一種利用循環(huán)氨水余熱制取鍋爐除氧水的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種利用循環(huán)氨水余熱制取鍋爐除氧水的系統(tǒng)，包括循環(huán)氨水槽、循環(huán)氨水泵、吸收式熱泵機(jī)組、除鹽水槽、除鹽水泵、除氧器、涼水架、冷卻水泵。循環(huán)氨水被循環(huán)氨水泵從循環(huán)氨水槽中抽出送入至熱泵機(jī)組。除鹽水由除鹽水泵從除鹽水槽中抽出送至熱泵機(jī)組。進(jìn)入機(jī)組的熱循環(huán)氨水驅(qū)動(dòng)吸收式熱泵機(jī)組加熱除鹽水，溫度升高后的除鹽水出熱泵機(jī)組后進(jìn)入除氧器，降低了除氧器的蒸汽消耗，實(shí)現(xiàn)了循環(huán)氨水余熱的回收利用。
【專利說(shuō)明】一種利用循環(huán)氨水余熱制取鍋爐除氧水的系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及焦化循環(huán)氨水余熱回收及鍋爐除氧水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說(shuō)是一種利用循環(huán)氨水余熱制取除氧水的系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]煉焦過(guò)程中，從焦?fàn)t炭化室經(jīng)上升管逸出的荒煤氣溫度為650?750°C，在橋管和集氣管內(nèi)用表壓為147?196KPa的循環(huán)氨水噴灑，當(dāng)細(xì)霧狀的氨水與煤氣充分接觸時(shí)，氨水吸收荒煤氣顯熱部分蒸發(fā)進(jìn)入煤氣中，煤氣溫度溫度急劇降至80?85°C，進(jìn)入初冷器冷卻至21°C。蒸發(fā)的循環(huán)氨水煤氣在初冷器冷卻過(guò)程中與煤氣中的水蒸汽、氨、焦油、萘等被冷凝冷卻下來(lái)，形成冷凝液。冷凝液在焦油氨水分離器或機(jī)械化澄清槽中靜止分離，得到氨水，溫度一般為75?78°C,部分用于循環(huán)噴灑冷卻焦?fàn)t煤氣,循環(huán)量約為6m3/t干煤。一般循環(huán)氨水溫度應(yīng)高于集氣管煤氣露點(diǎn)5?10°C，當(dāng)裝入煤水分在8%?11%時(shí)，相應(yīng)的煤氣露點(diǎn)溫度為65?70°C，即循環(huán)氨水溫度在70?75°C也可滿足噴灑冷卻煤氣要求，故75?78°C的循環(huán)氨水可利用3?7°C溫差后再用于循環(huán)冷卻煤氣。目前，在焦化行業(yè)開(kāi)發(fā)了循環(huán)氨水余熱制冷技術(shù)，僅用于夏季；另外，在北方還將循環(huán)氨水余熱與采暖水換熱后用于取暖，僅限于冬季，不能實(shí)現(xiàn)全年循環(huán)氨水余熱的綜合利用。
[0003]焦化企業(yè)一般都需要配置鍋爐生產(chǎn)蒸汽滿足焦化用汽要求，鍋爐用水為除氧水，即將除鹽水加熱至105°C，而除鹽水在除氧器以高品質(zhì)的蒸汽為熱源，加熱至105°C，蒸汽消耗量較大。
[0004]本實(shí)用新型研究的是一種利用循環(huán)氨水余熱制取鍋爐除氧水的余熱回收利用系統(tǒng)，循環(huán)氨水引入吸收式熱泵機(jī)組，驅(qū)動(dòng)熱泵機(jī)組加熱除鹽水，加熱后的除鹽水返回至除氧器，再以蒸汽加熱至105°C，從而實(shí)現(xiàn)了循環(huán)氨水余熱利用，降低了除氧器蒸汽消耗。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種利用循環(huán)氨水余熱制取除氧水的系統(tǒng)，是用熱泵回收循環(huán)氨水中的余熱熱能，即以循環(huán)氨水驅(qū)動(dòng)熱泵加熱除鹽水，用循環(huán)氨水余熱將除鹽水加熱至一定溫度，從而回收利用了循環(huán)氨水余熱，降低除氧器蒸汽消耗，提高能源利用率，降低焦化工序能耗。
[0006]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是:一種利用循環(huán)氨水余熱制取除氧水的系統(tǒng)，包括循環(huán)氨水槽、除鹽水槽、除鹽水泵、熱泵、循環(huán)氨水泵、除氧器、冷卻水泵和涼水架，其特征在于，
[0007]所述熱泵機(jī)組為吸收式熱泵機(jī)組，包括蒸發(fā)器、吸收器、冷凝器和發(fā)生器；所述的蒸發(fā)器的輸出口連通所述的吸收器的輸入口，所述的吸收器的輸出口連通所述的發(fā)生器的輸入口且在兩者之間的連通管路上串接有溶液熱交換器；所述的發(fā)生器的輸出口連通所述的冷凝器的輸入口 ；所述的冷凝器的輸出口連通所述的蒸發(fā)器的輸入口且在冷凝器和蒸發(fā)器之間串接有冷劑泵；所述的發(fā)生器的輸出口連通所述的吸收器的輸入口且在兩者之間的連通管路上串接有溶液熱交換器；所述的冷凝器連通冷卻水源；
[0008]所述的循環(huán)氨水泵的輸出口在循環(huán)氨水泵出口閥門前通過(guò)第一支路連通所述蒸發(fā)器的熱源輸入口，通過(guò)第二支路連通所述發(fā)生器的熱源輸入口 ；所述蒸發(fā)器的熱源輸出口以及所述發(fā)生器的熱源輸出口分別連通所述的循環(huán)氨水泵出口閥門后的輸出端；所述除鹽水泵的輸出端連接所述吸收器的除鹽水輸入口 ；所述吸收器的除鹽水輸出口連通至除氧器的除鹽水輸入口 ；所述冷凝器的冷卻水輸入口連通至冷卻水泵出口 ；所述冷凝器的冷卻水輸出口連通至涼水架循環(huán)水輸入口 ；所述冷卻水泵輸入口連通至涼水架底部水槽的輸出□。
[0009]本實(shí)用新型用熱泵回收循環(huán)氨水余熱加熱除鹽水，即用循環(huán)氨水直接驅(qū)動(dòng)吸收式熱泵加熱除鹽水至一定溫度，實(shí)現(xiàn)了循環(huán)氨水余熱的回收利用，降低了除氧器蒸汽耗量，具有以下特點(diǎn):
[0010]( I )用循環(huán)氨水直接驅(qū)動(dòng)熱泵機(jī)組加熱除鹽水，實(shí)現(xiàn)了循環(huán)氨水余熱穩(wěn)定地回收利用，降低了干熄焦除氧器蒸汽消耗。
[0011]( II )本系統(tǒng)用循環(huán)氨水直接驅(qū)動(dòng)熱泵，熱效率高。
[0012](III)本系統(tǒng)以吸收式熱泵回收循環(huán)氨水余熱，轉(zhuǎn)動(dòng)部件少，電耗低。
[0013](IV )本系統(tǒng)產(chǎn)生的除氧水可適用于焦化熱力鍋爐、干熄焦余熱鍋爐或煙道氣回收余熱鍋爐，在焦化有穩(wěn)定的用戶，且只需要將除鹽水引至熱泵機(jī)組，不影響原鍋爐工藝。
[0014]( V )本系統(tǒng)改造只需在循環(huán)氨水管道連接換熱器，不影響焦?fàn)t循環(huán)氨水噴灑系統(tǒng)。
[0015](VI)該系統(tǒng)改造適用于所有焦化企業(yè)，推廣應(yīng)用前景廣闊。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的工藝流程示意圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型中熱泵原理示意圖；
[0018]圖中:1-循環(huán)氨水槽2-循環(huán)氨水泵3-熱泵機(jī)組4-除鹽水槽5-除鹽水泵6-除氧器7-涼水架8-冷卻水泵

【具體實(shí)施方式】
[0019]為便于理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對(duì)其技術(shù)內(nèi)容作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0020]如圖1和圖2所示，利用循環(huán)氨水余熱制取余熱鍋爐除氧水的系統(tǒng)，包括循環(huán)氨水槽、循環(huán)氨水泵2、熱泵機(jī)組3、除鹽水槽4、除鹽水泵5、除氧器6、涼水架7和冷卻水泵8。所述熱泵機(jī)組3為二類吸收式熱泵機(jī)組，包括蒸發(fā)器蒸發(fā)器、吸收器、發(fā)生器、冷凝器、冷劑泵、溶液泵、熱交換器。
[0021]循環(huán)氨水泵2入口連接循環(huán)氨水槽1，循環(huán)氨水泵2出口連接兩支路，支路I連接焦?fàn)t上升管，用于焦?fàn)t噴灑冷卻煤氣用，支路2又分兩分別連接熱泵機(jī)組3的蒸發(fā)器和發(fā)生器。除鹽水泵入口端連接除鹽水槽4，出口端連接熱泵機(jī)組3的吸收器的入口端，吸收器熱水出口端連接除氧器6。冷卻水泵8的入口端與涼水架的水輸入端相連，冷卻水泵8的出口端與熱泵機(jī)組3的冷凝器的冷卻水輸入端相連，冷凝器的冷卻水輸出端與涼水架7的輸入端連接。
[0022]熱泵機(jī)組3是常見(jiàn)的熱能回收裝置，通常利用溶液的強(qiáng)吸水性及冷劑水的蒸發(fā)與冷凝將其內(nèi)部的蒸發(fā)器與吸收器、發(fā)生器與冷凝器間的能量搬運(yùn)，蒸發(fā)器和發(fā)生器分別接循環(huán)氨水，廢熱和發(fā)生器形成驅(qū)動(dòng)熱源系統(tǒng)，中溫廢熱還和蒸發(fā)器端構(gòu)成熱源系統(tǒng)，上述關(guān)于循環(huán)氨水I與熱泵機(jī)組2運(yùn)行原理的說(shuō)明均為現(xiàn)有技術(shù)，此處不再贅述。
[0023]熱泵機(jī)組3中的蒸發(fā)器的輸出口連通吸收器的輸入口，吸收器的輸出口連通發(fā)生器的輸入口，發(fā)生器的輸出口連通冷凝器的輸入口，冷凝器的輸出口連通蒸發(fā)器的輸入口且在連接通路上串接有冷劑泵，發(fā)生器的輸出口連通吸收器的輸入口且在連接通路上串接有溶液泵和溶液熱交換器。
[0024]循環(huán)氨水泵2的排出口通過(guò)第一支路中的第I路連通熱泵機(jī)組3中的蒸發(fā)器的熱源輸入口，通過(guò)第一支路中的第II路連通熱泵機(jī)組3的發(fā)生器的熱源輸入口。蒸發(fā)器端的熱源介質(zhì)輸出口以及發(fā)生器端的熱源介質(zhì)輸出口分別連通循環(huán)氨水泵2出口的第二支路。需要說(shuō)明的是，所述蒸發(fā)器的循環(huán)氨水輸入口與輸出口分別對(duì)應(yīng)蒸發(fā)器換熱管的入口及出口 ；所述發(fā)生器的循環(huán)氨水輸入口與輸出口分別對(duì)應(yīng)發(fā)生器換熱管的入口及出口。
[0025]所述除鹽水槽4的輸出口連接除鹽水泵5的輸入口，除鹽水泵5的輸出端連接熱泵機(jī)組3的吸收器的除鹽水輸入端。吸收器的除鹽水輸出口連通除氧器6的除鹽水輸入端。需要說(shuō)明的是，所述吸收器的除鹽水輸入口與輸出口分別對(duì)應(yīng)吸收器換熱管的入口及出口。
[0026]所述熱泵機(jī)組3的冷凝器的冷卻水輸入口連通冷卻水泵8的循環(huán)水出口，冷卻水泵8的輸入端連接涼水架7的輸出口 ；熱泵機(jī)組3的冷凝器的冷卻水輸出口連通涼水架7的輸入口。需要說(shuō)明的是，所述冷凝器的冷卻水輸入口與輸出口分別對(duì)應(yīng)吸收器換熱管的入口及出口。
[0027]在各輸送管路上不然設(shè)置有各種控制閥門、動(dòng)力泵以及常規(guī)測(cè)試元件等輔助部件，作為本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員，完全能夠根據(jù)具體情況，來(lái)對(duì)需要使用到的上述輔助部件進(jìn)行具體設(shè)置，為便于說(shuō)明及理解本實(shí)用新型的改進(jìn)特點(diǎn)，對(duì)該部分所涉內(nèi)容不再做詳細(xì)說(shuō)明，所以其不能夠?qū)Ρ緦?shí)用新型的保護(hù)范圍形成限制。
[0028]工作原理:
[0029]在所述熱泵機(jī)組3的蒸發(fā)器，由所述冷劑泵從熱泵機(jī)組3的冷凝器輸送過(guò)來(lái)的冷劑被送入帶蒸發(fā)器，冷劑由蒸發(fā)器的輸入口送入后，冷劑吸收蒸發(fā)器傳熱管內(nèi)循環(huán)氨水的熱量而蒸發(fā)生成冷劑蒸汽，同時(shí)使循環(huán)氨水溫度降低而排出機(jī)組。生成的冷劑蒸汽通過(guò)蒸發(fā)器的輸出口輸送至吸收器的輸入口進(jìn)入吸收器內(nèi)部。循環(huán)氨水為來(lái)自循環(huán)氨水泵2第一去路的循環(huán)氨水，循環(huán)氨水通過(guò)蒸發(fā)器端的熱源輸入口送入蒸發(fā)器的傳熱管，換熱后循環(huán)氨水溫度降低，通過(guò)蒸發(fā)器的熱源輸出口輸出至循環(huán)氨水泵2出口與第二支路匯合。
[0030]在所述熱泵機(jī)組3的吸收器，由吸收器的輸入口噴淋至吸收器的傳熱管上的吸收溶液，吸收由蒸發(fā)器生成的冷劑蒸汽，使冷劑蒸汽由氣態(tài)變液態(tài)，在冷凝過(guò)程中釋放出大量的熱量。吸收冷劑蒸汽時(shí)生成的吸收熱使吸收器傳熱管內(nèi)的除鹽水升溫。吸收溶液吸收冷劑蒸汽后，濃度下降的吸收溶液變?yōu)橄∪芤?，稀溶液由溶液泵?jīng)過(guò)熱交換器與來(lái)自發(fā)生器的濃溶液熱交換后經(jīng)發(fā)生器的輸入口送入發(fā)生器內(nèi)部。除鹽水泵5的輸入口接收由除鹽水箱4的除鹽水輸出口，除鹽水泵5的輸出口連通所述吸收器的除鹽水輸入口(即傳熱管入口)，送入吸收器的傳熱管內(nèi)，噴淋的吸收溶液在吸收冷劑蒸汽時(shí)生成的吸收熱便用來(lái)加熱該處的除鹽水。所述被加熱后的除鹽水由所述吸收器的熱除鹽水輸出口(即傳熱管出口)送至除氧器的輸入口。
[0031]在所述熱泵機(jī)組3的發(fā)生器，由吸收器輸出的并經(jīng)過(guò)加熱后的稀溶液，被噴淋在發(fā)生器的傳熱管上，稀溶液被傳熱管內(nèi)的循環(huán)氨水加熱，溶液中的水蒸發(fā)而產(chǎn)生冷劑蒸汽，同時(shí)稀溶液變成濃度較高的吸收溶液(即濃溶液)，生成的吸收溶液通過(guò)發(fā)生器的輸出口被送回吸收器，且是經(jīng)過(guò)吸收器的輸入口送入其內(nèi)部的，吸收溶液在由發(fā)生器向吸收器輸送的過(guò)程中經(jīng)過(guò)了溶液熱交換器的加熱。循環(huán)氨水為來(lái)自循環(huán)氨水泵出口第一支路的第II支路的循環(huán)氨水，循環(huán)氨水通過(guò)發(fā)生器的循環(huán)氨水輸入口送入發(fā)生器的傳熱管，換熱后循環(huán)氨水溫度降低由發(fā)生器傳熱管的輸出口輸出，并與來(lái)自所述蒸發(fā)器的降溫后的循環(huán)氨水混合后，送至循環(huán)氨水泵2第二支路。發(fā)生器生成的冷劑蒸汽由發(fā)生器的輸出口送至冷凝器，并經(jīng)冷凝器的輸入口進(jìn)入其內(nèi)部。
[0032]在所述熱泵機(jī)組3的冷凝器，由冷凝器的輸入口送入的冷劑蒸汽噴淋在冷凝器的換熱管上，冷劑蒸汽被降溫后變成冷劑液體，冷劑液體通過(guò)冷凝器的輸出口經(jīng)冷劑泵輸送到蒸發(fā)器的輸入口處進(jìn)入蒸發(fā)器內(nèi)部。
[0033]總之，該技術(shù)就是以循環(huán)氨水為熱源，驅(qū)動(dòng)熱泵機(jī)組3，加熱來(lái)自除鹽水泵5送入熱泵機(jī)組3的除鹽水，使除鹽水溫度升高后至除氧器6，從而降低了除氧器的蒸汽輸入。除氧器中的生產(chǎn)的除氧水可用于鍋爐給水。
[0034]除說(shuō)明書(shū)所述的技術(shù)特征外，均為本專業(yè)技術(shù)人員的已知技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種利用循環(huán)氨水余熱制取鍋爐除氧水的系統(tǒng)，包括循環(huán)氨水槽、除鹽水槽、除鹽水泵、熱泵、循環(huán)氨水泵、除氧器、冷卻水泵和涼水架，其特征在于， 所述熱泵機(jī)組為吸收式熱泵機(jī)組，包括蒸發(fā)器、吸收器、冷凝器和發(fā)生器；所述的蒸發(fā)器的輸出口連通所述的吸收器的輸入口，所述的吸收器的輸出口連通所述的發(fā)生器的輸入口且在兩者之間的連通管路上串接有溶液熱交換器；所述的發(fā)生器的輸出口連通所述的冷凝器的輸入口 ；所述的冷凝器的輸出口連通所述的蒸發(fā)器的輸入口且在冷凝器和蒸發(fā)器之間串接有冷劑泵；所述的發(fā)生器的輸出口連通所述的吸收器的輸入口且在兩者之間的連通管路上串接有溶液熱交換器；所述的冷凝器連通冷卻水源； 所述的循環(huán)氨水泵的輸出口在循環(huán)氨水泵出口閥門前通過(guò)第一支路連通所述蒸發(fā)器的熱源輸入口，通過(guò)第二支路連通所述發(fā)生器的熱源輸入口 ；所述蒸發(fā)器的熱源輸出口以及所述發(fā)生器的熱源輸出口分別連通所述的循環(huán)氨水泵出口閥門后的輸出端；所述除鹽水泵的輸出端連接所述吸收器的除鹽水輸入口 ；所述吸收器的除鹽水輸出口連通至除氧器的除鹽水輸入口 ；所述冷凝器的冷卻水輸入口連通至冷卻水泵出口 ；所述冷凝器的冷卻水輸出口連通至涼水架循環(huán)水輸入口 ；所述冷卻水泵輸入口連通至涼水架底部水槽的輸出口。
【文檔編號(hào)】F25B30/04GK203927884SQ201420342789
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月25日
【發(fā)明者】寧述芹, 甄玉科, 祝仰勇, 劉明波, 王健, 王華明, 牛愛(ài)寧, 劉亮 申請(qǐng)人:濟(jì)鋼集團(tuán)有限公司, 煙臺(tái)天元方正熱電能源管理有限公司