造紙高溫冷凝水回收利用系統的製作方法

2023-09-19 04:06:00 1

本發明涉及能源利用技術領域，更具體地說，它涉及造紙高溫冷凝水回收利用系統。

背景技術：

在工業領域，能源問題一直是亟待解決的首要問題，造紙廠是耗能大戶並且在其能耗中蒸汽佔了很大的份額，而蒸汽冷凝水的回收一直是一個很大的節能課題，蒸汽冷凝水裝置回收好的話，按熱電系統來說，節煤可達10%，節水可達80%以上，因此造紙蒸汽冷凝水的回收利用具有很大的意義，傳統的由造紙廠經過烘缸排出的高溫冷凝水需要經過造紙回水冷卻塔進行冷卻後再經過一系列的處理，並且得到的水大部分用於工業用水，能源利用率低，造成浪費。

因此需要提出一種新的方案來解決這個問題。

技術實現要素：

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在於提供造紙高溫冷凝水回收利用系統，具有充分利用高溫冷凝水熱能的優點。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：一種造紙高溫冷凝水回收利用系統，包括通過設置板式換熱器將高溫冷凝水進行熱量交換並降溫的第一降溫處理模塊，所述第一降溫處理模塊連接有用於降溫的第二降溫處理模塊，所述第二降溫處理模塊連接有用於將水升溫的升溫模塊，所述升溫模塊穿過板式換熱器並連接有補水加熱器。

通過採用上述技術方案，由高溫冷凝水箱流出的高溫冷凝水首先流入第一降溫處理模塊，第一降溫處理模塊中設置有板式換熱器，板式換熱器屬於間壁式換熱器，其具有傳熱效率高、阻力損失小、結構緊湊、溫度控制靈敏、操作彈性大、裝拆方便、使用壽命長等特點，是目前最先進的高效節能換熱設備，高溫冷凝水通過板式換熱器可以將升溫模塊中的低溫除鹽水進行加熱升溫，同時高溫冷凝水降低一定的溫度，實現熱量交換，即實現了高溫冷凝水的熱量利用，經過第一降溫處理模塊實現第一次降溫的高溫冷凝水進入第二降溫處理模塊，實現第二次降溫，第二次降溫後的水變為低溫冷凝水，之後進入升溫模塊實現升溫，並且升溫模塊穿過板式換熱器，利用高溫冷凝水的熱量升高一定溫度，可以降低升溫模塊本身所需要的能耗，保證了水系統的平衡，不再需要冷卻塔的調節，使熱能真正做到完全、充分、梯級利用。

本發明進一步設置為：所述第一降溫處理模塊包括連接於所述板式換熱器後的錳砂過濾器以及ro反滲透系統。

通過採用上述技術方案，錳砂過濾器是用於淨水類設備的前期處理設備，主要作用是去除水中的懸浮物質、固體顆粒，其材料採用多種材質，如：pe、鋼襯膠、鋼噴塑及鋼環氧防腐、不鏽鋼等；在錳砂過濾器後連接有ro反滲透系統，經過錳砂過濾器去除懸浮物質以及固體顆粒後的水進入ro反滲透系統，ro反滲透系統是採用當代最先進、節能有效的膜分離技術，反滲透設備其原理是在高於溶液滲透壓的作用下，使其他物質不能透過半透膜而將其它物質和水分離開來，因此反滲透系統能夠有效地去除水中的溶解鹽類、膠體、微生物、有機物等；經過該第一降溫處理系統後的水中的雜質顆粒以及鹽類微生物等含量已經大大減少，更接近於回收利用的用水標準。

本發明進一步設置為：所述第二降溫處理模塊包括連接於第一降溫處理模塊後的除鹽水箱，所述除鹽水箱通過補水管同時補水。

通過採用上述技術方案，除鹽水箱的作用是利用各種水處理工藝，進一步出去水中的懸浮物、膠體和無機的陽離子、陰離子等水中雜質，得到的成品水純度較高，並且經過除鹽水箱中冷水和熱水的混合，由第一降溫處理模塊出來的熱水可以降溫成冷水，這樣冷卻後的水便可以流入到升溫模塊內用作設備的冷卻降溫使用，除此之外，還可以降低除鹽水箱對自來水量的需求，可以節約很大一部分的自來水用水量，從而達到節能的效果。

本發明進一步設置為：所述升溫模塊包括連接於除鹽水箱的冷渣機以及汽封加熱器，所述第二降溫處理模塊流出的水經過冷渣機以及汽封加熱器實現第一次升溫，升溫後的水穿過板式換熱器實現第二次升溫連接於補水加熱器。

通過採用上述技術方案，冷渣機是利用冷卻水將冷渣機中的爐渣熱量帶走，使熱態爐渣逐步冷卻，同理，由除鹽水箱流出的冷卻水流經汽封加熱器時，汽封加熱器的熱量傳遞到冷卻水後使得冷卻水溫度升高，同時對汽封加熱器降溫，這樣由冷渣機以及汽封加熱器流出的水匯集一起，並且溫度可以升高，實現了第一次升溫，之後通過板式換熱器實現第二次升溫，這樣當進入補水加熱器後，補水加熱器所需要消耗的燃料用量便可大大降低，從而達到降耗的技術效果，同時解決了以前汽封加熱器進水溫度過高，影響汽封漏汽吸收的弊端，實現了造紙回水熱量的充分利用和機組安全運行的完美統一。

本發明進一步設置為：所述補水加熱器後連接有除氧器。

通過採用上述技術方案，經過補水加熱器流出的水進入到除氧器進行除氧操作，除氧器原理是補水經起膜管呈螺旋狀按一定的角度噴出與加熱蒸汽進行熱交換除氧，給水加熱到對應除氧器工作壓力下的飽和溫度，除去溶解於給水的氧及其它氣體，防止和降低鍋爐給水管、省煤器和其它附屬設備的腐蝕。

綜上所述，本發明具有以下有益效果：

其一，高溫冷凝水通過板式換熱器可以將升溫模塊中的低溫冷凝水進行加熱升溫，同時高溫冷凝水降低一定的溫度，實現熱量交換，即實現了高溫冷凝水的熱量利用，並且升溫模塊穿過板式換熱器，利用高溫冷凝水的熱量升高一定溫度，可以降低升溫模塊本身所需要的能耗，保證了水系統的平衡，不再需要冷卻塔的調節，使熱能真正做到完全、充分、梯級利用；

其二，通過在除鹽水箱中和冷水的混合，將高溫冷凝水進一步降溫成低溫冷凝水，解決了以前汽封加熱器進水溫度過高，影響汽封漏汽吸收的弊端，實現了造紙回水熱量的充分利用和機組安全運行的完美統一。

附圖說明

圖1為本發明的流程圖。

圖中：1、第一降溫處理模塊；2、第二降溫處理模塊；3、升溫模塊；4、補水加熱器；5、錳砂過濾器；6、ro反滲透系統；7、除鹽水箱；8、冷渣機；9、汽封加熱器；10、回水箱；11、除氧器；12、高溫冷凝水箱；13、板式換熱器。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本發明進行詳細描述。

造紙高溫冷凝水回收利用系統，如圖1所示，由高溫冷凝水箱12流出的水大約在90℃左右，通過輸水管道進入第一降溫處理模塊1，第一降溫處理模塊1包括板式換熱器13，高溫冷凝水先經過板式換熱器13，在板式換熱器13內進行熱量交換，將溫度傳遞給經過板式換熱器13的冷水後降到大約40℃，實現第一次降溫，並且在板式換熱器13後連接有回水箱10，可以對水進行臨時的儲存或者緩衝過渡，回水箱10後連接有錳砂過濾器5，錳砂過濾器5是用於淨水類設備的前期處理設備，主要作用是去除水中的懸浮物質、固體顆粒，其材料採用多種材質，如：pe、鋼襯膠、鋼噴塑及鋼環氧防腐、不鏽鋼等；在錳砂過濾器5後連接有ro反滲透系統6，經過錳砂過濾器5去除懸浮物質以及固體顆粒後的水進入ro反滲透系統6，ro反滲透系統6是採用當代最先進、節能有效的膜分離技術，反滲透設備其原理是在高於溶液滲透壓的作用下，使其他物質不能透過半透膜而將其它物質和水分離開來，因此反滲透系統能夠有效地去除水中的溶解鹽類、膠體、微生物、有機物等；經過該第一降溫處理系統後的水中的雜質顆粒以及鹽類微生物等含量可以大大減少。

由第一降溫處理模塊1處理過的水連接到第二降溫處理模塊2，第二降溫處理模塊2包括除鹽水箱7，除鹽水箱7中不斷地補入冷水，除鹽水箱7的作用是利用各種水處理工藝，進一步出去水中的懸浮物、膠體和無機的陽離子、陰離子等水中雜質，得到的成品水純度較高，並且經過除鹽水箱7中冷水和熱水的混合，由第一降溫處理模塊1出來的40℃的熱水可以降到25℃，這樣冷卻後的水便可以流入到升溫模塊3內用作設備的冷卻降溫使用，除此之外，還可以降低除鹽水箱7對自來水量的需求，可以節約很大一部分的自來水用水量。

升溫模塊3包括連接到除鹽水箱7的冷渣機8和汽封加熱器9，冷渣機8是利用冷卻水將冷渣機8中的爐渣熱量帶走，使熱態爐渣逐步冷卻，同理，由除鹽水箱7流出的25℃的冷卻水流經汽封加熱器9時，汽封加熱器9的熱量傳遞到冷卻水後使得冷卻水溫度升高，同時對汽封加熱器9降溫，這樣由冷渣機8以及汽封加熱器9流出的水匯集一起，並且溫度可以升高到35℃左右，實現了第一次升溫；之後35℃的水匯集流經板式換熱器13，由於板式換熱器13中同時流有90度的高溫冷凝水，因此90℃的高溫冷凝水將熱量傳遞給35℃的水，使得原先是35℃的水溫升高到68.3℃實現第二次升溫，這樣做既滿足經過鍋爐的冷渣機8及汽輪機汽封加熱器9的除鹽水溫度只有25℃的低溫要求，同時通過板式換熱器13又把除鹽水從35℃加熱到68.3℃，以及把90℃的高溫冷凝水冷卻到40℃的低溫冷凝水，並通過ro反滲透系統6處理後再利用，經過這樣的改造，解決了工藝前後矛盾的問題，保證了水系統的平衡，不再需要冷卻塔的調節，使熱能真正做到完全、充分、梯級利用；之後進入到補水加熱器4中進行加熱，由於補水加熱器4本身就需要將除鹽水箱7輸送過來的水通過燒煤的方式加熱到110℃，這樣經過兩次升溫後的水已經達到68.3度，只需要補水加熱器4通過燒煤的方式將68.3℃的水在高壓情況下加熱到110℃，可以大大降低煤炭的燃燒量，進一步節約能源；經過補水加熱器4流出的水進入到除氧器11進行除氧操作，除氧器11原理是補水經起膜管呈螺旋狀按一定的角度噴出與加熱蒸汽進行熱交換除氧，給水加熱到對應除氧器11工作壓力下的飽和溫度，除去溶解於給水的氧及其它氣體，防止和降低鍋爐給水管、省煤器和其它附屬設備的腐蝕，除氧後的水溫高達110℃並且經過嚴格的處理，已經符合下一步的蒸汽利用標準，可以輸送到機組進行利用。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護範圍並不僅局限於上述實施例，凡屬於本發明思路下的技術方案均屬於本發明的保護範圍。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。