糖厂循环冷却水系统余热余压回收节能装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于糖厂节能技术领域，尤其涉及一种糖厂循环冷却水系统余热余压回收节能装置。
【背景技术】
[0002]糖厂的生产特点是:时间短，季节性很强，榨季生产期间一般为上年度11月15日到下年度4月15日，榨季生产时间大约5个月，S卩120天-150天左右，生产时间周期短。
[0003]糖厂的生产用能特点是:耗汽多、耗电多，耗水多；生产动力模式都是采用热电联产方式(即“生物质蔗渣炉+背压式汽轮机组”)，汽轮机发电背压的余热(乏汽)供给制糖工艺蒸发、煮糖、分蜜等生产工序的用热能耗设备使用，热能设备的蒸汽凝结水返回动力锅炉和制糖工艺生产循环使用。一般全厂热电联产热效率都达到70-85 %左右，其热效率做功相应转换为热能、动能、电能外，还有30%左右热能(余热蒸汽)都通过糖厂蒸发和煮糖的水喷淋抽真空冷凝器的循环冷却水吸收冷却，然后排放到循环冷却水池里变成低品位热源藏在循环冷却水中。然而，对于以往糖厂的生产环节里，这部分低品位热源一直无法回收利用，冷却水还必须通过冷却塔系统循环冷却，然后供冷凝器循环冷却使用；在循环水池中的低温余热则散失在自然界的空气中白白地耗费掉，还可能对环境形成局部“热岛效应”。
[0004]一般糖厂工业循环冷却水系统需要大量的冷却水，对蒸发或煮糖的凝结器抽真空冷凝汁汽热源冷却系统，必须用大量的冷却水来获得所需要的真空度以加快糖厂蒸发或煮糖生产过程糖汁的浓缩时间效果。糖厂蒸发或煮糖的冷凝器一般都是安装在离地面高度20米左右，无论是冷却塔水泵还是蒸发冷凝器水泵的流量里都有30%左右的水泵富余压力完全可以回收利用。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型要解决的技术问题是提供一种糖厂循环冷却水系统余热余压回收节能装置，以实现糖厂循环冷却水中低品位热源的余热节能回收、循环水泵余压的节能综合回收利用。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案:糖厂循环冷却水系统余热余压回收节能装置，主要包括循环冷却水水泵余热回收单元、冷凝器循环冷却水水泵余压回收单元和冷却塔循环冷却水水泵余压回收单元；循环冷却水余热回收单元包括水源热泵的热水循环加热系统和旁路系统，热水循环加热系统由水源热泵、换热器、热水箱、热水循环泵依次连接构成回路，旁路系统由水源热泵和旁路管构成回路；冷却塔循环冷却水水泵余压回收单元主要由循环冷却水池、冷却塔水泵、水动风机冷却塔及连接管路组成，冷凝器循环冷却水水泵余压回收单元主要由循环冷却水池、冷凝器水泵、冷凝器、水轮发电机组及连接管路组成。
[0007]糖厂循环冷却水系统主要由蒸发冷凝器、循环冷却水池、冷凝器循环水泵、风机冷却塔和冷却塔水泵组成，蒸发冷凝器、循环冷却水池、冷凝器循环水泵经管道阀门依次连接构成回路，循环冷却水池、冷却塔水泵和风机冷却塔经管阀门道依次连接构成回路。
[0008]循环冷却水余热回收单元位于冷凝器循环水泵到蒸发冷凝器之间的冷凝器供水管道上；冷凝器循环冷却水水泵余压回收单元位于蒸发冷凝器到循环冷却水池之间的冷凝器排水管道上；风机冷却塔是冷却塔水泵余压回收单元的水动风机冷却塔。
[0009]热水循环加热系统由水源热泵经热泵冷凝器出水阀、热水循环管、换热器热水进水阀、换热器、换热器热水出水阀、热水箱进水阀、热水箱、热水循环泵进水阀、热水循环泵、热水循环泵出水阀、热泵冷凝器进水阀及其管道阀门依次连接构成回路；换热器的混合汁管一端为混合汁进汁阀另一端为混合汁出汁阀；热水箱经补水阀与补水管连接。
[0010]热泵旁路系统由水源热泵经热泵蒸发器进水阀、热泵旁路进水阀、旁路管、热泵旁路出水阀、热泵蒸发器出水阀及其管道阀门依次连接构成回路，循环水池的冷却水低温区经循环泵进水阀与冷凝器循环水泵连接，冷凝器循环水泵经循环泵出水阀与旁路系统连接再经冷凝器供水管与蒸发冷凝器连接。
[0011]冷凝器循环冷却水水泵余压回收单元由冷凝器排水管道、水轮机、水轮机出水阀、水轮机旁路管、旁路排水阀、水轮机进水阀及其管道阀门依次连接构成回路；循环水池的冷却水高温区经地面排水管与冷凝器循环冷却水余压回收单元连接。
[0012]冷却塔水泵余压回收单元由水动风机冷却塔经冷却塔排水管、循环水池的冷却水高温区、循环水池的冷却水低温区、冷却塔水泵进水阀、冷却塔水泵、冷却塔水泵出水阀、冷却塔供水管及其管道阀门依次连接构成回路。
[0013]蒸发冷凝器一端经由冷凝器进水阀与冷凝器供水管连接，另一端经冷凝器冷却水排水管、水轮机进水阀与水轮发电机连接，蒸发冷凝器一侧设带汁汽阀的汁汽管。
[0014]针对目前糖厂循环冷却水系统中循环冷却水中低品位热源的余热、循环泵余压难以回收闲置浪费的问题，发明人设计制作了一种糖厂循环冷却水系统余热余压回收节能装置，主要包括循环冷却水余热回收单元、冷凝器循环冷却水水泵余压回收单元和冷却塔水泵余压回收单元，该装置能够实现糖厂循环冷却水系统余热余压的综合回收利用，以达到节能减排之目的。
[0015]相对于现有技术，本发明装置回收节能技术的突出优势在于:
[0016]〈1>循环冷却水余热回收单元利用水源热泵回收循环冷却水的低品位热源并将其提升为高品位热源(80°C左右高温热水)来加热糖厂混合汁，取代蒸汽加热混合汁或加热锅炉除盐软化水，实现余热的热水回收利用。此种余热回收模式是利用“冷却水低品位热源+少量电能”的热泵技术，其能量输出输入能效比效率达到300% -500%左右，节能效果明显O
[0017]<2>冷却塔水泵余压回收单元系将传统冷却塔的电动风机改为水动风机，是利用冷却塔水泵30%左右的富余压力作为动力源实现余压100%节能回收。
[0018]〈3>冷凝器循环冷却水水泵余压回收单元通过水轮发电机利用冷凝器循环冷却水的“排水高位落差+冷却水循环泵余压”作为动力源，实现余压回收发电，充分回收利用循环水泵30%富余压力，对水泵电机功率而言，功率回收节能率为30%以上。
[0019]综上，本实用新型通过利用循环冷却水热泵余热节能回收，利用循环水泵的余压及落差进行水轮机发发电，利用冷却塔水泵富余压力做为动力源，采用水轮机动力将冷却塔水动风机取代原来电动风机实现冷却塔的余压节能综合利用，从而实现到糖厂循环水系统高效节能的目的。本实用新型技术特点是环保安全、节能高效，可广泛推广应用于糖厂循环水系统、热电厂循环水系统、酒精循环水系统、中央空调循环水等系统的余热和余压回收综合节能利用改造，为节能减排拓展新的节能方向，为提高企业经济效益提供了新的节能技术思路。我国现有200多家制糖企业，若使用本实用新型具有巨大的节能效益，推广前景广阔。
【附图说明】
[0020]图1是传统糖厂循环冷却水系统的结构示意及工艺流程图。
[0021]图2是本实用新型糖厂循环冷却水系统余热余压回收节能装置的使用状态及工艺流程图。
[0022]图中:1蒸发冷凝器，2冷凝器排水管，3水轮机进水阀，4水轮发电机组，5水轮机旁路排水阀，6水轮机旁路管，7水轮机出水阀，8地面排水管，9循环冷却水池，10冷却塔水泵进水阀，11冷却塔水泵，12冷却塔水泵出水阀，13冷却塔供水管，14水动风机冷却塔，15冷却塔排水管，16热泵旁路进水阀，17热泵旁路管，18热泵旁路出水阀，19冷凝器供水管，20热泵蒸发器进水阀，21水源热泵，22热泵蒸发器出水阀，23循环泵进水阀，24冷凝器循环水泵，25循环泵出水阀，26热水循环泵进水阀，27热水循环泵，28热水循环泵出水阀，29热水箱，30热水箱进水阀，31换热器，32热泵冷凝器进水阀，33热泵冷凝器出水阀，34混合汁管，35混合汁出汁阀，36混合汁进汁阀，37补水阀，38热水循环管，39换热器热水进水阀，40换热器热水出水阀，41冷凝器进水阀，42汁汽阀，43汁汽管，44冷却水低温区，45冷却水高温区，46电动风机冷却塔。
【具体实施方式】
[0023]如图1所示，传统糖厂循环冷却水系统主要由I蒸发冷凝器，9循环冷却水池，24冷凝器循环水泵，46电动风机冷却塔，11冷却塔水泵等设备组成。冷凝器循环冷却水系统设备由I蒸发冷凝器、9循环冷却水池、24冷凝器循环水泵经管道阀门依次连接构成回路；冷却塔循环冷却水系统设备由9循环冷却水池、11冷却塔水泵、46电动风机冷却塔经管道阀门依次连接构成回路。
[0024]在此基础上，本实用新型糖厂循环冷却水系统余热余压回收节能装置主要增加了循环冷却水热泵余热回收单元、冷凝器循环冷却水水泵余压回收