闭式冷凝水回收系统的制作方法

文档序号:14894553发布日期:2018-07-07 21:48阅读:218来源:国知局

本发明涉及一种冷凝水回收系统,具体是指一种闭式冷凝水回收系统,主要用于现行炼厂中换热器用蒸汽的冷凝水回收。



背景技术:

本发明涉及一种冷凝水回收方式。随着生产的发展,国家和社会对于能源的利用要求越来越高,由较为粗放的发展向更加精细的可持续发展方式转变。炼厂实现原油的分馏加工,同时也是能源消耗大户。为满足生产工艺的需求,炼厂涉及蒸汽的使用非常普遍,至于蒸汽使用后的冷凝水后续处理则各不相同。初步分析,认为炼厂现行处理系统尚有以下缺陷:

一、开式冷凝水回收,鉴于终端回收系统的开放性,回收管路中压力骤降,可能产生二次蒸汽,造成气液混输,回收管路亦可能出现管道水击;且气液两相分界面存在电位差,囿于锅炉用水的出氧程度,如此回收可能加剧管线腐蚀,降低回收水质;此外,开式回收热损失量大,溶氧量增加,无法保持其原本水质,增加后续水处理成本。

二、冷凝水的统一回收,蒸汽输送线疏水阀冷凝水、工艺用蒸汽冷凝水(如乙烯生产用蒸汽)、换热器用蒸汽冷凝水等使用同一装置回收,清洁冷凝水的水质优势未能充分利用。对于长周期运行的炼厂,上述方案并非优选。

针对上述方案的不足,所属团队经论述产生了这一想法并逐步加以完善。本发明仅针对换热器用蒸汽冷凝水论述闭式带压回收,以期减少热损失及后续水处理成本,同时兼顾辅助系统以适应装置开工、换热器泄露等特殊工况,提高装置运行的安全性、稳定性。



技术实现要素:

本发明旨在提供一种可高效回收高温冷凝水,并保持其清洁水质的闭式冷凝水回收系统。

所述闭式冷凝水回收系统,冷凝水经回收管路后首先进入预处理部分,经预处理后流入存储水罐,水质检测合格即可由高压水泵(27)、增压器(30)送入锅炉再次使用。

所述预处理部分主要由表面冷凝液过滤器(3)、精密过滤器(5)、活性炭吸附器(7)、反洗水泵(9)和辅助设备组成。所述过滤器出入口均设有压力表,当过滤器进出口压差达到定值或过滤器工作一定时间后即可暂停回收,开启反洗水泵清洗,所述反洗管路的清洗水为除盐水。发明所述过滤器滤料为特殊处理滤料,冲洗后即可再生,恢复过滤性能。

所述存储部分主要由主体储罐(15)、满溢储罐(19)、plc控制箱(24)和辅助仪表、管线等组成。所述主体储罐(15)可在高压水泵(27)停止泵送后开启满溢阀(18)与满溢储罐(19)联通,使主体储罐(15)中液位上升进而溢出,溢流经管路到达满溢储罐(19)。所述满溢储罐(19)可在溢流结束后泄压开启,以检测回收水质.

所述输送部分由高压水泵(27)、除氧管路阀(28)、冷凝水输出阀(29)和增压器(30)组成。系统可于装置开停车时关闭输出管路,开启除氧管路,待运行稳定后使用输出管路。

根据本发明的闭式冷凝水回收系统,所述预处理部分为表面冷凝液过滤器(3)、精密过滤器(5)和活性炭吸附器(7);其中,表面冷凝液过滤器采用过滤、聚结、分离原理来出去水中的浮油和乳化油;精密过滤器可用过滤、吸附原理进一步出去水中的油和铁以及烃类的衍生物。该工艺应用较为成熟,目前已有镇海炼化公司、金山石化公司及青岛炼化公司等企业采用,取得较好的节水效果。

根据本发明的闭式冷凝水回收系统,所述主体储罐(15)上设有压力表(16)和液位计(17),并通过plc控制柜(24)连接高压水泵(27),按既定程序控制主体水罐的压力和液位。

根据本发明的闭式冷凝水回收系统,所述主体储罐(15)为分隔式储罐。

根据本发明的闭式冷凝水回收系统,所述高压水泵(26)连接主体储罐(15)的出水口设有气蚀消除器(26),避免因高压水泵吸水而形成漩涡和因冷凝水快速流动、压力降低而产生气泡。

根据本发明的闭式冷凝水回收系统,所述冗余储罐的顶盖为液压顶盖(20),由碟簧和液压油缸组成的液压顶紧器,以液压顶紧力产生密封,可通过远程控制,实现顶盖开闭。

根据本发明的闭式冷凝水回收系统,所述设备依据gb/t8175—2008《设备及管道绝热设计导则》,为避免热量的散失及人员烫伤,所述管道均为保温管道,所述主体储罐为保温储罐。

根据本发明的闭式冷凝水回收系统,所述发明仅针对炼厂中换热器用蒸汽的冷凝水进行回收,区别回收冷凝水以降低整个炼厂的冷凝水回收处理成本。

有益效果

本发明所述为一种闭式冷凝水回收系统,采用闭式带压直接回收,冷凝水不再参与其他工艺,避免因换热或产生二次蒸汽的热能损失,同时降低后续锅炉的热负荷。

本发明所述为一种闭式冷凝水回收系统,采用闭式带压回收,避免低压回收中因压力急剧降低而产生气液混输,进而导致管道水击及管线腐蚀问题。

本发明所述为一种闭式冷凝水回收系统,设置水质在线检测的油含量测量仪和储罐的满溢实验,可检测回收水质,确保后续用水安全锅炉。

本发明所述为一种闭式冷凝水回收系统,所述系统为完全闭式运行,隔绝大气,以保证回收水质,不需二次除氧,由此可带来可观的节能效益。

附图说明

图1为发明装置的流程图

图2为冷凝水过滤部分的组成图

图3为冷凝水回收储罐的组成图

图中,1、冷凝水入口阀;2、压力表-预1,;3、表面冷凝液过滤器;4、压力表-预2;5、精密过滤器;6、压力表-预3;7、活性炭吸附器;8、反洗阀1;9、反洗水泵;10、反洗阀2;11、压力表-预4;12、含油量检测仪表;13、排污阀;14、截止阀1;15、主体储罐;16、储罐压力表;17、储罐液位计;18、满溢水阀;19、满溢储罐;20、液压顶盖;21、冗余储罐压力表;22、冗余储罐液位计;23、;24、plc控制箱;25、放空阀;26、气蚀消除器;27、高压水泵;28、除氧管路阀;29、冷凝水输出阀;30、增压器。

具体实施方案

发明所述方案中,在稳定工况下,回收冷凝水经回收管路依次流经表面冷凝液过滤器(3)、精密过滤器(5)、活性炭吸附器(7),经水质在线检测合格后汇集于主体水罐(15),所述主体储罐的回收水经管路依次通过高压水泵(27)和增压器(30)后送入锅炉。

下面将结合具体实施案例对本发明作进一步说明.以山东滨州京博石化为例,京博石化原油处理量为5mt/a,现行装置中回收汽油加氢、醚化、抽提装置的换热器用蒸汽冷凝水,具体参数如下表1及2所示:

表1冷凝水自汽油加氢来

表2冷凝水自醚化、抽提来

鉴于以上,若采用发明所述闭式冷凝水回收系统,拟设计回收背压为0.4mpa,将三套装置冷凝水混合回收时,可得其混合温度,q=cm(t1-t2)

q1=q2

9.17(x-120)+8.85(x-80)+7.14(x-119)=1.25(173-x)+8.85(150-x)+2.0(150-x)

解得x=120℃

参照水的饱和温度-压力对照表,可得0.5mpa回收背压下主体储罐不会产生二次蒸汽。

京博石化现行除氧器的工作效率为每天处理900t水需要120t蒸汽(1.0mpa),若处理冷凝水37t/h,则需蒸汽4.9t/h。闭式回收系统可多回收热量为2.63×1013j/年,若以热价21.5元/gj计,则折合经济效益761.46万元。

q=cm(t1-t2)=4.2×106×37×(120-100)=3.13×109j/h

q总=8400×3.13×109j/年

折合经济效益¥=2.63×104×21.5=56.55万元;

b.减少除氧费用

m=4.9×8400=4.116万吨/年

折合经济效益¥=4.116×185=761.46万元;

总计每年可获得节能效益818.01万元。

依据文献所述,离心泵输送高温冷凝水时应保留6m防气蚀压头,经计算可的主体储罐背压设计完全满足要求。

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