一种锅炉排污余热回收再利用装置及方法与流程

本发明涉及能源回收技术领域，特别是一种锅炉排污余热回收再利用装置，还涉及上述锅炉排污余热回收再利用装置的余热回收再利用方法。

背景技术：

锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体，产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，常简称为锅炉，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。

在锅炉使用过程中需要向外排放污水，污水中还存在较多的热能，现有技术中最常见的办法就是将这部分污水送入降温池，经降温后再处理排放，造成了热能的浪费；目前，虽然也有的方法是利用这部分污水去进行热交换，进行热能的回收，但是热能的利用效率很低，并且回收的能量还是用于锅炉使用，不能向外输出，供外部使用。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理、热效率高，能够对锅炉排污余热进行回收利用，持续向外供应热水的锅炉排污余热回收再利用装置。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供了上述锅炉排污余热回收再利用装置的余热回收再利用方法。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种锅炉排污余热回收再利用装置，该装置包括闪蒸分离器、污水冷却装置、乏汽回收装置和用于存储热水的水箱，闪蒸分离器的进口端与外部锅炉排污管道连通，闪蒸分离器的排汽口端与水箱连通，闪蒸分离器的排水口端与污水冷却装置的热进口端连通，污水冷却装置的热出口端与外部降温池连通，污水冷却装置的冷进口端与外部供水管道连通，污水冷却装置的冷进口端与乏汽回收装置的进水口端连通，乏汽回收装置的出水口端与水箱连通；在水箱上连通有出汽管道、排水管道和循环管道，出汽管道与乏汽回收装置的进汽口端连通，循环管道与乏汽回收装置的进水口端连通，在循环管道上安装有加热循环泵；在排水管道上还安装有热水输出泵，排水管道上还连通有与水箱连通的回水管道。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的锅炉排污余热回收再利用装置，所述乏汽回收装置包括外壳，外壳内设置有乏汽回收腔，乏汽回收腔内安装有与汽回收装置的进水口端连通的喷水管，喷水管上安装有若干喷嘴，乏汽回收装置的进汽口端和出水口端均设置在乏汽回收腔的底部。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的锅炉排污余热回收再利用装置，所述乏汽回收装置固定安装在水箱的顶部。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的锅炉排污余热回收再利用装置，所述水箱的上部连通有与外部降温池连通的溢流管道，水箱的底部连通有用于检修的放净管道，在放净管道上安装有放净控制阀。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的锅炉排污余热回收再利用装置，所述污水冷却装置包括壳体和设置在壳体内的换热器，换热器上设置有热进口端、热出口端、冷进口端和冷出口端。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的锅炉排污余热回收再利用装置，该装置包括用于对水箱出水进行控制的控制装置，水箱上安装有用于对水箱水位进行测量的液位计，乏汽回收装置上安装有压力计，液位计、压力计与控制装置的输入端连接，加热循环泵和热水输出泵与控制装置的输出端连接。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的锅炉排污余热回收再利用装置，所述控制装置包括plc控制器和便于plc控制器安装固定的控制柜。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的锅炉排污余热回收再利用装置，一种锅炉排污余热回收再利用方法，其步骤如下：

（1）将外部锅炉排出的污水通入闪蒸分离器进行闪蒸分离，分离产生的乏汽送入水箱进行热量回收，再由水箱进入乏汽回收装置，其他汽液及废水送入污水冷却装置进行热量回收；

（2）进入污水冷却装置的汽液及废水与外部供水管道供入的原水进行热交换后送入外部降温池进行降温，原水热交换升温后送入乏汽回收装置；

（3）进入乏汽回收装置的原水与乏汽进行混合热交换后再送入水箱；

（4）水箱内的热水经循环管道送入乏汽回收装置进行热交换后再返回水箱，进行循环加热，同时热水输出泵根据水箱内的水位向外输出热水。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的锅炉排污余热回收再利用方法，水箱热水的输出方法为：首先，预设出水水位，在水箱水位高于预设出水水位一定高度后，向外输出热水；在水箱水位低于预设出水水位一定高度后，停止输出热水。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的锅炉排污余热回收再利用方法，水箱热水的循环加热方法为：首先，预设循环压力位，在乏汽回收装置的压力大于循环压力位后，进行循环加热；在乏汽回收装置的压力为0后，停止循环加热。

与现有技术相比，本发明通过闪蒸分离器对锅炉排出的污水进行闪蒸分离，分离后的乏汽送入水箱进行热量回收后再送入乏汽回收装置，其他汽液及废水送入污水冷却装置进行热量回收，热量回收后的废水再送入外部降温池进行降温处理；进入污水冷却装置的汽液及废水与通入的原水进行热交换，热交换后的原水送入乏汽回收装置，在乏汽回收装置内，乏汽、原水进行热交换后再送入水箱，便于向外输出热水；其次，水箱内的水也可送入乏汽回收装置进行循环加热，进一步提高热交换效率。该装置设计合理、热交换效率高，能够将外部锅炉排放的污水与通入原水进行热交换，从而持续向外供应热水，实现了过滤排污余热回收再利用，既不影响锅炉的正常排污，又节约能源。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1，一种锅炉排污余热回收再利用装置，该装置包括闪蒸分离器1、污水冷却装置2、乏汽回收装置3和用于存储热水的水箱4，闪蒸分离器1的进口端与外部锅炉排污管道5连通，闪蒸分离器1的排汽口端与水箱4连通，闪蒸分离器1的排水口端与污水冷却装置2的热进口端连通，污水冷却装置2的热出口端与外部降温池6连通，污水冷却装置2的冷进口端与外部供水管道7连通，污水冷却装置2的冷进口端与乏汽回收装置3的进水口端连通，乏汽回收装置3的出水口端与水箱4连通；闪蒸分离器1用于对锅炉排出的污水进行闪蒸分离，分离的乏汽送入水箱4内，剩下的汽液及废水送入污水冷却装置2；污水冷却装置2用于将送入的汽液及废水与外部供水管道7通入的原水进行热交换，原水吸热后送入乏汽回收装置3，汽液及废水放热后送入外部降温池6进行降温；

闪蒸分离器1包括闪蒸罐，闪蒸罐包括罐体，罐体上设置有进口、排汽口和排水口，罐体内设置有分离装置，排汽口处连通有出汽管，出汽管通过分离装置与罐体的内部连通，分离装置包括进气口、分离区和导流管，进气口设置在分离区的侧壁上并且分离区通过进气口与罐体的内部连通，导流管连接在分离区的下方并且分离区通过导流管与罐体的内部连通；进口设置在罐体的中部，排水口设置在罐体的底部；闪蒸罐也可以为现有技术中其他能实现汽液分离的闪蒸罐。

在水箱4上连通有出汽管道、排水管道11和循环管道9，出汽管道与乏汽回收装置3的进汽口端连通，循环管道9与乏汽回收装置3的进水口端连通，在循环管道9上安装有加热循环泵10；在排水管道11上还安装有热水输出泵12，排水管道11上还连通有与水箱4连通的回水管道13，回收管道上安装有回水控制阀，在回收管道与排水管道11连通处的排水管上安装有排水控制阀。出汽管道的设置用于将水箱4内的水汽送入乏汽回收装置3；排水管道11的设置用于将水箱4内的热水向外输送；循环管道9用于将水箱4内的热水送入乏汽回收装置3进入进一步热交换，进一步升高温度，避免在水箱4内停留时间过长，造成温度降低，影响后续输出使用；回收管道的设置用于实现水箱4内水进行自我循环，保持水的流动性，具体过程为，打开回水控制阀，关闭排水控制阀，此时热水输出泵12当作循环泵使用，水箱4内的水先进入排水管道11，再经回水管道13回流到水箱4内。

在乏汽回收装置3内，通入的原水、乏汽进行充分混合、热交换，然后再送入水箱4内存储，便于向外输出热水；同时，水箱4内的热水也会送入乏汽回收装置3内进行热交换，再返还水箱4，形成循环加热；

本申请能够充分利用锅炉排污的余热，实现锅炉污水热能的回收，并将回收的热能进行加热原水，得到热水，热水存储在水箱4内，可进行循环加热，保证水温，从而达到持续向外供应热水的目的。

所述乏汽回收装置3包括外壳，外壳内设置有乏汽回收腔，乏汽回收腔内安装有与汽回收装置的进水口端连通的喷水管，喷水管上安装有若干喷嘴，乏汽回收装置3的进汽口端和出水口端均设置在乏汽回收腔的底部。经进水口端输入的原水进入喷水管，经喷嘴向乏汽回收腔内喷洒，从而与从进汽口端输入的乏汽进行充分热交换，提高换热效率，换热后的原水再经出水口端流入水箱4。

所述乏汽回收装置3固定安装在水箱4的顶部，将水箱4与乏汽回收装置3直接的距离尽可能的缩短，从而尽可能的减少热量损耗，提高资源的利用率。

所述水箱4的上部连通有与外部降温池6连通的溢流管道，水箱4的底部连通有用于检修的放净管道，在放净管道上安装有放净控制阀。溢流管道用于在水箱4内的水位过高时，将水箱4内的水向外溢流，避免对水箱4造成损坏；放净管道用于在需要时将水箱4内的水进行排空，便于进行检修或者维护。

所述污水冷却装置2包括壳体和设置在壳体内的换热器，换热器上设置有热进口端、热出口端、冷进口端和冷出口端。冷源腔室上设置有冷进口端和冷出口端，热源，如本申请中的经分离得到的汽液及废水，从热进口端进入热源腔室，从热出口端流出热源腔室；冷源，如本申请中外部供水管道7供应的原水，从冷进口端进入冷源腔室，从冷出口端流出冷源腔室，热进口端与冷出口端设置在同一侧，热出口端与冷进口端设置在同一侧，使得热源与冷源在换热器内的流动方向是相反的，从而尽可能的增大换热效率。

该装置包括用于对水箱4出水进行控制的控制装置8，水箱4上安装有用于对水箱4水位进行测量的液位计，乏汽回收装置3上安装有压力计，液位计、压力计与控制装置8的输入端连接，加热循环泵10和热水输出泵12与控制装置8的输出端连接。压力计与加热循环泵10联动，即控制装置8根据压力计检测的压力信号控制加热循环泵10的开关；液位计与热水输出泵12联动，即控制装置8根据液位计检测的液位信号控制热水输出泵12开关，从而实现加热循环泵10和热水输出泵12的自动运行。

所述控制装置8包括plc控制器和便于plc控制器安装固定的控制柜，plc控制器指的是可编程逻辑控制器，是一种具有微处理机的数字电子设备，用于自动化控制的数字逻辑控制器，可以将控制指令随时加载内存内储存与执行，可编程控制器由内部cpu，指令及资料内存、输入输出单元、电源模组、数字模拟等单元所模组化组合成；本申请中采用plc控制器接收压力计，液位计的检测信号，并根据检测信号控制加热循环泵10和热水输出泵12动作，相关程序采用现有技术中的程序即可。

一种锅炉排污余热回收再利用方法，其步骤如下：

（1）将外部锅炉排出的污水通入闪蒸分离器1进行闪蒸分离，分离产生的乏汽送入水箱4进行热量回收，再由水箱4进入乏汽回收装置3，其他汽液及废水送入污水冷却装置2进行热量回收；

（2）进入污水冷却装置2的汽液及废水与外部供水管道7供入的原水进行热交换后送入外部降温池6进行降温，原水热交换升温后送入乏汽回收装置3；

（3）进入乏汽回收装置3的原水与乏汽进行混合热交换后再送入水箱4；

（4）水箱4内的热水经循环管道9送入乏汽回收装置3进行热交换后再返回水箱4，进行循环加热，同时热水输出泵12根据水箱4内的水位向外输出热水。

水箱4热水的输出方法为：首先，预设出水水位，在水箱4水位高于预设出水水位一定高度后，向外输出热水；在水箱4水位低于预设出水水位一定高度后，停止输出热水。预设出水水位可根据实际情况进行设定，一般设定为水箱4的中心线高度，在水位高于中心线300mm时，热水输出泵12动作，向外输出热水；在水位低于中心线200mm时，热水输出泵12停止动作。

水箱4热水的循环加热方法为：首先，预设循环压力位，在乏汽回收装置3的压力大于循环压力位后，进行循环加热；在乏汽回收装置3的压力为0后，停止循环加热。预设循环压力位根据实际情况设定，一般设定为5kpa。

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