一种回收利用糖厂余热加热混合汁的节能改造系统的制作方法

本实用新型涉及节能环保技术领域，尤其涉及一种余热回收效率高，结构设计合理，耗电量低且运行稳定的回收利用糖厂余热加热混合汁的节能改造系统。

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背景技术：
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目前多数糖厂中的余热(末效汁汽、蒸发罐等用汽设备产生的汽凝水、冷凝器产生的45℃低温冷却循环水以及锅炉烟气中的热量)，均没有进行合理地利用，直接散热至大气中，这样导致大量的热量被浪费掉，而且也对环境形成局部“热岛效应”。合理地回收利用糖厂的这部分余热，对糖厂的节能改造有着深远的意义。

在糖厂的节能改造这个领域中，有不少的实用新型涉足其中，例如钮德明的《回收及利用糖厂热水和蒸发末效汁汽废热的方法》、翟东和孙志权的《一种糖厂冷却循环水低温余热回收工艺》。

但是上述实用新型也有不足之处，如《回收及利用糖厂热水和蒸发末效汁汽废热的方法》，事实证明糖厂剩余的汽凝水的热量不足以一次性把混合汁加热至65±5℃，且汽凝水的流量不稳定，对混合汁的温度波动比较大，不利于生产；而实用新型《一种糖厂冷却循环水低温余热回收工艺》采用了热泵机组，该机组的耗电量非常大，糖厂的汽轮发电机无法满足其运行所需的电负荷要求。不管是《回收及利用糖厂热水和蒸发末效汁汽废热的方法》，还是《一种糖厂冷却循环水低温余热回收工艺》，都只是从热平衡这一点来谈节能，既然这两种实用新型都已经打破了糖厂既有的热汽电平衡点，但均没有对糖厂既有的热汽电平衡点进行重新设置，热汽电平衡点没有变化，节能也就无从谈起，所以单纯从热平衡一点来谈糖厂的节能是无意义的，只有重新建立一个能耗低的热汽电平衡点，才算真正意义上的节能。

基于此，本领域的技术人员进行了大量的研发和实验，并取得了较好的成绩。

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技术实现要素：
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为克服现有技术所存在的问题，本实用新型提供一种余热回收效率高，结构设计合理，耗电量低且运行稳定的回收利用糖厂余热加热混合汁的节能改造系统。

本实用新型解决技术问题的方案是提供一种回收利用糖厂余热加热混合汁的节能改造系统，包括第一加热系统、第二加热系统、第三加热系统以及循环水池，所述第一加热系统和第二加热系统都与循环水池相连通；

所述第一加热系统包括两个独立的第一板式换热器，用于提供加热热源的末效汁汽以及厂区内多余的高温汽凝水分别经过一第一板式换热器，在第一板式换热器中进行热量的交换；待加热的混合汁分成两路经过两独立的第一板式换热器；加热完成的混合汁合为一条输送传送管道进入第二加热系统；

所述第二加热系统包括一第二板式换热器以及蒸汽型吸收式热泵机组，所述蒸汽型吸收式热泵机组连接外界的糖厂乏汽以及循环水池，并连通该第二板式换热器进行热量的交换；经过第一加热系统加热后的混合汁同样进入该所述第二板式换热器进行加热处理；

所述第三加热系统包括一第三板式换热器以及烟气余热回收系统，所述烟气余热回收系统连通该第三板式换热器进行热量的交换，经过第二加热系统加热后的混合汁同样进入该所述第三板式换热器进行加热处理，随即完成整个加热混合汁的过程。

优选地，所述第一加热系统中还设置有控制末效汁汽以及高温汽凝水流量大小的流量计，所述流量计设置于末效汁汽以及高温汽凝水流入第一板式换热器的管道上。

优选地，所述末效汁汽经过第一板式换热器的热量交换后形成的汽凝水通过管道连接循环水池；所述高温汽凝水完成在第一板式换热器中的热量交换后同样通过管道连接循环水池。

优选地，所述蒸汽型吸收式热泵机组为溴化锂热泵机组。

优选地，所述糖厂乏汽通过在蒸汽型吸收式热泵机组中的热量交换后生成的汽凝水经过管道输送至锅炉除氧箱；来自循环水池的温度较高的热水通过在蒸汽型吸收式热泵机组中的热量交换后再次通过管道连接至循环水池。

优选地，还包括用于对第一板式换热器、第二板式换热器和第三板式换热器进行在线清洗和药物清洗的药物清洗管。

优选地，所述药物清洗管分别与第一板式换热器、第二板式换热器和第三板式换热器的两端相连通。

优选地，所述末效汁汽经过第一板式换热器的热量交换后通过管道连通后续工序。

优选地，所述第二加热系统中蒸汽型吸收式热泵机组以及循环水池与第二板式换热器的连接管道中都设置有控制液体流向的单向阀。

优选地，所述第三加热系统中烟气余热回收系统与第三板式换热器的连接管道中设置有控制液体流向的单向阀。

与现有技术相比，本实用新型一种回收利用糖厂余热加热混合汁的节能改造系统通过采用第一加热系统、第二加热系统和第三加热系统三级加热系统同时对混合汁进行加热处理，第一加热系统对末效汁汽以及厂区内多余的高温汽凝水进行与混合汁的热量交换，第二加热系统采用蒸汽型吸收式热泵机组连接外界的糖厂乏汽以及循环水池，并连通第二板式换热器进行热量的交换，第三加热系统采用烟气余热回收系统连通第三板式换热器进行热量的交换，不仅可以达到很好的热量交换效果，而且使用简单，操控和管理方便，制作成本低，通过回收利用糖厂的余热加热混合汁，并重新建立一个能耗低的热汽电平衡点，其经济效益显著，降低了汽凝水和低温冷却循环水排放温度，缓解局部环境的热岛效应。

[附图说明]

图1是本实用新型一种回收利用糖厂余热加热混合汁的节能改造系统中第一加热系统的结构示意图。

图2是本实用新型一种回收利用糖厂余热加热混合汁的节能改造系统中第二加热系统的结构示意图。

图3是本实用新型一种回收利用糖厂余热加热混合汁的节能改造系统中第三加热系统的结构示意图。

[具体实施方式]

为使本实用新型的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定此实用新型。

请参阅图1至图3，本实用新型一种回收利用糖厂余热加热混合汁的节能改造系统1包括第一加热系统、第二加热系统、第三加热系统以及循环水池，所述第一加热系统和第二加热系统都与循环水池相连通；所述第一加热系统包括两个独立的第一板式换热器，用于提供加热热源的末效汁汽以及厂区内多余的高温汽凝水分别经过一第一板式换热器，在第一板式换热器中进行热量的交换；待加热的混合汁分成两路经过两独立的第一板式换热器；加热完成的混合汁合为一条输送传送管道进入第二加热系统；所述第二加热系统包括一第二板式换热器以及蒸汽型吸收式热泵机组，所述蒸汽型吸收式热泵机组连接外界的糖厂乏汽以及循环水池，并连通该第二板式换热器进行热量的交换；经过第一加热系统加热后的混合汁同样进入该所述第二板式换热器进行加热处理；所述第三加热系统包括一第三板式换热器以及烟气余热回收系统，所述烟气余热回收系统连通该第三板式换热器进行热量的交换，经过第二加热系统加热后的混合汁同样进入该所述第三板式换热器进行加热处理，随即完成整个加热混合汁的过程。

通过采用第一加热系统、第二加热系统和第三加热系统三级加热系统同时对混合汁进行加热处理，第一加热系统对末效汁汽以及厂区内多余的高温汽凝水进行与混合汁的热量交换，第二加热系统采用蒸汽型吸收式热泵机组连接外界的糖厂乏汽以及循环水池，并连通第二板式换热器进行热量的交换，第三加热系统采用烟气余热回收系统连通第三板式换热器进行热量的交换，不仅可以达到很好的热量交换效果，而且使用简单，操控和管理方便，制作成本低，通过回收利用糖厂的余热加热混合汁，并重新建立一个能耗低的热汽电平衡点，其经济效益显著，降低了汽凝水和低温冷却循环水排放温度，缓解局部环境的热岛效应。

优选地，所述第一加热系统中还设置有控制末效汁汽以及高温汽凝水流量大小的流量计，所述流量计设置于末效汁汽以及高温汽凝水流入第一板式换热器的管道上。

优选地，所述末效汁汽经过第一板式换热器的热量交换后形成的汽凝水通过管道连接循环水池；所述高温汽凝水完成在第一板式换热器中的热量交换后同样通过管道连接循环水池。

优选地，所述蒸汽型吸收式热泵机组为溴化锂热泵机组。溴化锂热泵机组对45℃低温冷却循环水进行热回收，制取70℃的热水，通过第二板式换热器把混合汁加热至48～53℃。

优选地，所述糖厂乏汽通过在蒸汽型吸收式热泵机组中的热量交换后生成的汽凝水经过管道输送至锅炉除氧箱；来自循环水池的温度较高的热水通过在蒸汽型吸收式热泵机组中的热量交换后再次通过管道连接至循环水池。

优选地，还包括用于对第一板式换热器、第二板式换热器和第三板式换热器进行在线清洗和药物清洗的药物清洗管。

优选地，所述药物清洗管分别与第一板式换热器、第二板式换热器和第三板式换热器的两端相连通。

优选地，所述末效汁汽经过第一板式换热器的热量交换后通过管道连通后续工序。

优选地，所述第二加热系统中蒸汽型吸收式热泵机组以及循环水池与第二板式换热器的连接管道中都设置有控制液体流向的单向阀。

优选地，所述第三加热系统中烟气余热回收系统与第三板式换热器的连接管道中设置有控制液体流向的单向阀。

实际的使用过程中，进入第一板式换热器的末效汁汽的温度为60摄氏度，进入第一板式换热器的厂区内多余的高温汽凝水的温度为70摄氏度，进入第一加热系统的混合汁的温度为20至25摄氏度。进入第二板式换热器的来自蒸汽型吸收式热泵机组的热水的温度为70摄氏度，进入第二加热系统的混合汁的温度为43至48摄氏度。

本实用新型主要通过以下三个步骤实现糖厂的节能改造：

首先，通过回收利用糖厂中的末效汁汽、蒸发罐等中的热量，建立一套余热回收利用系统，用汽设备产生的汽凝水、冷凝器产生的45℃低温冷却循环水以及锅炉烟气在混合汁锤度不变的情况下，取代原来的混合汁第一次加热器，把混合汁加热至65±5℃。

该工艺流程为：先采用末效汁汽与厂区内多余的70℃汽凝水通过第一板式换热器把混合汁从20～25℃加热至43～48℃，其汽凝水通过凝结水泵排至循环水池，而70℃汽凝水经第一板式换热器后变成45℃热水，直接排回循环水池。

然后采用溴化锂热泵机组对45℃低温冷却循环水进行热回收，制取70℃的热水，通过第二板式换热器把混合汁加热至48～53℃。

最后通过回收锅炉烟气中的热量，制取90℃的热水，通过第三板式换热器把混合汁加热至65～70℃。

在这套余热回收利用系统中，溴化锂热泵机组根据混合汁最后的温度波动范围情况进行开启，来调节混合汁的温度，避免混合汁的温度大幅度波动影响生产，溴化锂热泵机组的驱动热源为糖厂的乏汽。为避免系统中的宽缝隙板式换热器堵塞，在系统中设置了在线药物清洗管，在糖厂停运时，对板式换热器进行在线清洗和药物清洗。

其次，通过调整五效蒸发系统的用汽量，建立一个新的用汽平衡点，降低五效蒸发系统的用汽量。

最后，根据新的用汽量、用电量，核实汽轮发电机的效率确认是否需要更换效率高的汽轮放电机，并建立一个新的汽电平衡点。

通过回收利用糖厂的余热加热混合汁，并重新建立一个能耗低的热汽电平衡点，其经济效益显著。降低了汽凝水和低温冷却循环水排放温度，缓解局部环境的热岛效应。设置锅炉烟气回收系统，降低了烟气排放温度，减少空气污染。采用了溴化锂热泵机组，把混合汁稳定在65±5℃，利于生产。本余热回收系统具有操作简单、运行稳定可靠、运行费用低、投资回报快等优点，打破糖厂既有的热汽电平衡点，并重新建立一个能耗低的热汽电平衡点，建立了一套余热回收利用系统，取代原来的混合汁第一次加热器，把混合汁加热至65±5℃，并调整五效蒸发系统的用汽量，根据汽轮发电机的效率，重新建立一个能耗低的热汽电平衡点，达到真正意义上的节能。

与现有技术相比，本实用新型一种回收利用糖厂余热加热混合汁的节能改造系统1通过采用第一加热系统、第二加热系统和第三加热系统三级加热系统同时对混合汁进行加热处理，第一加热系统对末效汁汽以及厂区内多余的高温汽凝水进行与混合汁的热量交换，第二加热系统采用蒸汽型吸收式热泵机组连接外界的糖厂乏汽以及循环水池，并连通第二板式换热器进行热量的交换，第三加热系统采用烟气余热回收系统连通第三板式换热器进行热量的交换，不仅可以达到很好的热量交换效果，而且使用简单，操控和管理方便，制作成本低，通过回收利用糖厂的余热加热混合汁，并重新建立一个能耗低的热汽电平衡点，其经济效益显著，降低了汽凝水和低温冷却循环水排放温度，缓解局部环境的热岛效应。

以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。