送至吸收式溴化锂热水制冷子系统； 吸收式溴化锂热水制冷子系统对蒸汽凝结水进行降温降温后的水经管路通过余
压或用泵送入蒸汽凝结水精处理子系统； 蒸汽凝结水精处理子系统对降温后的凝结水进行处理，处理后的水接至锅炉中。 本实用新型所述的蒸汽凝结水回收子系统，可以是电动或气动开式回收系统，也 可以是电泵闭式回收装置或闭式回收器。回收的热能是上游设备蒸汽饱和水的全能量热 能。 本实用新型所述的蒸汽凝结水的溴化锂热水制冷子系统，主要由溴化锂热水制冷 装置构成。闭式回收的蒸汽凝结水用闭式回收装置的水泵输送进入溴化锂热水制冷装置， 在该装置做功降温后，通过余压送入凝结水精处理前的缓冲水罐。溴化锂热水制冷装置所 制出的冷量应用于具体的需要降温的炼油、化学等生产工艺和设备，在保障正常生产的前 提下，可以减少之前使用的氨制冷、氟利昂制冷等电力制冷的电力消耗，从而通过节约电能 达到节能效果。在这个子系统中，来自闭式回收的凝结水温度基本可以降低到相应工艺要 求。 本实用新型所述的蒸汽凝结水的精处理子系统，可以包括除油、除铁装置，特别是 包括凝结水脱盐装置。处理后的凝结水的含油量、含铁量、含硅量、电导率、硬度数值下降，均满足相应锅炉系统的供水标准。处理后的凝结水可直接进入除氧器或与一次脱盐水混合
后，送到除氧器再进入锅炉，实现凝结水的循环回用。如果除油除铁后在除盐之前，凝结水
温度仍高于除盐设备的工艺要求，可以与一次除盐水通过换热器间接换热或直接混合降温
后再去除盐，也可以安排在除油除铁之前，先与一次除盐水通过换热装置换热，满足相关的
工艺温度要求后再进行处理。
应用实例1 : 本实用新型适用于新的凝结水回用系统的设计。其中 1.通过蒸汽凝结水回收子系统回收凝结水。凝结水回收方法有 1. 1)开式回收。把凝结水收集进一个开式水箱。收集的方法有 用电动离心泵、叶片泵、活塞泵做动力的电动泵回收。 用蒸汽、压縮空气做动力的气动泵回收。 靠蒸汽和冷凝水的余压回收。余压利用时，可以使用疏水器(也称疏水阀)，或使 用电动或气动调节阀、或使用电动阀或气动阀的收集器。也可以用各种手动阀门人工控制 阀门开度。也可不加阀门走直通。
1.2)全密闭式回收。回收的方法有电动泵回收，余压利用回收。 2.通过溴化锂热水制冷子系统进行吸收式制冷和冷量利用。 采用溴化锂制冷机组吸收式制冷，吸收凝结水的热能，把高温凝结水降温7(TC以
下，使除油能有好的效果，能进混床或阴床除离子。制得的冷量用于办公楼、厂房空调，尤其
是用于生产中需要冷却降温保持反应温度的反应塔、反应釜等设备的降温。 3.通过蒸汽凝结水精处理子系统除油除铁。除油除铁和去离子除盐方法有 3. 1)过滤加吸附。所用滤料有陶瓷膜、钛合金膜。所用吸附材料有纤维球、改性纤
维球、核桃壳、山核桃壳、果壳、活性碳、焦碳、焦煤、复合碳纤维毡。 3. 2)复合膜铺膜爆膜法膜材料可以是木质纸纤维加活性碳粉，或者木质纸纤维加 焦碳粉。 3. 3)过滤加吸附的陶瓷或钛合金管超微滤膜及碳纤维毡化学处理，涂敷活性分子 膜复合多官能团。 3. 4)阻截法使用超亲水憎油材料及用超亲水材料纺成的布、无纺布和线材对油阻 截。 3. 5阳床、阴床、混床除油、铁、镁、钙、铜、铬、镍、氢等阳离子，氯根、碳酸根、氢氧根
等阴离子和硅。 应用实例2: 本实用新型也可用于原有凝结水回用系统的改造。它是把原有开式回收和除油除 铁，改造成闭式回收，增加或用溴化锂吸收式热水制冷取代排风扇换热器散热和循环水换 热器冷却塔降温，增加除油除铁去离子除盐装置及冷量利用。
权利要求一种蒸汽凝结水回收处理与余热利用系统，包括锅炉和用热设备，其特征在于该系统还包括蒸汽凝结水回收子系统、吸收式溴化锂热水制冷子系统、蒸汽凝结水精处理子系统，其中所述蒸汽凝结水回收子系统回收所述用热设备产生的蒸汽凝结水；所述蒸汽凝结水回收子系统回收的蒸汽凝结水输送至所述吸收式溴化锂热水制冷子系统；所述吸收式溴化锂热水制冷子系统对蒸汽凝结水进行吸热降温降温后的水通过余压或泵送入所述蒸汽凝结水精处理子系统；所述蒸汽凝结水精处理子系统对降温后的水进行处理，处理后的水接至所述锅炉中。
2. 如权利要求1所述的蒸汽凝结水回收处理与余热利用系统，其特征在于 所述用热设备产生的蒸汽凝结水经疏水器或阀门或收集器送入所述蒸汽凝结水回收子系统中。
3. 如权利要求1或2所述的蒸汽凝结水回收处理与余热利用系统，其特征在于 所述吸收式溴化锂热水制冷子系统输出的凝结水经缓冲水罐输送至所述蒸汽凝结水精处理子系统。
4. 如权利要求1或2所述的蒸汽凝结水回收处理与余热利用系统，其特征在于 所述蒸汽凝结水精处理子系统处理后的水经除氧器除氧后接至所述锅炉中。
5. 如权利要求1所述的蒸汽凝结水回收处理与余热利用系统，其特征在于 所述的蒸汽凝结水回收子系统是开式回收系统。
6. 如权利要求5所述的蒸汽凝结水回收处理与余热利用系统，其特征在于 所述的蒸汽凝结水回收子系统是电动或气动开式回收系统。
7. 如权利要求1所述的蒸汽凝结水回收处理与余热利用系统，其特征在于 所述的蒸汽凝结水回收子系统是电泵闭式回收装置或闭式回收器。
8. 如权利要求1所述的蒸汽凝结水回收处理与余热利用系统，其特征在于 所述吸收式溴化锂热水制冷子系统由溴化锂热水制冷装置构成。
9. 如权利要求1所述的蒸汽凝结水回收处理与余热利用系统，其特征在于 所述蒸汽凝结水的精处理子系统包括除油、除铁装置。
10. 如权利要求9所述的蒸汽凝结水回收处理与余热利用系统，其特征在于 所述蒸汽凝结水的精处理子系统包括凝结水去离子脱盐装置。
专利摘要一种蒸汽凝结水回收处理与余热利用系统，包括蒸汽凝结水回收子系统、吸收式溴化锂热水制冷子系统、蒸汽凝结水精处理子系统，其中回收子系统回收用热设备产生的蒸汽凝结水后输送至制冷子系统；制冷子系统对蒸汽凝结水进行吸热降温，然后通过余压送入精处理子系统进行处理，处理后的水接至锅炉中。本实用新型通过对蒸汽凝结水的回收、余热制冷及把冷量用于生产和空调，把凝结水降温到能高效除油、离子交换树酯的正常工作温度，采用凝结水除油除铁去离子除盐等精处理工艺，使处理后的凝结水达到中高压锅炉给水水质标准得以循环利用，最终达到回收凝结水全部热能和水资源，为生产提供冷量，最大限度的降低成本和增产、改善工作条件和环境的目的。
文档编号F22D11/06GK201462797SQ20092010850
公开日2010年5月12日 申请日期2009年5月27日 优先权日2009年5月27日
发明者王世英, 王恩岐, 谭俊奎 申请人:王世英