[发明专利]蒸汽凝结水回收处理与余热利用系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种蒸汽凝结水的回收处理及余热综合利用系统及其方法。

背景技术

在所有使用蒸汽加热的行业，水蒸汽作为一种热能的载体被广泛应用。蒸汽在用热设备放出凝结潜热变成凝结水(也称冷凝水或冷凝液)。凝结水具有的热能约占蒸汽总能量15～38％。回收凝结水的热能和水资源，对节能减排有很大意义。目前回收技术已基本成熟，但回收热能的比例以及回收后水质处理到何种等级仍是一个没有彻底解决的课题。

凝结水的回收分为开式回收和闭式回收两种方式。开式回收在回收系统中有通大气的孔洞，凝结水要闪蒸掉10％以上的热能和水份。闭式回收是在全密闭状态下回收，不发生闪蒸，或闪蒸汽可以利用。

在现有技术中，闭式回收有如下工艺：ZL99218165.8“整体化高温凝结水汽力输送装置”、ZL200520114810.6“乏汽、凝结水回收系统”、ZL200610112559.9“高温凝结水回收系统”、ZL02139832.1“一种工艺冷凝液的回收工艺”等。

以上工艺都可实现蒸汽凝结水的收集与输送，但都只能在低压小吨位的蒸汽锅炉系统达到良好的节能效果，而在锅炉给水水质要求严格的中压及中压以上锅炉热力系统，却不能实现良好的节能效果。其原因在于：中压以上的锅炉，对于水质的要求很严格，蒸汽凝结水在铁、油、盐、硅、硬度等指标上往往超出供水标准。于是有的企业将以上不达标的蒸汽凝结水降级作为低压锅炉供水，或降级作为循环水使用，甚至有的没有回收就直接作为污水排放，从而造成水资源和余热的严重浪费。有的企业购置了凝结水的除油除铁等设备，对回收的蒸汽凝结水进行除油除铁，但在高温下除油效果很差，而且多数还需要进入阳床、阴床或混床进行去离子除盐，水质处理合格后再进入除氧器和锅炉循环利用。但普通除盐阴离子树酯耐温40℃，耐热型阴树脂目前运行温度一般不超过70℃。超温的后果一是除盐效果严重下降，二是树酯寿命大大缩短。即在后续精处理工序中，蒸汽凝结水的温度必须要降低到40℃以下，最高不超过70℃才能达到树酯需要的工作温度，保证除盐效果和树酯寿命。

对于蒸汽凝结水的降温，常规的处理办法是使用冷源进行换热，但在企业中，特别是高耗能的石油、化工、钢铁等企业，低温余热富余量很大，缺少的往往是冷源，对凝结水降温，很难找到足够的冷源。

目前的降温手段，一般是开式回收，把凝结水降到98℃以下，再用一次除盐水(温度一般在20℃左右)通过换热器换热降温或直接混合降温。由于除盐水量有限，最终温度很少达到工艺要求。闭式回收的蒸汽凝结水温度可以达到140℃以上，并且是汽水两相介质，以上降温方法就更不能达到工艺标准要求。所以，在目前的生产中，即便是开式回收的蒸汽凝结水，在除油除铁后进入阳床、阴床进行去硬度除盐之前，往往还要进入专门的降温换热器通过排风扇吹风与空气或循环水进行换热，甚至在冬季也必须如此。

由上可知，为了节能，要求回收的凝结水的温度尽可能高，为了满足凝结水精处理的工艺要求，又要将凝结水的温度降低到40℃或70℃，这是一种矛盾现象。也就是说，无论开式回收还是闭式回收的凝结水，温度高都是去离子脱盐工艺的难关。闭式回收温度越高，带来的热能越多，系统在蒸汽、凝结水、余热的系统平衡上就越困难。

正因为以上原因，很多企业目前没有使用节能效果好的闭式回收，凝结水还是开式闪蒸回收甚至排放，使中压及以上锅炉热力系统的热能浪费严重。

由上可知，现有凝结水回收技术在中压及以上锅炉热力系统，特别是凝结水需要去离子除盐的系统，基本不能发挥出凝结水回收尤其是闭式回收的节能节水及高品位凝结水循环利用的节能减排效果。

发明内容

本发明的目的，是要解决中高压锅炉凝结水热能和水资源的全部回收、热能冷量的科学使用、凝结水除油除铁及除盐精处理效果，使之达到中高压锅炉给水水质标准得以循环使用、保证离子交换树酯的正常寿命等一系列难点。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种蒸汽凝结水回收处理与余热利用系统，包括锅炉、用热设备、蒸汽凝结水回收子系统、吸收式溴化锂热水制冷子系统、蒸汽凝结水精处理子系统，其中：

所述蒸汽凝结水回收子系统回收所述用热设备产生的蒸汽凝结水；

回收的蒸汽凝结水输送至所述吸收式溴化锂热水制冷子系统；

所述吸收式溴化锂热水制冷子系统对蒸汽凝结水进行吸热降温和制冷制得的冷量用于生产和办公，降温后的水通过余压或泵送入所述蒸汽凝结水精处理子系统；

所述蒸汽凝结水精处理子系统对降温后的水进行处理，处理后的水送至所述锅炉中。