专利名称：氧化铝生产中全厂新蒸汽冷凝水热能回收利用的方法
技术领域：
本发明涉及一种氧化铝生产中全厂新蒸汽冷凝水热能回收利用的方法。
背景技术：
在整个氧化铝生产中，蒸发站、预脱硅、分解化清液加热等工段需采用热电厂锅炉房来的低压新蒸汽(压力约6bar，温度约158°C)作为生产中的加热介质，换热后新蒸汽加热介质释放汽化潜热后形成新蒸汽冷凝水(压力约6bar，温度约158°C )，然后直接送回热电厂锅炉房通过减温减压后，再作为锅炉的补充用水，这样冷凝水的部分热能未能得到有效回收就直接损失掉，从而造成氧化铝生产中蒸汽冷凝水的热能浪费，增加了生产热耗。氧化铝生产中分解后的母液(蒸发原液)经精液热交换工段升温至85°C左右后送至蒸发工段，蒸发原液在蒸发站通过低压新蒸汽(压力约6bar，温度约158°C)加热升温至 120°C以上并通过闪蒸浓缩后成为蒸发母液，再送至循环母液调配工段调配好后进入原料磨工段进行配料。由于蒸发工段的汽耗占整个氧化铝生产能耗约30%，因此若进入蒸发工段的蒸发原液温度低，会造成蒸发过程中所需新蒸汽耗量加大，从而增加了蒸发的汽水比，导致氧化铝生产能耗增加，加大了生产成本和运行费用。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种氧化铝生产中全厂新蒸汽冷凝水热能回收利用的方法，该方法既能提高蒸发原液温度从而节约蒸发站汽耗，又能回收利用新蒸汽冷凝水的热能从而减少冷凝水热损失，以克服现有技术存在的热能浪费等不足。本发明是这样实现的它采用板式换热器将新蒸汽冷凝水与蒸发原液换热，将全厂各处来的温度为155°C 160°C新蒸汽冷凝水汇集进冷凝水罐1，通过冷第一凝水泵2、 第二凝水泵3将新蒸汽冷凝水分别送至第一板式换热器4、第二板式换热器5中与从分解来的种分母液即蒸发原液储槽6中的蒸发原液进行换热，新蒸汽冷凝水温度(从158°C左右) 换热降温至95°C以下，蒸发原液温度从85°C左右升温至92°C以上。从蒸发站、预脱硅、分解化清液加热来的新蒸汽冷凝水汇集后经第一板式换热器 4、第二板式换热器5换热降温后送至热电厂的锅炉房的除氧器内，降温后的冷凝水直接作为锅炉补水。—部分蒸发原液通过第一蒸发原液泵7送至第一板式换热器4换热升温后送至蒸发站作为蒸发进料，一部分蒸发原液通过第二蒸发原液泵8送至第二板式换热器5换热升温后(90°C以上)送至循环母液储槽作为循环母液调配用。在第一板式换热器4、第二板式换热器5的冷凝水进、出口和蒸发原液进、出口管道上设置温度计10，测量换热前后的冷凝水和蒸发原液温度；并根据换热介质的进、出口温度判断板式换热器的换热效果，调节蒸发原液流量控制冷凝水和蒸发原液的出口温度。在进、出第一板式换热器4、第二板式换热器5的蒸发原液管道上设置压力计11， 测量蒸发原液进入第一板式换热器4、第二板式换热器5前后的压差，判断第一板式换热器4、第二板式换热器(5)内部板片的结疤情况，确定板片是否清洗或更换。 在冷凝水罐1出口管道上设置电导仪12，测量从全厂来的新蒸汽冷凝水其电导率
是否达到锅炉给水的水质要求，电导率合格(电导率< 5μ S/cm，25°C)的冷凝水直接经换热
降温后送至锅炉房作为锅炉补水，电导率不合格(电导率> 5μ S/cm，25°C)的冷凝水经泵送
至蒸发原液车间的好冷凝水槽中作为全厂各车间用热水，形成水质安全旁路流程。 在第一蒸发原液泵7、第二蒸发原液泵8上设置变频器，对进入第一板式换热器4、
第二板式换热器5的蒸发原液流量进行调节，与新蒸汽冷凝水流量匹配，使新蒸汽冷凝水
换热降温后的温度在95°C以下。在冷凝水罐1上设置液位计9，对冷凝水罐1内的冷凝水液位进行监测测量，高液位报警时将冷凝水罐1的进口管上阀门开度关小，低液位报警时将第一冷凝水泵2、第二冷凝水泵3的出口管上阀门开度关小，使冷凝水罐1内的液位在正常范围内。与一般的新蒸汽冷凝水直接回锅炉房降温减压未回收热能的流程相比，本发明流程简单，虽然增加了换热装置，但减少了锅炉系统原用的减温减压装置，因此设备投资少， 并且热能可有效地回收利用，其节能效果和经济效益显著。本发明不仅解决了氧化铝厂各车间新蒸汽冷凝水热能回收利用问题，避免了新蒸汽冷凝水在进入锅炉房前降温减压而造成的热能损失，同时，本发明可以有效地将蒸发原液温度提高，节约了蒸发站加热蒸发原液所需的新蒸汽消耗，从而降低了氧化铝的生产能耗。
图1为本发明的流程示意图。图中，A表示由分解管式换热器加热化清夜来新蒸汽冷凝水管，B表示由蒸发站来新蒸汽冷凝水管，C表示由预脱硅来新蒸汽冷凝水管，D表示去循环母液储槽调配用管，E表示去锅炉房用管，F表示去蒸发原液及水洗的好冷凝水槽管，G表示去蒸发站用管，H表示由分解精液热交换来母液管。
具体实施例方式
具体实施例方式如图1所示，它是在蒸发原液车间设置第一板式换热器4、第二换热器5作为氧化铝厂各工段(包括蒸发站、预脱硅、分解管式换热器等)来的新蒸汽冷凝水与蒸发原液的换热设备，从而实现将新蒸汽冷凝水的热能回收利用。从全厂各工段来的新蒸汽冷凝水(158°C左右)经冷凝水罐1汇集后通过第一冷凝水泵2、第二冷凝水泵3送至第一板式换热器4、第二换热器5与从分解来的种分母液即蒸发原液进行换热，降温后的新蒸汽冷凝水送至锅炉房作为锅炉补水。一部分蒸发原液经第一蒸发原液泵7送至第一板式换热器4换热升温后直接送至蒸发站作为蒸发进料；一部分蒸发原液经第二蒸发原液泵8送至第二板式换热器5换热升温后送至循环母液储槽调配后作为原料配矿用母液。在第一板式换热器4、第二换热器5进、出料管上设置温度计10，通过第一变频调速蒸发原液泵7、第二变频调速蒸发原液泵8的流量来控制蒸发原液和新蒸汽冷凝水的出料温度。在第一板式换热器4、第二换热器5的蒸发原液进、出料管上设置压力计11，通过进出料压差判断是否清洗或更换板片。在冷凝水罐1出口管上设置电导仪12，电导率合格(电导率< 5μ S/cm， 25°C)的冷凝水经第一板式换热器4、第二换热器5换热降温后送至锅炉房作为锅炉补水，电导率不合格(电导率> 5μ S/cm，25°C)的冷凝水直接送蒸发原液车间好冷凝水槽作为全厂用热水，形成水质安全旁路流程。在冷凝水罐1上设置液位计9，对冷凝水罐1内的冷凝水液位进行监测测量，高液位报警时将冷凝水罐1的进口管上阀门开度关小，低液位报警时将第一冷凝水泵2、第二冷凝水泵3的出口管上阀门开度关小。
权利要求
1.一种氧化铝生产中全厂新蒸汽冷凝水热能回收利用的方法，其特征在于将全厂各处来的温度为150°C 160°C新蒸汽冷凝水汇集进冷凝水罐(1)，通过冷第一凝水泵(2)、第二凝水泵(3)将新蒸汽冷凝水分别送至第一板式换热器(4)、第二板式换热器(5)中与从分解来的种分母液即蒸发原液储槽(6)中的蒸发原液进行换热，新蒸汽冷凝水温度换热降温至95°C以下，蒸发原液温度升温至92°C以上。
2.根据权利要求1所述的氧化铝生产中全厂新蒸汽冷凝水热能回收利用的方法，其特征在于从蒸发站、预脱硅、分解化清液加热来的新蒸汽冷凝水汇集后经第一板式换热器(4)、第二板式换热器(5)换热降温后送至热电厂的锅炉房的除氧器内，降温后的冷凝水直接作为锅炉补水。
3.根据权利要求1所述的氧化铝生产中全厂新蒸汽冷凝水热能回收利用的方法，其特征在于一部分蒸发原液通过第一蒸发原液泵(7)送至第一板式换热器(4)换热升温后送至蒸发站作为蒸发进料，一部分蒸发原液通过第二蒸发原液泵(8)送至第二板式换热器(5)换热升温后送至循环母液储槽作为循环母液调配用。
4.根据权利要求1所述的氧化铝生产中全厂新蒸汽冷凝水热能回收利用的方法，其特征在于在第一板式换热器(4)、第二板式换热器(5)的冷凝水进、出口和蒸发原液进、出口管道上设置温度计(10)，测量换热前后的冷凝水和蒸发原液温度；并根据换热介质的进、 出口温度判断板式换热器的换热效果，调节蒸发原液流量控制冷凝水和蒸发原液的出口温度。
5.根据权利要求1所述的氧化铝生产中全厂新蒸汽冷凝水热能回收利用的方法，其特征在于在进、出第一板式换热器(4)、第二板式换热器(5)的蒸发原液管道上设置压力计 (11)，测量蒸发原液进入第一板式换热器(4)、第二板式换热器(5)前后的压差，判断第一板式换热器(4)、第二板式换热器(5)内部板片的结疤情况，确定板片是否清洗或更换。
6.根据权利要求1所述的氧化铝生产中全厂新蒸汽冷凝水热能回收利用的方法，其特征在于在冷凝水罐(1)出口管道上设置电导仪(12)，测量从全厂来的新蒸汽冷凝水其电导率是否达到锅炉给水的水质要求，电导率合格的冷凝水直接经换热降温后送至锅炉房作为锅炉补水，电导率不合格的冷凝水经泵送至蒸发原液车间的好冷凝水槽中作为全厂各车间用热水，形成水质安全旁路流程。
7.根据权利要求3所述的氧化铝生产中全厂新蒸汽冷凝水热能回收利用的方法，其特征在于在第一蒸发原液泵(7)、第二蒸发原液泵(8)上设置变频器，对进入第一板式换热器(4)、第二板式换热器(5)的蒸发原液流量进行调节，与新蒸汽冷凝水流量匹配，使新蒸汽冷凝水换热降温后的温度在95°C以下。
8.根据权利要求1所述的氧化铝生产中全厂新蒸汽冷凝水热能回收利用的方法，其特征在于在冷凝水罐(1)上设置液位计(9)，对冷凝水罐(1)内的冷凝水液位进行监测测量，高液位报警时将冷凝水罐(1)的进口管上阀门开度关小，低液位报警时将第一冷凝水泵 (2)、第二冷凝水泵(3)的出口管上阀门开度关小，使冷凝水罐(1)内的液位在正常范围内。
全文摘要
本发明公开了一种氧化铝生产中全厂新蒸汽冷凝水热能回收利用的方法，它将氧化铝厂各工段的新蒸汽冷凝水汇集后，送至蒸发原液车间经第一板式换热器(4)、第二换热器(5)与分解车间来的种分母液即蒸发原液进行换热，通过第一调速蒸发原液泵(7)、第二调速蒸发原液泵(8)的流量控制蒸发原液和新蒸汽冷凝水的出口温度，通过第一板式换热器(4)、第二换热器(5)蒸发原液进出口管上压力计(11)的压差值判断是否该清洗或更换板片，通过电导仪(12)的电导率值来确定新蒸汽冷凝水送至热电厂锅炉房作为补水或送至原液车间好冷凝水槽作为全厂用热水，液位计(9)对罐内的冷凝水液位进行测量。本发明解决了新蒸汽冷凝水热能回收利用问题。
文档编号F22D11/06GK102557090SQ201010605039
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月26日 优先权日2010年12月26日
发明者吴孝玉, 徐树涛, 金刚 申请人:中铝国际技术发展有限公司