專利名稱：太陽能鍋爐軟水預(yù)熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石化行業(yè)中太陽能的利用技術(shù)，尤其涉及太陽能高效集熱裝置、儲熱設(shè)備和工業(yè)鍋爐之間的耦合改造，具體地說是一種為鍋爐提供預(yù)熱軟水的太陽能鍋爐軟水預(yù)熱系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
石化行業(yè)中，油品具有較大的黏度，不利于在管道中長距離運輸。行業(yè)上一般將流通蒸汽伴熱管線安裝在油品管線旁邊，對油品加熱來降低油品的黏度。這需要消耗大量的能源，同時排放出大量的二氧化碳。若每天使用240噸蒸汽來伴熱油品，則需要消耗燃煤10噸左右，排放二氧化碳2.7噸，一年二氧化碳的排放總量達980噸左右。太陽能作為一切能源的主要來源，它是無窮無盡、無公害的清潔能源，是21世紀人類可期待的最有希望的能源。近年來，太陽能科學(xué)技術(shù)突飛猛進，太陽能利用日新月異，因此利用太陽能技術(shù)代替部分常規(guī)能源，在節(jié)能降耗及綠色環(huán)保方面具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有石化行業(yè)中油品伴熱技術(shù)存在的缺陷，提供一種為鍋爐提供預(yù)熱軟水的太陽能鍋爐軟水預(yù)熱系統(tǒng)。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案解決的:
一種太陽能鍋爐軟水預(yù)熱系統(tǒng)，包括鍋爐、除氧設(shè)備、軟水水箱和太陽能集熱器，其特征在于所述的太陽能集熱器通過熱水管與儲熱水箱相連，儲熱水箱通過供水管與太陽能集熱器相連，供水管上設(shè)有供水泵且在熱水管和供水管上分別設(shè)有與中央控制系統(tǒng)相連的熱水溫控器和供水溫控器，所述儲熱水箱分別通過出水泵和補水泵與軟水水箱相連，軟水水箱通過管路依次與除氧設(shè)備、鍋爐相連。所述的補水泵一側(cè)處的儲熱水箱上設(shè)有與中央控制系統(tǒng)相連的液位計。所述的儲熱水箱與出水泵相連的管道上設(shè)有與中央控制系統(tǒng)相連的出水溫控器。所述的太陽能集熱器和儲熱水箱之間的熱水管上設(shè)有相變蓄熱器，所述的相變蓄熱器位于太陽能集熱器和熱水溫控器之間。所述儲熱水箱的一側(cè)設(shè)有與其相連的空氣源熱泵，所述空氣源熱泵的介質(zhì)入口端側(cè)的管道上設(shè)有循環(huán)水泵。所述的循環(huán)水泵一側(cè)處的儲熱水箱上設(shè)有分別與中央控制系統(tǒng)相連的高溫溫控器和低溫溫控器。所述的軟水水箱與除氧設(shè)備之間的管道上設(shè)有換熱器。所述的換熱器分別通過管道直接與鍋爐的供水端和供熱端相連。所述的除氧設(shè)備通過管道直接與鍋爐的供熱端相連。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)有如下優(yōu)點:
本發(fā)明利用可再生的太陽能先對進入除氧設(shè)備前的軟水水箱內(nèi)的軟水進行加熱，提高軟水進入除氧設(shè)備的初始溫度從而減少鍋爐的回流蒸汽，達到節(jié)能減排的效果且節(jié)約了不可再生資源，減小了環(huán)境污染。本發(fā)明的系統(tǒng)在加熱軟水時多余的太陽能儲存在相變蓄熱器中，在晚上無陽光時可以繼續(xù)為鍋爐提供加熱軟水；同時作為輔助使用的空氣源熱泵可以在雨天等陽光不足的天氣下，繼續(xù)為鍋爐提供加熱軟水。


附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。其中:1 一鍋爐；2 —除氧設(shè)備；3—軟水水箱；4一太陽能集熱器；5—熱水管；6—儲熱水箱；7—供水管；8—供水泵；9一熱水溫控器；10—供水溫控器；11 一出水泵；12—補水泵；13—液位計；14一出水溫控器；15—相變蓄熱器；16—空氣源熱泵；17—循環(huán)水泵；18—高溫溫控器；19一低溫溫控器；20—換熱器。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步的說明。如圖1所示:一種太陽能鍋爐軟水預(yù)熱系統(tǒng)，包括鍋爐1、除氧設(shè)備2、軟水水箱3和太陽能集熱器4，該太陽能集熱器4通過熱水管5與儲熱水箱6相連，儲熱水箱6通過供水管7與太陽能集熱器4相連，供水管7上設(shè)有供水泵8且在熱水管5和供水管7上分別設(shè)有與中央控制系統(tǒng)相連的熱水溫控器9和供水溫控器10，該儲熱水箱6分別通過出水泵11和補水泵12與軟水水箱3相連且在補水泵12 —側(cè)處的儲熱水箱6上設(shè)有與中央控制系統(tǒng)相連的液位計13，且在儲熱水箱6與出水泵11相連的管道上設(shè)有與中央控制系統(tǒng)相連的出水溫控器14 ;軟水水箱3通過管路依次與除氧設(shè)備2、鍋爐I相連，為強化回熱蒸汽的利用，在軟水水箱3與除氧設(shè)備2之間的管道上設(shè)有換熱器20且換熱器20分別通過管道直接與鍋爐I的供水端和供熱端相連，另外除氧設(shè)備2通過管道直接與鍋爐I的供熱端相連以利用回熱蒸汽。另外為避免太陽能集熱器4吸收熱能的利用，在太陽能集熱器4和儲熱水箱6之間的熱水管5上設(shè)有位于太陽能集熱器4和熱水溫控器9之間的相變蓄熱器15，相變蓄熱器15用于夜晚供熱；同時為防范陰雨天氣時的陽光不足狀況，在儲熱水箱6的一側(cè)設(shè)有與其相連的空氣源熱泵16，空氣源熱泵16的介質(zhì)入口端側(cè)的管道上設(shè)有循環(huán)水泵17且在循環(huán)水泵17 —側(cè)處的儲熱水箱6上設(shè)有分別與中央控制系統(tǒng)相連的高溫溫控器18和低溫溫控器19以輔助太陽能集熱器4的不足。本發(fā)明的系統(tǒng)工作時，軟水水箱3中的軟水首先通過補水泵12向儲熱水箱6補水，補水泵12的開停由儲熱水箱6處的液位計13反饋信號給中央控制系統(tǒng)控制，當液位達到高位報警時，中央控制系統(tǒng)給出指令停止補水泵12的運轉(zhuǎn)；當液位處于低位報警時，中央控制系統(tǒng)給出指令啟動補水泵12。儲熱水箱6中的軟水進而通過供水管7在供水泵8的控制下輸送到太陽能集熱器4中進行加熱，中央控制系統(tǒng)通過熱水溫控器9和供水溫控器10之間的溫差數(shù)據(jù)來控制供水泵8的工作與否，當溫差達到設(shè)定值上限時，中央控制系統(tǒng)發(fā)出指令，供水泵8工作，經(jīng)太陽能集熱器4加熱后的熱水經(jīng)過相變蓄熱器15儲蓄一部分熱能后進入儲熱水箱6 ;當溫差低于設(shè)定值下限時，供水泵8停止工作，如此反復(fù)。使太陽能集熱器4的熱水與儲熱水箱6的水進行交換，往復(fù)多次，從而加熱并保溫儲存。在日照正常的情況下，水箱中的熱水在使用時可達到40-60°C。儲熱水箱6中的熱水通過出水泵11輸送到軟水水箱3中，中央控制系統(tǒng)通過儲熱水箱6處的出水溫控器14來控制出水泵11的工作與否，當溫度達到設(shè)定值時，中央控制系統(tǒng)發(fā)出指令，出水泵11工作，儲熱水箱6的熱水被輸送到軟水水箱3中；當溫差低于設(shè)定值，出水泵11停止工作，如此反復(fù)。經(jīng)過加熱后的軟水通過換熱器20進行換熱后進入除氧設(shè)備2，這樣可以提高軟水進入除氧設(shè)備2的初始溫度從而減少鍋爐I的回流蒸汽并強化了回流蒸汽的利用；軟水由除氧設(shè)備2除氧后供給鍋爐1，最終為鍋爐I提供溫度恒定的軟水，最終達到節(jié)能減排的效果。在太陽下山后太陽能集熱器4失去加熱功能，這時由于相變蓄熱器15在白天存儲了一部份熱源，此時可以替代太陽能集熱器4進行加熱熱水，儲熱水箱6中的軟水進而通過供水泵8輸送經(jīng)過太陽能集熱器4進入到相變蓄熱器15中進行加熱；中央控制系統(tǒng)通過熱水溫控器9和供水溫控器10之間的溫差數(shù)據(jù)來控制供水泵8的工作與否，當溫差達到設(shè)定值上限時，中央控制系統(tǒng)發(fā)出指令，供水泵8工作，經(jīng)太陽能集熱器4加熱后的熱水經(jīng)過相變蓄熱器15儲蓄一部分熱能后進入儲熱水箱6 ;當溫差低于設(shè)定值下限時，供水泵8停止工作，如此反復(fù)，實現(xiàn)一天24小時連續(xù)工作。另外考慮到陰雨天等工況時上述系統(tǒng)的工作狀況，本發(fā)明還設(shè)置了空氣源熱泵16進行輔助加熱，儲熱水箱6中的熱水通過循環(huán)水泵17輸送到空氣源熱泵16中進行加熱，當由儲熱水箱6中的低溫溫控器19測得的水溫低于40°C時，空氣源熱泵16和循環(huán)水泵17啟動，輔助加熱儲熱水箱6中的軟水；當儲熱水箱6中的高溫溫控器18測得的水溫高于60°C時，空氣源熱泵16和循環(huán)水泵17停止工作。本發(fā)明利用可再生的太陽能先對進入除氧設(shè)備2前的軟水水箱3內(nèi)的軟水進行加熱，提高軟水進入除氧設(shè)備2的初始溫度從而減少鍋爐I的回流蒸汽，達到節(jié)能減排的效果且節(jié)約了不可再生資源，減小了環(huán)境污染。另外該系統(tǒng)在加熱軟水時多余的太陽能儲存在相變蓄熱器15中，在晚上無陽光時可以繼續(xù)為鍋爐提供加熱軟水；同時作為輔助使用的空氣源熱泵16可以在雨天等陽光不足的天氣下，繼續(xù)為鍋爐提供加熱軟水。以上實施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本發(fā)明保護范圍之內(nèi)；本發(fā)明未涉及的技術(shù)均可通過現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種太陽能鍋爐軟水預(yù)熱系統(tǒng)，包括鍋爐(I)、除氧設(shè)備(2)、軟水水箱(3)和太陽能集熱器(4)，其特征在于所述的太陽能集熱器(4)通過熱水管(5)與儲熱水箱(6)相連，儲熱水箱(6 )通過供水管(7 )與太陽能集熱器(4 )相連，供水管(7 )上設(shè)有供水泵(8 )且在熱水管(5)和供水管(7)上分別設(shè)有與中央控制系統(tǒng)相連的熱水溫控器(9)和供水溫控器(10)，所述儲熱水箱(6)分別通過出水泵(11)和補水泵(12)與軟水水箱(3)相連，軟水水箱(3)通過管路依次與除氧設(shè)備(2)、鍋爐(I)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能鍋爐軟水預(yù)熱系統(tǒng)，其特征在于所述的補水泵(12)—側(cè)處的儲熱水箱(6)上設(shè)有與中央控制系統(tǒng)相連的液位計(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能鍋爐軟水預(yù)熱系統(tǒng)，其特征在于所述的儲熱水箱(6)與出水泵(11)相連的管道上設(shè)有與中央控制系統(tǒng)相連的出水溫控器(14)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能鍋爐軟水預(yù)熱系統(tǒng)，其特征在于所述的太陽能集熱器(4)和儲熱水箱(6)之間的熱水管(5)上設(shè)有相變蓄熱器(15)，所述的相變蓄熱器(15)位于太陽能集熱器(4 )和熱水溫控器(9 )之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能鍋爐軟水預(yù)熱系統(tǒng)，其特征在于所述儲熱水箱(6)的一側(cè)設(shè)有與其相連的空氣源熱泵(16)，所述空氣源熱泵(16)的介質(zhì)入口端側(cè)的管道上設(shè)有循環(huán)水泵(17)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太陽能鍋爐軟水預(yù)熱系統(tǒng)，其特征在于所述的循環(huán)水泵(17)一側(cè)處的儲熱水箱(6)上設(shè)有分別與中央控制系統(tǒng)相連的高溫溫控器(18)和低溫溫控器(19)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能鍋爐軟水預(yù)熱系統(tǒng)，其特征在于所述的軟水水箱(3)與除氧設(shè)備(2 )之間的管道上設(shè)有換熱器(20 )。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的太陽能鍋爐軟水預(yù)熱系統(tǒng)，其特征在于所述的換熱器(20)分別通過管道直接與鍋爐(I)的供水端和供熱端相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能鍋爐軟水預(yù)熱系統(tǒng)，其特征在于所述的除氧設(shè)備(2)通過管道直接與鍋爐(I)的供熱端相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能鍋爐軟水預(yù)熱系統(tǒng)，包括鍋爐(1)、除氧設(shè)備(2)、軟水水箱(3)和太陽能集熱器(4)，其特征在于所述的太陽能集熱器(4)通過熱水管(5)與儲熱水箱(6)相連，儲熱水箱(6)通過供水管(7)與太陽能集熱器(4)相連，供水管(7)上設(shè)有供水泵(8)且在熱水管(5)和供水管(7)上分別設(shè)有與中央控制系統(tǒng)相連的熱水溫控器(9)和供水溫控器(10)，所述儲熱水箱(6)分別通過出水泵(11)和補水泵(12)與軟水水箱(3)相連，軟水水箱(3)通過管路依次與除氧設(shè)備(2)、鍋爐(1)相連。本發(fā)明利用可再生的太陽能提高軟水的初始溫度，節(jié)能減排且節(jié)約了不可再生資源，減小了環(huán)境污染。
文檔編號F22D1/50GK103175189SQ20131012283
公開日2013年6月26日 申請日期2013年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月10日
發(fā)明者周劍秋, 余召霞, 鄧坤軍, 董淑宏 申請人:南京工業(yè)大學(xué)