专利名称：太阳能锅炉软水预热系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及石化行业中太阳能的利用技术，尤其涉及太阳能高效集热装置、储热设备和工业锅炉之间的耦合改造，具体地说是一种为锅炉提供预热软水的太阳能锅炉软水预热系统。
背景技术：
石化行业中，油品具有较大的黏度，不利于在管道中长距离运输。行业上一般将流通蒸汽伴热管线安装在油品管线旁边，对油品加热来降低油品的黏度。这需要消耗大量的能源，同时排放出大量的二氧化碳。若每天使用240吨蒸汽来伴热油品，则需要消耗燃煤10吨左右，排放二氧化碳2.7吨，一年二氧化碳的排放总量达980吨左右。太阳能作为一切能源的主要来源，它是无穷无尽、无公害的清洁能源，是21世纪人类可期待的最有希望的能源。近年来，太阳能科学技术突飞猛进，太阳能利用日新月异，因此利用太阳能技术代替部分常规能源，在节能降耗及绿色环保方面具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的是针对现有石化行业中油品伴热技术存在的缺陷，提供一种为锅炉提供预热软水的太阳能锅炉软水预热系统。本发明的目的是通过以下技术方案解决的:
一种太阳能锅炉软水预热系统，包括锅炉、除氧设备、软水水箱和太阳能集热器，其特征在于所述的太阳能集热器通过热水管与储热水箱相连，储热水箱通过供水管与太阳能集热器相连，供水管上设有供水泵且在热水管和供水管上分别设有与中央控制系统相连的热水温控器和供水温控器，所述储热水箱分别通过出水泵和补水泵与软水水箱相连，软水水箱通过管路依次与除氧设备、锅炉相连。所述的补水泵一侧处的储热水箱上设有与中央控制系统相连的液位计。所述的储热水箱与出水泵相连的管道上设有与中央控制系统相连的出水温控器。所述的太阳能集热器和储热水箱之间的热水管上设有相变蓄热器，所述的相变蓄热器位于太阳能集热器和热水温控器之间。所述储热水箱的一侧设有与其相连的空气源热泵，所述空气源热泵的介质入口端侧的管道上设有循环水泵。所述的循环水泵一侧处的储热水箱上设有分别与中央控制系统相连的高温温控器和低温温控器。所述的软水水箱与除氧设备之间的管道上设有换热器。所述的换热器分别通过管道直接与锅炉的供水端和供热端相连。所述的除氧设备通过管道直接与锅炉的供热端相连。本发明相比现有技术有如下优点:
本发明利用可再生的太阳能先对进入除氧设备前的软水水箱内的软水进行加热，提高软水进入除氧设备的初始温度从而减少锅炉的回流蒸汽，达到节能减排的效果且节约了不可再生资源，减小了环境污染。本发明的系统在加热软水时多余的太阳能储存在相变蓄热器中，在晚上无阳光时可以继续为锅炉提供加热软水；同时作为辅助使用的空气源热泵可以在雨天等阳光不足的天气下，继续为锅炉提供加热软水。
附图1为本发明的结构示意图。其中:1 一锅炉；2 —除氧设备；3—软水水箱；4一太阳能集热器；5—热水管；6—储热水箱；7—供水管；8—供水泵；9一热水温控器；10—供水温控器；11 一出水泵；12—补水泵；13—液位计；14一出水温控器；15—相变蓄热器；16—空气源热泵；17—循环水泵；18—高温温控器；19一低温温控器；20—换热器。
具体实施例方式下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。如图1所示:一种太阳能锅炉软水预热系统，包括锅炉1、除氧设备2、软水水箱3和太阳能集热器4，该太阳能集热器4通过热水管5与储热水箱6相连，储热水箱6通过供水管7与太阳能集热器4相连，供水管7上设有供水泵8且在热水管5和供水管7上分别设有与中央控制系统相连的热水温控器9和供水温控器10，该储热水箱6分别通过出水泵11和补水泵12与软水水箱3相连且在补水泵12 —侧处的储热水箱6上设有与中央控制系统相连的液位计13，且在储热水箱6与出水泵11相连的管道上设有与中央控制系统相连的出水温控器14 ;软水水箱3通过管路依次与除氧设备2、锅炉I相连，为强化回热蒸汽的利用，在软水水箱3与除氧设备2之间的管道上设有换热器20且换热器20分别通过管道直接与锅炉I的供水端和供热端相连，另外除氧设备2通过管道直接与锅炉I的供热端相连以利用回热蒸汽。另外为避免太阳能集热器4吸收热能的利用，在太阳能集热器4和储热水箱6之间的热水管5上设有位于太阳能集热器4和热水温控器9之间的相变蓄热器15，相变蓄热器15用于夜晚供热；同时为防范阴雨天气时的阳光不足状况，在储热水箱6的一侧设有与其相连的空气源热泵16，空气源热泵16的介质入口端侧的管道上设有循环水泵17且在循环水泵17 —侧处的储热水箱6上设有分别与中央控制系统相连的高温温控器18和低温温控器19以辅助太阳能集热器4的不足。本发明的系统工作时，软水水箱3中的软水首先通过补水泵12向储热水箱6补水，补水泵12的开停由储热水箱6处的液位计13反馈信号给中央控制系统控制，当液位达到高位报警时，中央控制系统给出指令停止补水泵12的运转；当液位处于低位报警时，中央控制系统给出指令启动补水泵12。储热水箱6中的软水进而通过供水管7在供水泵8的控制下输送到太阳能集热器4中进行加热，中央控制系统通过热水温控器9和供水温控器10之间的温差数据来控制供水泵8的工作与否，当温差达到设定值上限时，中央控制系统发出指令，供水泵8工作，经太阳能集热器4加热后的热水经过相变蓄热器15储蓄一部分热能后进入储热水箱6 ;当温差低于设定值下限时，供水泵8停止工作，如此反复。使太阳能集热器4的热水与储热水箱6的水进行交换，往复多次，从而加热并保温储存。在日照正常的情况下，水箱中的热水在使用时可达到40-60°C。储热水箱6中的热水通过出水泵11输送到软水水箱3中，中央控制系统通过储热水箱6处的出水温控器14来控制出水泵11的工作与否，当温度达到设定值时，中央控制系统发出指令，出水泵11工作，储热水箱6的热水被输送到软水水箱3中；当温差低于设定值，出水泵11停止工作，如此反复。经过加热后的软水通过换热器20进行换热后进入除氧设备2，这样可以提高软水进入除氧设备2的初始温度从而减少锅炉I的回流蒸汽并强化了回流蒸汽的利用；软水由除氧设备2除氧后供给锅炉1，最终为锅炉I提供温度恒定的软水，最终达到节能减排的效果。在太阳下山后太阳能集热器4失去加热功能，这时由于相变蓄热器15在白天存储了一部份热源，此时可以替代太阳能集热器4进行加热热水，储热水箱6中的软水进而通过供水泵8输送经过太阳能集热器4进入到相变蓄热器15中进行加热；中央控制系统通过热水温控器9和供水温控器10之间的温差数据来控制供水泵8的工作与否，当温差达到设定值上限时，中央控制系统发出指令，供水泵8工作，经太阳能集热器4加热后的热水经过相变蓄热器15储蓄一部分热能后进入储热水箱6 ;当温差低于设定值下限时，供水泵8停止工作，如此反复，实现一天24小时连续工作。另外考虑到阴雨天等工况时上述系统的工作状况，本发明还设置了空气源热泵16进行辅助加热，储热水箱6中的热水通过循环水泵17输送到空气源热泵16中进行加热，当由储热水箱6中的低温温控器19测得的水温低于40°C时，空气源热泵16和循环水泵17启动，辅助加热储热水箱6中的软水；当储热水箱6中的高温温控器18测得的水温高于60°C时，空气源热泵16和循环水泵17停止工作。本发明利用可再生的太阳能先对进入除氧设备2前的软水水箱3内的软水进行加热，提高软水进入除氧设备2的初始温度从而减少锅炉I的回流蒸汽，达到节能减排的效果且节约了不可再生资源，减小了环境污染。另外该系统在加热软水时多余的太阳能储存在相变蓄热器15中，在晚上无阳光时可以继续为锅炉提供加热软水；同时作为辅助使用的空气源热泵16可以在雨天等阳光不足的天气下，继续为锅炉提供加热软水。以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内；本发明未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。
权利要求
1.一种太阳能锅炉软水预热系统，包括锅炉(I)、除氧设备(2)、软水水箱(3)和太阳能集热器(4)，其特征在于所述的太阳能集热器(4)通过热水管(5)与储热水箱(6)相连，储热水箱(6 )通过供水管(7 )与太阳能集热器(4 )相连，供水管(7 )上设有供水泵(8 )且在热水管(5)和供水管(7)上分别设有与中央控制系统相连的热水温控器(9)和供水温控器(10)，所述储热水箱(6)分别通过出水泵(11)和补水泵(12)与软水水箱(3)相连，软水水箱(3)通过管路依次与除氧设备(2)、锅炉(I)相连。
2.根据权利要求1所述的太阳能锅炉软水预热系统，其特征在于所述的补水泵(12)—侧处的储热水箱(6)上设有与中央控制系统相连的液位计(13)。
3.根据权利要求1所述的太阳能锅炉软水预热系统，其特征在于所述的储热水箱(6)与出水泵(11)相连的管道上设有与中央控制系统相连的出水温控器(14)。
4.根据权利要求1所述的太阳能锅炉软水预热系统，其特征在于所述的太阳能集热器(4)和储热水箱(6)之间的热水管(5)上设有相变蓄热器(15)，所述的相变蓄热器(15)位于太阳能集热器(4 )和热水温控器(9 )之间。
5.根据权利要求1所述的太阳能锅炉软水预热系统，其特征在于所述储热水箱(6)的一侧设有与其相连的空气源热泵(16)，所述空气源热泵(16)的介质入口端侧的管道上设有循环水泵(17)。
6.根据权利要求5所述的太阳能锅炉软水预热系统，其特征在于所述的循环水泵(17)一侧处的储热水箱(6)上设有分别与中央控制系统相连的高温温控器(18)和低温温控器(19)。
7.根据权利要求1所述的太阳能锅炉软水预热系统，其特征在于所述的软水水箱(3)与除氧设备(2 )之间的管道上设有换热器(20 )。
8.根据权利要求7所述的太阳能锅炉软水预热系统，其特征在于所述的换热器(20)分别通过管道直接与锅炉(I)的供水端和供热端相连。
9.根据权利要求1所述的太阳能锅炉软水预热系统，其特征在于所述的除氧设备(2)通过管道直接与锅炉(I)的供热端相连。
全文摘要
本发明公开了一种太阳能锅炉软水预热系统，包括锅炉(1)、除氧设备(2)、软水水箱(3)和太阳能集热器(4)，其特征在于所述的太阳能集热器(4)通过热水管(5)与储热水箱(6)相连，储热水箱(6)通过供水管(7)与太阳能集热器(4)相连，供水管(7)上设有供水泵(8)且在热水管(5)和供水管(7)上分别设有与中央控制系统相连的热水温控器(9)和供水温控器(10)，所述储热水箱(6)分别通过出水泵(11)和补水泵(12)与软水水箱(3)相连，软水水箱(3)通过管路依次与除氧设备(2)、锅炉(1)相连。本发明利用可再生的太阳能提高软水的初始温度，节能减排且节约了不可再生资源，减小了环境污染。
文档编号F22D1/50GK103175189SQ20131012283
公开日2013年6月26日 申请日期2013年4月10日 优先权日2013年4月10日
发明者周剑秋, 余召霞, 邓坤军, 董淑宏 申请人:南京工业大学