一种供热装置及供热方法
技术领域
本申请涉及供热与环保技术领域，尤其涉及一种供热装置及供热方法。
背景技术
随着经济社会的快速发展和城市化进程的不断推进，废(污)水处理和水资源短缺已成为制约社会经济可持续发展两大重要因素，但现有技术的废(污)水净化成本普遍较高，很大程度上影响了废(污)水的净化再利用。
在集中供热领域，废(污)水的净化处理也水资源再利用的重要环节。但如何有效降低废(污)水的净化处理成本仍是本领域一个亟待深入研究的方向。
发明内容
(一)发明目的
本申请的目的是提供一种供热装置，以实现废水净化处理成本的有效降低。
(二)技术方案
第一方面，本申请实施例提供了一种供热装置，包括：
热源，包括热源水进口和热源水出口；
蒸发器，包括蒸发器第一水进口、蒸发器第一水出口、蒸发器第二水进口、蒸发器第二水出口和蒸发器蒸汽出口；所述蒸发器第一水进口与述热源水出口相连通，用于接收所述热源的高温热水；所述蒸发器第一水出口与热网供水口相连通，用于输出经所述蒸发器换热后温度降低的所述高温热水到所述热网供水口；所述蒸发器第二水进口，用于接收待处理废水；所述蒸发器的第二水出口，用于排出所述待处理废水经蒸发形成的废水浓缩液；所述蒸发器蒸汽出口，用于输出所述待处理废水经蒸发形成的蒸汽；
冷凝器，包括冷凝器第一水进口、冷凝器第一水出口、冷凝器蒸汽进口和冷凝器凝结水出口，所述冷凝器第一水进口与热网回水口相连通，用于接收来自热网的低温回水；所述冷凝器第一水出口与所述热源水进口相连通，用于输送经所述冷凝器换热后温度升高的所述低温回水到所述热源水进口；所述冷凝器蒸汽进口与所述蒸发器蒸汽出口相连通，用于接收所述蒸汽；所述冷凝器凝结水出口，用于输出所述蒸汽在所述冷凝器中经冷凝形成的冷凝器凝结水。
第二方面，本申请实施例提供了又一种供热装置，包括
热源，包括热源水进口和热源水出口；
多级蒸发器，所述多级蒸发器的每一级均包括蒸发器第一水进口、蒸发器第一水出口、蒸发器第二水进口、蒸发器第二水出口和蒸发器蒸汽出口；所述多级蒸发的第1级蒸发器的蒸发器第一水进口和蒸发器第一水出口分别与述热源水出口和热网供水口相连通，所述蒸发器第一水进口用于接收所述热源的高温热水，所述蒸发器第一水出口用于输出在所述蒸发器中换热后温度降低的所述高温热水到所述热网供水口；所述蒸发器第二水进口，用于接收待处理废水；所述蒸发器的第二水出口，用于排出所述待处理废水经蒸发形成的废水浓缩液；所述蒸发器蒸汽出口，用于输出所述待处理废水经蒸发形成的蒸汽；从第二级开始所述蒸发器的所述第一水进口转用为蒸发器蒸汽进口，所述第一水出口转用为蒸发器凝结水出口，所述蒸发器蒸汽进口与前一级蒸发器的蒸发器蒸汽出口相连通；
冷凝器，包括冷凝器第一水进口、冷凝器第一水出口、冷凝器蒸汽进口和冷凝器凝结水出口，所述冷凝器第一水进口与热网回水口相连通，用于接收来自热网的低温回水；所述冷凝器第一水出口与所述热源水进口相连通，用于输送经所述冷凝器换热后温度升高的所述低温回水到所述热源水进口；所述冷凝器蒸汽进口与所述蒸发器蒸汽出口相连通，用于接收所述蒸汽；所述冷凝器凝结水出口，用于输出所述蒸汽在所述冷凝器中经冷凝形成的冷凝器凝结水。
第三方面，本申请实施例提供了一种供热方法，包括：
通过热源水出口输出高温热水；
通过蒸发器接收所述高温热水和待处理的废水，并通过所述高温热水蒸发处理所述待处理的废水，形成蒸汽和废水浓缩液；
通过冷凝器使热网回水与所述蒸汽发生热交换，形成冷凝器凝结水和升温后的热网回水。
(三)有益效果
本申请技术方案的有益效果在于，通过将废水净化与供热相结合，在供热的同时实现废水的净化处理，即更提高水资源的有效利用，又能有效降低废水净化的能耗成本。
附图说明
图1是本申请供热装置一个实施例的结构示意图；
图2是本申请供热装置又一实施例的结构示意图；
图3是图2实施例改进型的结构示意图；
图4是本申请供热装置又一实施例的结构示意图；
图5是本申请供热装置又一实施例的结构示意图；
图6是图5实施例改进型的结构示意图；
图7是本申请供热装置又一实施例的结构示意图；
图8是本申请供热方法的流程示意图。
10：热源；11：热源水进口；12：热源水出口。
20：蒸发器；21：蒸发器第一水/蒸汽进口；22:蒸发器第一水/凝结水出口；23：蒸发器第二水进口；24：蒸发器第二水出口；25：蒸发器蒸汽出口，26：蒸发器第三水进口。
30：冷凝器；31：冷凝器第一水进口；32：冷凝器第一水出口；33：冷凝器蒸汽进口；34：冷凝器凝结水出口；35：冷凝器第二水进口。
40：闪蒸罐；41：闪蒸罐水进口；42：闪蒸罐蒸汽出口；43闪蒸罐水出口。
50：加热器；51：加热器水进口；52：加热器蒸汽进口；53：加热器水出口。
60：热交换器；61：热交换器第一水进口；62：热交换器第一水出口；63：热交换器第二水进口；64：热交换器第二水出口。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本申请进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本申请的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本申请的概念。
显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
图1是本申请供热装置一个实施例的结构示意图。
如图1所示，一种供热装置，包括：
热源10，包括热源水进口11和热源水出口12；
蒸发器20，包括蒸发器第一水进口21、蒸发器第一水出口22、蒸发器第二水进口23、蒸发器第二水出口24和蒸发器蒸汽出口25；所述蒸发器第一水进口21与述热源水出口12相连通，用于接收所述热源10的高温热水；所述蒸发器第一水出口22与热网供水口相连通，用于输出经所述蒸发器20换热后温度降低的所述高温热水到所述热网供水口；所述蒸发器第二水进口23，用于接收待处理废水；所述蒸发器的第二水出口24，用于排出所述待处理废水经蒸发形成的废水浓缩液；所述蒸发器20的蒸汽出口25，用于输出所述待处理废水经蒸发形成的蒸汽；
冷凝器30，包括冷凝器第一水进口31、冷凝器第一水出口32、冷凝器蒸汽进口33和冷凝器凝结水出口34，所述冷凝器第一水进口31与热网回水口相连通，用于接收来自热网的低温回水；所述冷凝器第一水出口32与所述热源水进口11相连通，用于输送经所述冷凝器换热后温度升高的所述低温回水到所述热源水进口11；所述冷凝器蒸汽进口33与所述蒸发器蒸汽出口25相连通，用于接收所述蒸汽；所述冷凝器凝结水出口34，用于输出所述蒸汽在所述冷凝器30中经冷凝形成的冷凝器凝结水。
本实施例通过将废水净化与供热相结合，在供热的同时实现废水的净化处理，即更提高水资源的有效利用，又有效降低废水净化的能耗成本。
具体来说就是将热源10的高温热水和待处理废水一起引入蒸发器20中，通过蒸发处理使待处理废水形成浓缩液和蒸汽，再将蒸汽引入到冷凝器30中形成冷凝器凝结水作为热源的补充水源，即节约了水资源，又避免了废水处理中的能源成本。
图2是本申请供热装置又一实施例的结构示意图。
如图2所示，一种供热装置，包括：
热源10，包括热源水进口11和热源水出口12；
多级蒸发器，所述多级蒸发器的每一级均包括蒸发器第一水进口21、蒸发器第一水出口22、蒸发器第二水进口23、蒸发器第二水出口24和蒸发器蒸汽出口25；所述多级蒸发的第1级蒸发器的蒸发器第一水进口21和蒸发器第一水出口22分别与述热源水出口12和热网供水口相连通，所述蒸发器第一水进口21用于接收所述热源10的高温热水，所述蒸发器第一水出口22用于输出在所述蒸发器20中换热后温度降低的所述高温热水到所述热网供水口；所述蒸发器第二水进口23，用于接收待处理废水；所述蒸发器的第二水出口24，用于排出所述待处理废水经蒸发形成的废水浓缩液；所述蒸发器蒸汽出口25，用于输出所述待处理废水经蒸发形成的蒸汽；从第二级开始所述蒸发器20的所述第一水进口21转用为蒸发器蒸汽进口21，所述第一水出口22转用为蒸发器凝结水出口22，所述蒸发器蒸汽进口21与前一级蒸发器20的蒸发器蒸汽出口25相连通；
冷凝器30，包括冷凝器第一水进口31、冷凝器第一水出口32、冷凝器蒸汽进口33和冷凝器凝结水出口34，所述冷凝器第一水进口31与热网回水口相连通，用于接收来自热网的低温回水；所述冷凝器第一水出口32与所述热源水进口11相连通，用于输送经所述冷凝器换热后温度升高的所述低温回水到所述热源水进口11；所述冷凝器蒸汽进口33与所述蒸发器蒸汽出口25相连通，用于接收所述蒸汽；所述冷凝器凝结水出口34，用于输出所述蒸汽在所述冷凝器30中经冷凝形成的冷凝器凝结水。
一些实施例中，如图2所示，以三级蒸发器为例，第1、2、3级蒸发器均包括蒸发器第一水进口21，蒸发器第一水出口22，蒸发器第二水进口23，蒸发器第二水出口24和蒸汽出口25。第2级和第3级蒸发器的蒸发器第一水进口21转用为蒸发器蒸汽进口21，蒸发器第一水出口22转用为蒸发器凝结水出口22。第2级和第3级蒸发器的蒸发器蒸汽进口21分别与第1级和第2级蒸发器20的蒸发器蒸汽出口25相连通。第3级蒸发器的蒸发器蒸汽出口25与冷凝器30的冷凝器蒸汽进口33相连通，用于将蒸发器20中形成的蒸汽送入到冷凝器30，冷凝处理后形成冷凝器凝结水。一些实施例中，如果多级蒸发器为4、5、6，甚至10级以上的多级蒸发器，则第1级和最后一级均与前述三级蒸发器的第1级和最后一级的设置相同，中间各级设置均相同，且与前述三级蒸发器的第2级的设置相同。如果是两级的情况，则第1级和第2级分别与前述三级蒸发器的第1级和最后1级的设置相同。对于具体级数的多少，本申请发明构思并不局限于此。
图3是图2实施例改进型的结构示意图。
一些实施例中，如图3所示，所述冷凝器30还包括冷凝器第二水进口35，与所述多级蒸发器中至少一级蒸发器30的蒸发器凝结水出口22相连通，用于接收所述多级蒸发器排出的蒸发器凝结水，蒸发器凝结水的热量在冷凝器30中通过换热释放后，从冷凝器30的冷凝器凝结水出口34排出。
一些实施例中，如图3所示，所述多级蒸发器从第二级开始每级蒸发器20的蒸发器凝结水出口22并联后与所述冷凝器30的冷凝器第二水进口35相连通，用于将从第二级开始每级蒸发器20形成的蒸发器凝结水输出给所述冷凝器30。
一些实施例中，如图3所示，所述多级蒸发器，从第二级开始每级蒸发器还包括蒸发器第三水进口26，所述蒸发器第三水进口26与前一级蒸发器的蒸发器第二水出口24相连通，其中，最后一级蒸发器20的蒸发器第二水出口24与所述供热装置外部接收废水浓缩液的浓缩液进口相连通。在设置有蒸发器第三水进口26的情况下，待处理废水通过相并联的蒸发器第二进水口23分别送至各级蒸发器20后，经蒸发形成的废水浓缩液，从第1级蒸发器开始通过蒸发器第三水进口26分别进入到下一级的蒸发器20中继续进行蒸发处理，最后形成的废水浓缩液只从最后一级蒸发器20的蒸发器第二水出口24排出。
图4是本申请供热装置又一实施例的结构示意图。
一些实施例中，如图4所示，所述多级蒸发器从第二级蒸发器开始，不包括最后一级蒸发器，每级蒸发器20的蒸发器凝结水出口22均接有闪蒸罐40，所述闪蒸罐40的闪蒸罐水进口41与本级蒸发器20的蒸发器凝结水出口22相连通；所述闪蒸罐40的闪蒸罐蒸汽出口42与下一级蒸发器20的蒸发器蒸汽进口21相连通；所述闪蒸罐40的闪蒸罐水出口43排出经闪蒸后温度降低的蒸发器凝结水。
其中所述闪蒸罐40包括闪蒸罐水进口41，与本级蒸发器凝结水出口相连通，用于接收本级蒸发器中形成的蒸发器凝结水；闪蒸罐蒸汽出口42，与后一级蒸发器的蒸汽进口相连通，用于将闪蒸出的蒸汽输出到后一级蒸发器中；闪蒸罐水出口43，用于排出经闪蒸后温度降低的蒸发器凝结水。
一些实施例中，如图4所示，以三级蒸发器为例，第1、2、3级蒸发器均包括蒸发器第一水进口21，蒸发器第一水出口22，蒸发器第二水进口23，蒸发器第二水出口24和蒸汽出口25。第2级和第3级蒸发器的蒸发器第一水进口21转用为蒸发器蒸汽进口21，蒸发器第一水出口22转用为蒸发器凝结水出口22。第2级和第3级蒸发器的蒸发器蒸汽进口21分别与第1级和第2级蒸发器20的蒸发器蒸汽出口25相连通。第3级蒸发器的蒸发器蒸汽出口25与冷凝器30的冷凝器蒸汽进口33相连通，用于将蒸发器20中形成的蒸汽送入到冷凝器30，冷凝处理后形成冷凝器凝结水。其中第2级蒸发器接有闪蒸罐40，蒸发器凝结水出口22与闪蒸罐40的闪蒸罐水进口41相连通，用于将第2级蒸发器中形成的蒸发器凝结水输送到闪蒸罐40，闪蒸罐40对蒸发器凝结水进行闪蒸后形成的蒸汽通过闪蒸罐40的蒸汽出口42输送至第3级蒸发器的蒸发器蒸汽进口21，并通过闪蒸罐水出口43排出闪蒸后温度进一步降低的蒸发器凝结水。一些实施例中，如果多级蒸发器为4、5、6，甚至10级以上的多级蒸发器，则第1级和最后一级均与前述三级蒸发器的第1级和最后一级的设置相同，中间各级设置均相同，且与前述三级蒸发器的第2级的设置相同。如果是两级的情况，则第1级和第2级分别与前述三级蒸发器的第1级和最后1级的设置相同，此时，对两级的蒸发器来说，不接闪蒸罐60。对于具体级数的多少，本申请发明构思并不局限于此。
一些实施例中，在多级蒸发器20中接有多级闪蒸罐40时，闪蒸罐水出口43与下一级闪蒸罐水进口41相连通，最后一级闪蒸罐40的闪蒸罐水出口43、最后一级蒸发器20的蒸发器凝结水出口22和冷凝器30的冷凝器凝结水出口34相并联，亦即三个水出口并联后将共同形成的凝结水作为净水资源补充给热源或供其他利用。
一些实施例中，前一级闪蒸罐40的闪蒸罐水出口43与后一级闪蒸罐的闪蒸罐水进口41相连通，各级闪蒸罐40中的蒸发器凝结水从前向后输出。
图5是本申请供热装置又一实施例的结构示意图。
一些实施例中，如图5所示，所述多级蒸发器从第二级蒸发器开始，每级蒸发器20的蒸发器蒸汽出口25均接有加热器50，所述加热器50的加热器水进口51与后一级蒸发器20的蒸发器凝结水出口22相连通；所述加热器50的加热器蒸汽进口52与本级蒸发器20的蒸发器蒸汽出口25相连通；所述加热器50的加热器水出口53输出吸收了所述蒸汽热量的蒸发器凝结水。
其中所述加热器50包括加热器水进口51，与后一级蒸发器20的蒸发器凝结水出口22相连通，用于接收后一级蒸发器20中形成的蒸发器凝结水；加热器蒸汽进口52，与本级蒸发器20的蒸汽出口25相连通，用于接收本级蒸发器20中排出的蒸汽；加热器水出口53，用于输出吸收了所述蒸汽热量的蒸发器凝结水。
一些实施例中，如图5所示，以三级蒸发器为例，第1、2、3级蒸发器均包括蒸发器第一水进口21，蒸发器第一水出口22，蒸发器第二水进口23，蒸发器第二水出口24和蒸汽出口25。第2级和第3级蒸发器的蒸发器第一水进口21转用为蒸发器蒸汽进口21，蒸发器第一水出口22转用为蒸发器凝结水出口22。第2级和第3级蒸发器的蒸发器蒸汽进口21分别与第1级和第2级蒸发器20的蒸发器蒸汽出口25相连通。第3级蒸发器的蒸发器蒸汽出口25与冷凝器30的冷凝器蒸汽进口33相连通，用于将蒸发器20中形成的蒸汽送入到冷凝器30，冷凝处理后形成冷凝器凝结水。其中仅在第2级蒸发器20的蒸汽出口25接有加热器50，该加热器50通过第2级蒸发器20输出的蒸汽加热第3级蒸发器输出的蒸发器凝结水，然后将温度升高的蒸发器凝结水从加热器水出口53输出。
图6是图5实施例改进型的结构示意图。
与图5所示实施例相比，图6实施例中，多级蒸发器的最一级蒸发器20的蒸汽出口25也接有加热器50，并且在有多级加热器50的情况下，后一级加热器50的加热器水出口53与前一级加热器50的加热器水进口51相连通，用于将各级加热器中形成的热水从后向前输出。
一些实施例中，如图6所示，冷凝器30的冷凝器凝结水出口34与最后一级加热器50的加热器水进口51相连通，用于将所述冷凝器30中形成的冷凝器凝结水送入到所述最后一级加热器50中加热。
一些实施例中，如图6所示，以三级蒸发器为例，第1、2、3级蒸发器均包括蒸发器第一水进口21，蒸发器第一水出口22，蒸发器第二水进口23，蒸发器第二水出口24和蒸汽出口25。第2级和第3级蒸发器的蒸发器第一水进口21转用为蒸发器蒸汽进口21，蒸发器第一水出口22转用为蒸发器凝结水出口22。第2级和第3级蒸发器的蒸发器蒸汽进口21分别与第1级和第2级蒸发器20的蒸发器蒸汽出口25相连通。第3级蒸发器的蒸发器蒸汽出口25与冷凝器30的冷凝器蒸汽进口33相连通，用于将蒸发器20中形成的蒸汽送入到冷凝器30，冷凝处理后形成冷凝器凝结水。其中第2级和第3级蒸发器20的蒸汽出口25均接有加热器50，第3级蒸发器20的加热器50的加热器水进口51与冷凝器30的冷凝器凝结水出口34相连通，用于接收冷凝器30中形成的冷凝器凝结水。第2级蒸发器20的加热器50的加热器水进口51与第3级蒸发器20的加热器50的加热器水出口53和第3级蒸发器30的凝结水出口22分别相连通，同时接收后一级加热器50形成的加热水和后一级蒸发器30排出的蒸发器凝结水，一起加热后再向下一级蒸发器20的加热器50输出。一些实施例中，如果多级蒸发器为4、5、6，甚至10级以上的多级蒸发器，则第1级和最后一级均与前述三级蒸发器的第1级和最后一级的设置相同，中间各级设置均相同，且与前述三级蒸发器的第2级的设置相同。如果是两级的情况，则第1级和第2级分别与前述三级蒸发器的第1级和最后1级的设置相同，此时，对两级的蒸发器来说第2级蒸发器可接有加热器50。对于具体级数的多少，本申请发明构思并不局限于此。
图7是本申请供热装置又一实施例的结构示意图。
一些实施例中，如图7所示，所述供热装置还包括热交换器60，所述热交换器60的热交换器第一水进口61与所述冷凝器的冷凝器凝结水出口34相连通，用于接收所述冷凝器排出的冷凝器凝结水；所述热交换器的热交换器第一水出口62用于排出换热后温度降低的所述冷凝器凝结水；所述热交换器的热交换器第二水进口63用于接收待处理废水；所述热交换器的热交换器第二水出口64与所述蒸发器的蒸发器第二水进口23相连通，用于输出换热后温度升高的所述待处理废水到所述蒸发器20中。
其中所述热交换器60包括热交换器第一水进口61，与所述冷凝器30的冷凝器凝结水出口34相连通，用于接收所述冷凝器的冷凝器凝结水；热交换器第一水出口62，用于排出换热后温度降低的所述冷凝器凝结水；热交换器第二水进口63，与所述供热装置外部的待处理废水的废水出口相连通，用于接收所述待处理废水；热交换器第二水出口64，与所述蒸发器20的蒸发器第二水进口23相连通，用将换热后温度升高的所述待处理废水送入所述蒸发器20中。
图8是本申请供热方法的流程示意图。
如图8所示，一种供热方法，包括：
S110：通过热源输出高温水；
S120：通过蒸发器接收所述高温热水和待处理的废水，并通过所述高温热水蒸发处理所述待处理的废水；
S130：利用热网回水在冷凝器中对所述蒸发器输出的蒸汽进行冷凝形成冷凝器凝结水，并利用所述蒸汽使所述热网回水升温后供给所述热源。
一些实施例中，所述蒸发器为多级蒸发器，从第二级开始所述蒸发器的所述第一水进口转用为蒸发器蒸汽进口，所述第一水出口转用为蒸发器凝结水出口，所述蒸发器蒸汽进口与前一级蒸发器的蒸发器蒸汽出口相连通。
一些实施例中，从第二级蒸发器开始，不包括最后一级蒸发器，每级蒸发器的蒸发器凝结水出口均接有闪蒸罐，通过所述闪蒸罐对本级蒸发器形成的蒸发器凝结水进行闪蒸后，将生成的蒸汽输出到后一级蒸发器。
一些实施例中，从第二级蒸发器开始，每级蒸发器的蒸发器蒸汽出口均接有加热器，所述加热器通过接收本级蒸发器排出的蒸汽和后一级蒸发器排出的蒸发器凝结水，通过换热使所述蒸汽的热量释放给所述蒸发器凝结水。
应当理解的是，本申请的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本申请的原理，而不构成对本申请的限制。因此，在不偏离本申请的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。此外，本申请所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
