蒸汽冷凝水回收与做功系统及其方法技术方案

本发明专利技术涉及一种蒸汽冷凝水回收处理系统及方法，包括蒸汽冷凝水回收子系统、发电或做功子系统、冷凝水精处理子系统。回收子系统回收用热设备的冷凝水后输送至发电或做功子系统；发电或做功子系统用冷凝水的热量做能源发电或做功并把冷凝水降温，还可制冷，再送入精处理子系统进行处理，处理后的水接至锅炉系统或其它用水点。本发明专利技术通过对蒸汽冷凝水的回收、发电或做功还可制冷及冷量利用，把冷凝水降温到能除油除铁和离子交换树酯的正常工作温度，对含油、铁、硅、离子超标的冷凝水做精处理，使水质达到中高压锅炉给水标准循环利用，最终达到回收冷凝水全部热能和水资源，最大限度降低成本之目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种蒸汽冷凝水的回收处理及发电或做工系统及其方法。
技术介绍
在很多行业，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冷凝潜热变成冷凝水(也称冷凝水或凝结水)。冷凝水具有的热能约占蒸汽总能量15 38%。回收冷凝水的热能和水资源，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。 冷凝水的回收分为开式回收、冷却回收、半密闭(即封闭式)回收和全密闭式回收四种方式。开式回收在回收系统中有通大气的孔洞，冷凝水要闪蒸掉10%以上的热能和水份；冷却回收是用循环水和除盐水把高温冷凝水降温后回收；半密闭回收也称封闭式回收是在水温高于某一数值即压力高到某一数值时向大气放散，只能回收低于一定温度的冷凝水；全密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，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"、200610112559. 9 "高温凝结水回收系统"、ZL02139832. 1 "—种工艺冷凝液的回收工艺"等。 以上工艺都可实现蒸汽冷凝水的收集与输送，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，冷凝 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冷凝水 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， 也有的用循环水降温后使用，从而造成水资源和余热的严重浪费。有的企业购置了冷凝水 除油除铁设备，对回收的蒸汽冷凝水除油除铁，但在高温下除油效果很差，而且还需要进入 阴床、阳床或混床进行除盐，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°C ，耐热型阴树脂目前运行温度一般不超过65°C 。超温的后果一是除盐效 果大下降，二是树酯寿命大縮短。即在后续精处理工序中，蒸汽冷凝水的温度必须要降低 温度到4(TC以下，最高不超过65t:才能达到树酯需要的工艺温度，保证除盐效果和树酯寿 命。 由上可知，为了节能，要求回收的冷凝水的温度尽可能高，为了满足冷凝水精处理 的工艺要求，又要将冷凝水的温度降低到4(TC或65t:，这是一种矛盾现象。实践证明，即便 开式回收的冷凝水，水温超高都使脱盐工艺难以实施。闭式回收温度越高，回收的热能越 多，系统在蒸汽、冷凝水、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全密闭式回收，还是采用开式闪蒸回收或冷却回收甚至排放，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，特别是冷凝水需要除油、除盐的系统，基本不能发挥出冷凝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。
技术实现思路
本专利技术的目的，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、凝结水除油除铁脱盐除阴离子精处理效果，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，本专利技术采用以下技术方案 —种蒸汽冷凝水回收与做功系统，其特征在于该系统包括冷凝水回收子系统、发 电或做功子系统、冷凝水精处理子系统，其中 所述回收子系统回收用热设备和管网产生的冷凝水、乏汽和泄漏蒸汽之一或或之 二或全部，并输送至发电或做功子系统； 所述发电或做功子系统，用蒸汽冷凝水、乏汽和泄漏蒸汽之一或组合的热量直接 进膨胀机使其运动件运动进而带发电机发电或带风机、压縮机、输送机或泵类，降温后的水 输送至所述冷凝水精处理子系统； 所述精处理子系统对降温后的冷凝水做除油、除铁和去离子精处理，处理后的水 送至锅炉系统或其他用水点。 —种在上述系统中对蒸汽冷凝水进行回收处理与发电或做功的方法，包括以下步 骤 步骤1)回收冷凝水 回收用热设备产生的冷凝水、乏汽和泄漏蒸汽； 步骤2)发电或做功，并制冷和冷量利用 用回收的冷凝水、乏汽和泄漏蒸汽的热量做能源发电或做功，并可制冷及冷量利 用，制得的冷量用于带走放热反应产生的热量以维持反应温度和用于空调降温；冷凝水放 出热量后降温，乏汽和泄漏蒸汽放热后冷凝并降温； 步骤3)处理降温后的水 对放热降温后的冷凝水进行除油除铁脱盐处理之一或之二或全部，使之达到工业 锅炉或中、高压电站锅炉给水标准； 处理前若水质合格可不经处理，若部分合格则针对不合格项进行相应处理； 步骤4)使用处理后的水 把处理后合格的冷凝水送到锅炉或其他用水点。 进一步地 在所述步骤1)中采用开式回收或半密闭式即封闭式回收或全密闭式回收的方法 回收蒸汽冷凝水。 所述开式回收方法为以下方法之一 以电动泵或气动泵做动力，把冷凝水收集到一个开口水箱或水槽内； 使用疏水器，利用蒸汽的推动力和冷凝水的余压使冷凝水进入到开式水箱或水槽； 用阀门控制用热设备或冷凝水收集容器的液位，利用蒸汽的的推动力和冷凝水的 余压使冷凝水进入到开式水箱或水槽；阀门为手动阀或电动调节阀、电动阀、气动调节阀、气动蝶阀、气动球阀之一或组合。 所述冷却回收为以下方法之一 用循环水换热把收集的高温冷凝水降温； 用除盐水换热或混合把收集的高温冷凝水降温； 用循环水换热再用除盐水换热或混合把收集的高温冷凝水降温。 所述全密闭式回收方法为以下方法之一 在全密闭状态下把冷凝水收集到一个密闭式水箱内，再通过电动泵输送出去； 冷凝水在进入密闭式水箱前，可装也可不装自力增压器，对于有多于1路且回水 压力不同的冷凝水的系统，可以采用内置共网器，或者外置共网器、喷射器、射流器之一或 组合，用高压流体引射低压流体，实现不同压力的冷凝水的共网；在水箱内装防汽蚀装置如 汽泡消除器、旋涡消除器、导流装置或引流加压装置之一或组合；水箱出水侧装激波换能器 或喷射器或引射器，对水箱内的二次闪蒸汽和泄漏的新蒸汽做引射； 所述半密闭式即封闭式回收方法要在水箱内装调压器、多级水土封或持压快排装 置，或在水箱外装调压阀也称限压阀，当水箱内温度高于设定值，也即高于对应压力值时打 开向大气放散。 所述闭式回收中可以把闪蒸汽和泄漏蒸汽引出做二次利用。 所述步骤2)中的发电或做功有如下方式 1)把所述的冷凝水、乏汽和泄漏蒸汽直接通入膨胀机推动膨胀机运动件运动进而 带动发电机或风机、压縮机、输送机和水泵等工作机，出膨胀机时冷凝水温度降低； 2)通过换热器，使冷凝水、乏汽和泄漏蒸汽把热量交换给低沸点介质，由低沸点介 质推动膨胀机运动件运动进而带动发电机或风机、压縮机、输送机、泵等工作机，同时还可 制冷；换热后冷凝水降温。 在所述步骤3)中采用以下方法之一或组合对发电或做功后降温的水进行除油或 除铁或脱盐去离子或除油、除铁或除油、脱盐去离子或除铁、脱盐去离子或除油、除铁和脱 盐去离子处理 采用复合膜法，复合膜的材料是木质纤维复合活性碳粉或木质纤维复合焦碳粉； 采用过滤与吸附法，滤材是陶瓷膜或钛合金膜，吸附材料是纤维球、改性纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蒸汽冷凝水回收与做功系统，其特征在于该系统包括冷凝水回收子系统、发电或做功子系统、冷凝水精处理子系统，其中：所述回收子系统回收用热设备和管网产生的冷凝水、乏汽和泄漏蒸汽之一或或之二或全部，并输送至发电或做功子系统；所述发电或做功子系统，用蒸汽冷凝水、乏汽和泄漏蒸汽之一或组合的热量直接进膨胀机使其运动件运动进而带发电机发电或带风机、压缩机、输送机或泵类，降温后的水输送至所述冷凝水精处理子系统；所述精处理子系统对降温后的冷凝水做除油、除铁和去离子精处理，处理后的水送至锅炉系统或其他用水点。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王世英，
申请(专利权)人：王世英，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]