申请日 20201121
公开（公告）日 20210129
IPC分类号 F22B3/04; F28B1/02; F28B9/04; F28B9/08; C02F1/06; B01D45/04
摘要
本发明公开了一种工业污废水余热清洁利用系统及方法，工业污废水通过工业污废水闪蒸器产生低压蒸汽，低压蒸汽经蒸汽除雾器除去其携带的细小液滴后进入冷凝换热器放热侧，在冷凝换热器中低压蒸汽发生相变冷凝放热，产生凝结水，并收集于凝结水收集箱后回用。低温介质进入冷凝换热器吸热侧，吸收冷凝换热器放热侧低压蒸汽冷凝放出的热量，温度升高后输送至余热使用系统。本发明可大大减少工业污废水闪蒸器产生的低压蒸汽携带进入冷凝换热器的杂质和氯离子量，从而有效防止冷凝换热器堵塞和腐蚀现象的发生，保证冷凝换热器长期安全稳定运行，并可以提高凝结水品质，从而扩大凝结水的使用范围。
权利要求书
1.一种工业污废水余热清洁利用系统，其特征在于，包括工业污废水闪蒸器入口管道(1)、工业污废水闪蒸器(2)、工业污废水闪蒸器出口管道(3)、蒸汽除雾器(4)、冷凝换热器(6)和凝结水收集箱(8)；
其中，工业污废水闪蒸器入口管道(1)与工业污废水闪蒸器(2)相连通，工业污废水闪蒸器(2)与工业污废水闪蒸器出口管道(3)相连通；工业污废水闪蒸器(2)经蒸汽除雾器(4)与冷凝换热器(6)放热侧相连，冷凝换热器(6)放热侧与凝结水收集水箱(8)相连。
2.根据权利要求1所述的一种工业污废水余热清洁利用系统，其特征在于，蒸汽除雾器(4)为一级或多级高效除雾器。
3.根据权利要求1所述的一种工业污废水余热清洁利用系统，其特征在于，工业污废水闪蒸器(2)通过蒸汽管道(5)与蒸汽除雾器(4)相连，蒸汽除雾器(4)通过蒸汽管道(5)与冷凝换热器(6)放热侧相连。
4.根据权利要求1所述的一种工业污废水余热清洁利用系统，其特征在于，冷凝换热器(6)放热侧通过凝结水管道(7)与凝结水收集水箱(8)相连。
5.根据权利要求1所述的一种工业污废水余热清洁利用系统，其特征在于，还包括凝结水回用泵(9)、凝结水回用管道(10)与凝结水回用系统；凝结水回用泵(9)入口与凝结水收集箱(8)底部相连，凝结水回用泵(9)出口通过凝结水回用管道(10)与凝结水回用系统相连。
6.根据权利要求1所述的一种工业污废水余热清洁利用系统，其特征在于，还包括低温介质管道(11)、高温介质管道(12)与余热使用系统；低温介质管道(11)与冷凝换热器(6)吸热侧入口相连，冷凝换热器(6)吸热侧出口通过高温介质管道(12)与余热使用系统相连。
7.根据权利要求1所述的一种工业污废水余热清洁利用系统，其特征在于，工业污废水闪蒸器(2)为多级时，每级工业污废水闪蒸器(2)的液体出口与相邻的工业污废水闪蒸器(2)的液体入口相连，每级工业污废水闪蒸器(2)的蒸汽出口与冷凝换热器(6)放热侧之间设置有一个蒸汽除雾器。
8.一种基于权利要求1所述的系统的工业污废水余热清洁利用方法，其特征在于，工业污废水经工业污废水闪蒸器入口管道(1)进入工业污废水闪蒸器(2)，温度降低且减量浓缩后的工业污废水经工业污废水闪蒸器出口管道(3)排出；工业污废水闪蒸器(2)中产生的蒸汽经达蒸汽除雾器(4)惯性分离作用除去蒸汽所携带的细小液滴后进入冷凝换热器(6)放热侧进行冷凝相变放热，蒸汽冷凝产生的凝结水经凝结水管道(7)进入凝结水收集箱(8)收集。
说明书
一种工业污废水余热清洁利用系统及方法
技术领域
本发明属于余热利用技术领域，涉及一种工业污废水余热清洁利用系统及方法。
背景技术
随着我国经济的高速发展，能源消耗总量日趋加大，但单位GDP能源消耗量远高于世界先进水平。余热作为在工业生产中产生的二次能源，在我国庞大的工业生产规模下，具有巨大的开发利用潜力。发展工业余热回收利用技术可以有效节约化石燃料，提高我国工业能源利用效率。同时工业余热多存在于对外排放的较高温度工业污废水中，其中含有的杂质和腐蚀性氯离子容易造成换热器堵塞和腐蚀问题，这对回收工业污废水中蕴含的余热造成了较大的困难。为克服上述困难，目前较多采用的方式是低压闪蒸技术，通过相变换热提取工业余热。但在闪蒸器中产生蒸汽的同时，也会产生粒度较小的工业污废水液滴，这些液滴会随蒸汽流进入余热利用换热器，长期运行会造成换热器的堵塞和腐蚀。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有工业污废水余热利用技术的缺点，提供一种工业污废水余热清洁利用系统及方法，能够有效拦截工业污废水在闪蒸器中产生的低压蒸汽流中携带的细小液滴，避免细小液滴中包含的有害物质长期累积对余热利用换热器造成的堵塞和腐蚀问题，保证余热利用换热器长期高效运行。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种工业污废水余热清洁利用系统，包括工业污废水闪蒸器入口管道、工业污废水闪蒸器、工业污废水闪蒸器出口管道、蒸汽除雾器、冷凝换热器和凝结水收集箱；
其中，工业污废水闪蒸器入口管道与工业污废水闪蒸器相连通，工业污废水闪蒸器与工业污废水闪蒸器出口管道相连通；工业污废水闪蒸器经蒸汽除雾器与冷凝换热器放热侧相连，冷凝换热器放热侧与凝结水收集水箱相连。
本发明进一步的改进在于，蒸汽除雾器为一级或多级高效除雾器。
本发明进一步的改进在于，工业污废水闪蒸器通过蒸汽管道与蒸汽除雾器相连，蒸汽除雾器通过蒸汽管道与冷凝换热器放热侧相连。
本发明进一步的改进在于，冷凝换热器放热侧通过凝结水管道与凝结水收集水箱相连。
本发明进一步的改进在于，还包括凝结水回用泵、凝结水回用管道与凝结水回用系统；凝结水回用泵入口与凝结水收集箱底部相连，凝结水回用泵出口通过凝结水回用管道与凝结水回用系统相连。
本发明进一步的改进在于，还包括低温介质管道、高温介质管道与余热使用系统；低温介质管道与冷凝换热器吸热侧入口相连，冷凝换热器吸热侧出口通过高温介质管道与余热使用系统相连。
本发明进一步的改进在于，工业污废水闪蒸器为多级时，每级工业污废水闪蒸器的液体出口与相邻的工业污废水闪蒸器的液体入口相连，每级工业污废水闪蒸器的蒸汽出口与冷凝换热器放热侧之间设置有一个蒸汽除雾器。
一种基于上述的系统的工业污废水余热清洁利用方法，工业污废水经工业污废水闪蒸器入口管道进入工业污废水闪蒸器，温度降低且减量浓缩后的工业污废水经工业污废水闪蒸器出口管道排出；工业污废水闪蒸器中产生的蒸汽经达蒸汽除雾器惯性分离作用除去蒸汽所携带的细小液滴后进入冷凝换热器放热侧进行冷凝相变放热，蒸汽冷凝产生的凝结水经凝结水管道进入凝结水收集箱收集。
本发明进一步的改进在于，凝结水收集箱中收集到的凝结水，通过凝结水回用泵，经由凝结水回用管道输送至凝结水回用系统。
本发明进一步的改进在于，低温介质水经由低温介质管道进入冷凝换热器吸热侧，吸收冷凝换热器放热侧的蒸汽凝结所释放的热量，温度升高后通过高温介质管道输送至余热使用系统。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明通过设置蒸汽除雾器，能够除去工业污废水在工业污废水闪蒸器中产生的低压蒸汽携带的细小液滴，从而可大大减少低压蒸汽携带进入冷凝换热器的杂质和氯离子量，从而有效防止冷凝换热器堵塞和腐蚀，在冷凝换热器中低压蒸汽发生相变冷凝放热，产生的凝结水可回用。
本发明所述的工业污废水余热清洁利用系统在工作时，先将温度较高的工业污废水输送至工业污废水闪蒸器产生低压蒸汽，低压蒸汽经蒸汽除雾器除去其携带的细小液滴，可大大减少其携带进入冷凝换热器的杂质和氯离子量，从而有效防止冷凝换热器堵塞和腐蚀现象的发生，保证冷凝换热器长期安全稳定运行。进入冷凝换热器的杂质和氯离子量的减少，还可以提高凝结水品质，从而扩大凝结水的使用范围。同时本发明使工业污废水得到减量和浓缩，可降低工业污废水后续处理成本，回收的余热，可用于供热等用途，降低能源使用成本，增加经济效益。
发明人 （郭浩然;牛拥军;雷鸣;余福胜;李兴华;王定帮;孟令海;王少亮;石振晶;李楠;何仰鹏;宦宣州;余昭;邹乔;何育东;）