一种焦化初冷水余热利用系统的制作方法

本实用新型属于余热回收技术领域，具体涉及一种焦化初冷水余热利用系统。

背景技术：

焦化初冷水上段余热已在很多钢厂用于冬季采暖。由于受到初冷器入口焦炉煤气温度限制，初冷器上段输出的采暖水温较低，达不到直接供热的温度要求，因此需要对初冷器上段输出的水进行温度的提升。目前，钢厂中普遍采用的是蒸汽补热提升温度的方式，以满足将初冷水余热给大型车间厂房供暖或远距离输送至市政二次换热站的供热要求。但是现有的这种蒸汽补热的方式需要消耗过多的能源来提供加热蒸汽，并不能满足循环经济、节能降耗的理念。

因此，亟需提供一种焦化初冷水余热利用系统，以清洁能源太阳能作为给初冷器出口的焦化初冷水进行加热的驱动热源，从而提高钢厂的能源热效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种焦化初冷水余热利用系统。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种焦化初冷水余热利用系统，包括焦炉煤气初冷器；

所述焦炉煤气初冷器的一侧与热泵的一侧通过管道形成第一循环管路；所述热泵的另一侧与二次热网换热器的一侧通过管道形成第二循环管路，所述二次热网换热器的另一侧与采暖用户通过管道进行连接；

所述热泵以高温导热油作为驱动热源，所述热泵的驱动热源入口通过第一驱动热源管道与槽式太阳能集热器的出口连接，所述槽式太阳能集热器的入口通过第二驱动热源管道与热泵的驱动热源出口连接。

优选的，所述第一循环管路中由热泵流向焦炉煤气初冷器的管路上连接有生水加热器。

优选的，所述热泵与生水加热器之间的管路上设置有第一循环水泵。

优选的，所述第二循环管路中由热泵流向二次热网换热器的管路上连接有尖峰加热器；所述尖峰加热器的蒸汽进口通过蒸汽入口管与蒸汽管道进行连接；所述尖峰加热器的凝结水出口设置有第一凝结水出口管线；

所述尖峰加热器的入口和出口之间设置有第一旁通回路，所述第一旁通回路上设置有第一旁通阀。

优选的，所述热泵与尖峰加热器之间的管路上设置有第二循环水泵。

优选的，所述第二驱动热源管道上设置有导热油循环泵。

优选的，所述第二驱动热源管道上设置有汽-导热油换热器，所述汽-导热油换热器的入口与槽式太阳能集热器的出口连接，所述汽-导热油换热器的出口与热泵的驱动热源入口链接；所述汽-导热油换热器的入口和出口之间设置有第二旁通回路，所述第二旁通回路上设置有第二旁通阀；所述汽-导热油换热器的蒸汽进口管与蒸汽管道进行连接；所述汽-导热油换热器的凝结水出口设置有第二凝结水出口管线。

优选的，所述槽式太阳能集热器的出口与汽-导热油换热器的入口之间设置有蓄热器。

优选的，所述尖峰加热器的入口和出口分别设置有第一切断阀和第二切断阀；所述尖峰加热器的蒸汽入口管上设置有第五切断阀。

优选的，所述汽-导热油换热器的入口和出口分别设置有第三切断阀和第四切断阀；所述汽-导热油换热器的蒸汽进口管上设置有第六切断阀。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型焦化初冷水余热利用系统中焦炉煤气初冷器中的部分初冷循环水进入到热泵，被热泵提取低温余热作为低温热源，同时通过槽式太阳能集热器加热的高温导热油作为热泵的驱动热源，从而使热泵利用初冷循环水的低温余热以及高温加热油共同为外供热水加热；一方面利用了焦炉煤气初冷器中初冷水的余热，达到了充分利用余热、节能降耗的要求；另一方面利用太阳能加热的高温导热油作为热泵的驱动热源，太阳能作为清洁能源且能循环使用，达到了循环经济的要求。

(2)本实用新型焦化初冷水余热利用系统中槽式太阳能集热器的出口与汽-导热油换热器的入口之间设置有蓄热器，被槽式太阳能集热器加热后的导热油进入蓄热器进行蓄热，能够实现在阴天或者晚上等日照不足时用来驱动热泵。

(3)本实用新型焦化初冷水余热利用系统中第二驱动热源管道上设置有汽-导热油换热器；当槽式太阳能集热器能够正常使用时，此时导热油不通过汽-导热油换热器进行换热，加热后的导热油通过第二旁通回路进入到热泵内部；当槽式太阳能集热器出现故障不能对导热油进行加热时，此时开启汽-导热油换热器对导热油进行加热，以保证能够对热泵进行驱动，因此汽-导热油换热器可以作为事故热源备用，以保证热泵的正常运行。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本实用新型焦化初冷水余热利用系统的流程示意图；

其中，1-焦炉煤气初冷器，101-第一循环管路，2-生水加热器，3-热泵，301-第二循环管路，4-尖峰加热器，401-蒸汽入口管，402-第一凝结水出口管线，403-第一旁通回路，5-槽式太阳能集热器，501-第一驱动热源管道，502-第二驱动热源管道，6-汽-导热油换热器，601-第二旁通回路，602-第二凝结水出口管线，7-蓄热器，8-二次热网换热器，9-第二循环水泵，10-第一循环水泵，11-导热油循环泵，12-第二旁通阀，13-第一旁通阀，14-第一切断阀，15-第二切断阀，16-第三切断阀，17-第四切断阀，18-第六切断阀，19-第五切断阀，20-蒸汽管道，21-采暖用户。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本实用新型中，术语如“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本实用新型各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本实用新型中任一部件或元件，不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型中，术语如“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本实用新型中的具体含义，不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1所示，一种焦化初冷水余热利用系统，包括焦炉煤气初冷器1，

所述焦炉煤气初冷器1的一侧与热泵3的一侧通过管道形成第一循环管路101，其中焦炉煤气初冷器1的另一侧设置有初冷水入口和初冷水出口；所述热泵3的另一侧与二次热网换热器8的一侧通过管道形成第二循环管路301，所述二次热网换热器8的另一侧与采暖用户21通过管道进行连接；

所述热泵3以高温导热油作为驱动热源，所述热泵3的驱动热源入口通过第一驱动热源管道501与槽式太阳能集热器5的出口连接，所述槽式太阳能集热器5的入口通过第二驱动热源管道502与热泵3的驱动热源出口连接；即导热油通过槽式太阳能集热器5的太阳能加热后变为高温导热油，由第一驱动热源管道501输送至热泵3内作为热泵的驱动热源，利用高温导热油以及初冷水的余热把热泵3供热一侧的水提高到中温，供给二次热网换热器8使用。

优选的，所述第一循环管路中由热泵3流向焦炉煤气初冷器1的管路上连接有生水加热器2；即焦炉煤气初冷器1右侧的初冷器出口通过管道连接至热泵3左侧的第一热泵入口，热泵3左侧的第一热泵出口通过管道连接至生水加热器2右侧的加热器入口，生水加热器2右侧的加热器出口通过管道连接至焦炉煤气初冷器1右侧的初冷器入口，从而形成第一循环管路101；其中生水加热器2的左侧为生水侧，也设置有一个入口和一个出口。

优选的，所述热泵3与生水加热器2之间的管路上设置有第一循环水泵10。

优选的，所述第二循环管路中由热泵3流向二次热网换热器8的管路上连接有尖峰加热器4；即热泵3右侧的第二热泵出口通过管道连接至尖峰加热器4左侧入口，尖峰加热器4右侧出口通过管道连接至二次热网换热器8左侧的换热器入口，二次热网换热器8左侧的换热器出口通过管道连接至热泵3右侧的第二热泵入口，从而形成第二循环管路301；所述尖峰加热器4的蒸汽进口通过蒸汽入口管401与蒸汽管道进行连接；所述尖峰加热器4的凝结水出口设置有第一凝结水出口管线402；

所述尖峰加热器4的入口和出口之间设置有第一旁通回路403，所述第一旁通回路403上设置有第一旁通阀13；

在尖峰供热阶段，尖峰加热器4作为补充热源；当不需要其补偿热量时，介质通过第一旁通回路403进入到二次热网换热器8。

优选的，所述热泵3与尖峰加热器4之间的管路上设置有第二循环水泵9。

优选的，所述第二驱动热源管道502上设置有导热油循环泵11。

优选的，所述第二驱动热源管道502上设置有汽-导热油换热器6，所述汽-导热油换热器6的入口与槽式太阳能集热器5的出口连接，所述汽-导热油换热器6的出口与热泵3的驱动热源入口链接；所述汽-导热油换热器6的入口和出口之间设置有第二旁通回路601，所述第二旁通回路601上设置有第二旁通阀12；所述汽-导热油换热器6的蒸汽进口管与蒸汽管道进行连接；所述汽-导热油换热器6的凝结水出口设置有第二凝结水出口管线602；

当槽式太阳能集热器5能够正常使用时，此时导热油不通过汽-导热油换热器6进行换热，加热后的导热油通过第二旁通回路601进入到热泵3内部；当槽式太阳能集热器5出现故障不能对导热油进行加热时，此时开启汽-导热油换热器6对导热油进行加热，以保证能够对热泵3进行驱动，因此汽-导热油换热器6可以作为事故热源备用。

优选的，所述槽式太阳能集热器5的出口与汽-导热油换热器6的入口之间设置有蓄热器7；被槽式太阳能集热器5加热后的导热油进入蓄热器7进行蓄热，以便在阴天或者晚上等日照不足时用来驱动热泵3。

优选的，所述尖峰加热器4的入口和出口分别设置有第一切断阀14和第二切断阀15；所述尖峰加热器4的蒸汽入口管401上设置有第五切断阀19。

优选的，所述汽-导热油换热器6的入口和出口分别设置有第三切断阀16和第四切断阀17；所述汽-导热油换热器6的蒸汽进口管上设置有第六切断阀18。

一种焦化初冷水余热利用系统，其具体实施方式如下：

本系统余热回收围绕热泵3展开，焦炉煤气初冷器1中的部分初冷循环水(出水温度为60℃)进入到热泵3，被热泵3提取低温余热作为低温热源，同时通过槽式太阳能集热器5加热的高温导热油作为热泵3的驱动热源，热泵3利用初冷循环水的低温余热以及高温加热油共同为外供热水加热(加热到温度75℃)；外供热水根据负荷需求可通过尖峰加热器4进行温度调节(可调节至105℃)，之后热水(温度为105℃)通过二次热网换热器8换热后通过第二循环管路301再次回到热泵3等待加热以便被循环利用；而二次热网换热器8内则通过换热对采暖热水进行加热，对采暖用户21进行采暖供热。

其中槽式太阳能集热器5设置在厂房顶等处，以导热油作为传热介质，配套蓄热器7、汽-导热油换热器6，形成能够向热泵系统提供驱动热源的太阳能回收系统。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。