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一种余热发电水处理系统

2021-02-01 07:31:41

一种余热发电水处理系统

  技术领域

  本实用新型涉及工业余热利用技术领域,具体涉及一种余热发电水处理系统。

  背景技术

  化工生产过程中会产生大量的工艺热水和蒸汽,这些热水和蒸汽中通常含有大量的杂质和离子,为了将这部分水资源回收利用,需要采用水处理工艺去除杂质和离子,但水处理装置无法耐受高温,因此,工艺热水和蒸汽需要冷却至某个温度,才能送入水处理装置进行杂质和离子的去除。

  实用新型内容

  针对现有技术的上述不足,本实用新型提供了一种能有效利用工艺热水和蒸汽中的余热的余热发电水处理系统。

  为达到上述实用新型目的,本实用新型所采用的技术方案为:

  提供一种余热发电水处理系统,其包括稳压稳流罐,稳压稳流罐上设置有压力气囊,稳压稳流罐与蒸发器的加热室连接,蒸发器的加热室的两端依次连接膨胀机、冷凝器和驱动泵,膨胀机连接发电机;稳压稳流罐上设置有分叉管,分叉管连接备用换热器,备用换热器与分叉管之间设置有控制阀;备用换热器和加热室均与水处理装置连接。

  本实用新型的有益效果为:本方案通过将工业排出的热水和热蒸汽引入稳压稳流罐,进入蒸发器实现换热,将热量传递给循环介质有机工质,有机工质驱动膨胀机做功,实现发电;工业热水通过蒸发器降温后,被冷却到低温凝液,再被送到水处理装置内,去除水中的杂质和离子。即实现了工业热水和蒸汽的回收利用,并将携带的热量实现发电,能量得到循环利用。当稳压稳流罐内的压力过大,控制阀打开,备用换热器辅助蒸发器对工艺热水和蒸汽降温冷凝,确保系统稳定运行。

  附图说明

  图1为余热发电水处理系统的原理图。

  图2为余热发电水处理系统的流程图。

  具体实施方式

  下面对本实用新型的具体实施方式进行描述,以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型,但应该清楚,本实用新型不限于具体实施方式的范围,对本技术领域的普通技术人员来讲,只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内,这些变化是显而易见的,一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。

  如图1所示,本方案提供的余热发电水处理系统包括稳压稳流罐,稳压稳流罐上设置有压力气囊,稳压稳流罐与蒸发器的加热室连接,蒸发器的加热室的两端依次连接膨胀机、冷凝器和驱动泵,膨胀机连接发电机;稳压稳流罐上设置有分叉管,分叉管连接备用换热器,备用换热器与分叉管之间设置有控制阀;备用换热器和加热室均与水处理装置连接。

  本方案通过将工业排出的热水和热蒸汽引入稳压稳流罐,进入蒸发器实现换热,将热量传递给循环介质有机工质,有机工质驱动膨胀机做功,实现发电;工业热水通过蒸发器降温后,被冷却到低温凝液,再被送到水处理装置内,去除水中的杂质和离子。

  本方案即实现了工业热水和蒸汽的回收利用,并将携带的热量实现发电,能量得到循环利用。当稳压稳流罐内的压力过大,控制阀打开,备用换热器辅助蒸发器对工艺热水和蒸汽降温冷凝,确保系统稳定运行。蒸发器出来的低温凝液和备用换热器出口的低温凝液混合,被送至水处理工艺进行杂质和离子的去除。

  加热室和备用换热器均与缓冲罐连接,缓冲罐与水处理装置连接。缓冲罐与水处理装置之间设置有流速阀,流速阀与水处理装置之间设置有流量传感器。

  低温凝液汇集到缓冲罐进行存储,再通过缓冲罐进入水处理装置,流量传感器检测低温凝液的流量,确保低温凝液以稳定的流速进入水处理装置,使水处理装置具有较高的工作效率和水处理质量。

  流速阀与缓冲罐之间设置有温度检测器,温度检测器检测输入水处理装置的低温凝液的温度,若温度过高,流速阀调整降低流速,低温凝液在缓冲罐内能进一步降温。

  膨胀机与冷凝器之间设置有压力检测器,驱动泵与冷凝器之间设置有补液泵,补液泵与有机工质存储装置连接。压力传感器检测热循环介质的压力,避免有机介质泄漏,导致传热效率低,发电效率低。当有机介质压力过低时,可补充有机介质。

  如图2所示,水处理装置包括凝结水箱,凝结水箱依次与超滤系统、混合离子交换器和除盐水箱连接,混合离子交换器分别与酸储存罐、碱储存罐和酸碱调节池连接。凝结水箱通过回收泵将缓冲罐内的水送入凝结水箱,超滤系统内设置有超滤装置和反冲洗装置,超滤装置包括Titan70超滤膜、连接管道、气动控制阀和清洗装置,混合离子交换器内填充有大孔弱碱型阴离子树脂和超凝胶均粒型阳离子树脂,且酸储存罐和碱储存罐中分别装有盐酸溶液和氢氧化钠溶液。

  低温凝液通在超滤系统中,经过超滤装置中有机金属超滤膜进行过滤,除去凝结水中的悬浮物和大部分铁离子等物质,然后通入混合离子交换器中,进一步除掉水中残留离子,最后进入除盐水箱中,再次回用工艺装置中使用。

  通过酸储存罐和喷射器配置成5wt%盐酸溶液,通过碱储存罐和喷射器配置成5wt%氢氧化钠溶液,分别进入混合离子交换器中使用,完成阴离子树脂和阳离子树脂的再生使用。阴离子树脂和阳离子树脂再生过程产生的废水通入酸碱调节池中,调节pH值至7±0.5后再排放。在使用过程中,水质监测系统实时监测凝结水箱、工艺装置、超滤系统、混合离子交换器、除盐水箱和酸碱调节池中凝结水的pH值和电导率等参数,直至凝结水水质合格后,再次回用工艺装置中使用;而控制系统用于维持整个装置的有序运行,以及通过气动控制阀控制各个管道的通断,实现凝结水处理工艺的自动化控制。

  整个水处理装置将处理工艺简化为超滤系统过滤和混合离子交换器处理两个部分,简化了工艺步骤,运行速度快,可以快速的完成凝结水的过滤处理,相对于原有的折叠滤芯和活性炭过滤,不需要频繁的更换折叠滤芯,降低凝结水处理成本,且此处不采用活性炭过滤,不必特意将凝结水水温降至40℃以下,在50~60℃温度下仍可以进行工作,具有更广阔的应用前景,同时也不需要大量的循环冷却水,降低处理过程中的能耗,进一步降低处理成本。

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