阅读说明：本技术 联碱生产用节能装置 (Energy-saving device for combined alkali production ) 是由 汤广斌 甘世杰 刘旭 高卫星 邓占听 王伟 王振 于 2018-08-20 设计创作，主要内容包括：本发明涉及联碱生产用设备技术领域,尤其涉及联碱生产用节能装置,包括煅烧炉、蒸汽制备装置和储水槽,其中,所述蒸汽制备装置为三级蒸汽制备装置,所述三级蒸汽制备装置分别为第一级闪发器、第二级闪发器和第三级闪发器；所述煅烧炉和所述储水槽分别与所述第一级闪发器相连接,所述第二级闪发器与所述储水槽相连接,所述第三级闪发器与所述第二级闪发器相连接。与现有技术相比,本发明充分利用现有联碱生产设备,基于现有联碱生产的生产工艺进行优化设计,对冷凝液进行多级处理,实现对联碱生产过程中煅烧炉的冷凝液的高效回收和再利用,节约能耗,能够有效提高生产的稳定性,为产品质量提供保障,适合大规模推广应用。(The invention relates to the technical field of equipment for combined soda production, in particular to an energy-saving device for combined soda production, which comprises a calcining furnace, a steam preparation device and a water storage tank, wherein the steam preparation device is a three-level steam preparation device, and the three-level steam preparation device is respectively a first-level flash tank, a second-level flash tank and a third-level flash tank; the calcinator and the water storage tank are respectively connected with the first-stage flash tank, the second-stage flash tank is connected with the water storage tank, and the third-stage flash tank is connected with the second-stage flash tank. Compared with the prior art, the invention fully utilizes the existing combined soda production equipment, carries out optimized design based on the existing production process of combined soda production, carries out multi-stage treatment on the condensate, realizes the high-efficiency recovery and reutilization of the condensate of the calcining furnace in the combined soda production process, saves energy consumption, can effectively improve the production stability, provides guarantee for the product quality, and is suitable for large-scale popularization and application.)

联碱生产用节能装置

技术领域

本发明涉及联碱生产用设备技术领域，尤其涉及联碱生产用节能装置。

背景技术

目前，在联碱生产领域(联合制纯碱法，简称联碱法，是生产纯碱的主要方法)，普遍将煅烧炉的冷凝液进行蒸汽制备并供给淡液蒸馏装置使用，由于淡液蒸馏装置普遍为直热设置，造成大量的冷凝液进入废淡液系统，导致再次利用需要降温，从而增加能耗。由于所制备蒸汽主要为3.2MPa蒸汽，其在煅烧炉内间接与重碱接触，促使重碱发生分解反应，生成纯碱，期间大量蒸汽冷凝成水，冷凝水顺加热管进入储水槽，因此，大量冷凝水进入废淡液系统致使冷凝水不能顺利进入储水槽，将严重影响煅烧炉的生产能力，影响产品生产的稳定性和质量。

因此，迫切需要研究开发出针对冷凝液利用的联碱生产用设备，节约能耗，提高生产的稳定性和产品的质量。

发明内容

本发明的目的是，针对现有技术存在的问题，提供联碱生产用节能装置，基于现有联碱生产设备进行改进，实现对联碱生产过程中煅烧炉的冷凝液的高效回收和再利用，从而提高生产的稳定性，节约能耗，并为产品质量提供保障。

本发明解决问题的技术方案是：联碱生产用节能装置，包括煅烧炉、蒸汽制备装置和储水槽，其中，所述蒸汽制备装置为三级蒸汽制备装置，所述三级蒸汽制备装置分别为第一级闪发器、第二级闪发器和第三级闪发器；所述煅烧炉和所述储水槽分别与所述第一级闪发器相连接，所述第二级闪发器与所述储水槽相连接，所述第三级闪发器与所述第二级闪发器相连接。

进一步地，在本发明所述的联碱生产用节能装置中，所述第一级闪发器的下部与所述储水槽的上部相连接，所述储水槽的底部和中部分别与所述第二级闪发器的上部相连接，所述第二级闪发器的下部与所述第三级闪发器的上部相连接。

优选地，在本发明所述的联碱生产用节能装置中，所述第一级闪发器与所述储水槽通过第一级蒸汽冷凝液输送管道相连接，在所述第一级蒸汽冷凝液输送管道上设有一组控制阀；所述储水槽和第二级闪发器通过混合冷凝液输送管道相连接，所述混合冷凝液输送管道有两组，所述两组混合冷凝液输送管道分别为第一混合冷凝液输送管道和第二混合冷凝液输送管道，所述第一混合冷凝液输送管道连接所述储水槽的中部和所述第二级闪发器的上部，所述第二混合冷凝液输送管道连接所述储水槽的底部和所述第二级闪发器的上部，在所述两组炉气冷凝液输送管道上共设有五组控制阀；所述第二级闪发器和所述第三级闪发器通过第二级蒸汽冷凝液输送管道相连接，在所述第二级蒸汽冷凝液输送管道上设有四组控制阀。

优选地，在本发明所述的联碱生产用节能装置中，所述第三级闪发器通过第三级蒸汽冷凝液输送管道与锅炉除氧器相连接，所述第三级蒸汽冷凝液输送管道有两组，所述两组第三级蒸汽冷凝液输送管道分别为上第三级蒸汽冷凝液输送管道和下第三级蒸汽冷凝液输送管道，所述上第三级蒸汽冷凝液输送管道连接所述第二级闪发器的上部和所述锅炉除氧器，所述下第三级蒸汽冷凝液输送管道连接所述第二级闪发器的下部和所述锅炉除氧器，在所述两组第三级蒸汽冷凝液输送管道上共设有五组控制阀。

优选地，在本发明所述的联碱生产用节能装置中，在所述第一级闪发器、第二级闪发器和第三级闪发器的顶部均设有蒸汽排放口，所述第一级闪发器、第二级闪发器和第三级闪发器均分别与蒸汽总管管线相连接。

进一步地，在发明所述的联碱生产用节能装置中，所述三级蒸汽制备装置用于制备温度为110℃～220℃的蒸汽。

进一步地，在本发明所述的联碱生产用节能装置中，所述三级蒸汽制备装置用于制备0.4MPa～3.2MPa的蒸汽。

进一步地，在本发明所述的联碱生产用节能装置中，所述第一级闪发器用于为淡液蒸馏装置供热，所述第二级闪发器用于为重灰煅烧炉或者干铵沸腾炉供热，所述第三级闪发器用于为煅烧炉气系统保温或者干铵空气加热器供热。

进一步地，在本发明所述的联碱生产用节能装置中，所述第一级闪发器用于制备3.2MPa的蒸汽，所述第二级闪发器用于制备1.6MPa的蒸汽，所述第三级闪发器用于制备0.4MPa的蒸汽。

进一步地，在本发明所述的联碱生产用节能装置中，所述第二级闪发器通过控制其内部冷凝液的液位，来控制其所制备的蒸汽的温度和压力。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：充分利用现有联碱生产设备，基于现有联碱生产的生产工艺进行优化设计，对冷凝液进行多级处理，实现对联碱生产过程中煅烧炉的冷凝液的高效回收和再利用，节约能耗，有效提高生产的稳定性，为产品质量提供保障，适合大规模推广应用。

附图说明

图1为本发明联碱生产用节能装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明，但本发明不受实施例的任何限制。

如图1所示，本发明的一种联碱生产用节能装置，包括煅烧炉、蒸汽制备装置和储水槽，其中，所述蒸汽制备装置为三级蒸汽制备装置，所述三级蒸汽制备装置分别为第一级闪发器、第二级闪发器和第三级闪发器；所述煅烧炉和所述储水槽分别与所述第一级闪发器相连接，所述第二级闪发器与所述储水槽相连接，所述第三级闪发器与所述第二级闪发器相连接。

在上述实施例中，通过设置所述三级蒸汽制备装置，对煅烧炉的冷凝液进行三级回收再利用处理，其中，通过所述第一级闪发器对煅烧炉的冷凝液进行一级闪发，一级闪发所得蒸汽送入蒸汽总管道进行再分配或者直接送入待用热装置，一级闪发后闪发器内的蒸汽冷凝液输入储水槽，储水槽用于收集煅烧炉的炉气冷凝液和一级闪发后的蒸汽冷凝液，储水槽中的混合冷凝液输入到第二级闪发器中进行二级闪发，二级闪发所得蒸汽送入蒸汽总管道进行再分配或者直接送入待用热装置，二级闪发后闪发器内的蒸汽冷凝液输入到第三级闪发器中进行三级闪发，三级闪发所得蒸汽送入蒸汽总管道进行再分配或者直接送入待用热装置，三级闪发后闪发器内的蒸汽冷凝液输入到锅炉除氧器中回收。对于各待用热装置能够为联碱生产系统中的装置，如煅烧炉气系统保温、淡液蒸馏系统、重灰煅烧炉和干铵沸腾炉等，优选地，所述第一级闪发器用于为淡液蒸馏装置供热，所述第二级闪发器用于为重灰煅烧炉或者干铵沸腾炉供热，所述第三级闪发器用于为煅烧炉气系统保温或者干铵空气加热器供热；由于现有联碱生产过程中重灰煅烧炉和干铵沸腾炉使用的1.6MPa蒸汽全靠外系统供给，此种设置和应用利于减少对外部供热系统的需求，利于避免因外系统供给蒸汽不足造成重灰和干铵不能稳定生产，从而提高生产稳定性的同时，也利于提高产品质量。较佳地，为满足干铵沸腾炉等的用热要求，所述三级蒸汽制备装置用于制备0.4MPa～3.2MPa的蒸汽，所述第一级闪发器优选用于制备3.2MPa的蒸汽，所述第二级闪发器优选用于制备1.6MPa的蒸汽，所述第三级闪发器优选用于制备0.4MPa的蒸汽，从而实现对冷凝液的高效回收和再利用，相应地，为不同用热需求的系统装置进行热量输送，从而为联碱生产效率和稳定性提供保障。优选地，所述三级蒸汽制备装置用于制备温度为110℃～220℃的蒸汽，以保障冷凝液的充分再利用及相关生产用热需要。

在上述实施例中，为有效配合联碱生产系统的整体高效运行，同时保障冷凝液的充分回收和再利用，所述第二级闪发器通过控制其内部冷凝液的液位，来控制其所制备的蒸汽的温度和压力，从而实现完全自动化、压力液位自控。

在上述实施例中，通过三级闪发，能够保障3.2MPa蒸汽在煅烧炉内间接与重碱接触促使重碱分解生成纯碱期间产生的大量蒸汽冷凝成水顺利进入储水槽，从而利于提高煅烧炉的生产能力和产品的合格率；而且，根据联碱生产过程中使用0.4MPa蒸汽的地方很少，主要有煅烧炉气系统保温、淡液蒸馏系统、干铵空气加热器等等，这些地方使用的蒸汽都不多，本发明设置第三级闪发器进行三级闪发制备，通过一级闪发及二级闪发后，相对大量减少了0.4MPa蒸汽的生产，节约大量耗能，满足煅烧炉气系统保温、淡液蒸馏系统、干铵空气加热器等系统使用的同时，有效避免0.4MPa蒸汽超压，进而利于避免因超压引起重大安全事故发生，也避免了大量蒸汽不得不从放空排放所造成的浪费。另外，经过一级闪发和二级闪发后，在第三级闪发器进行三级闪发所产生的蒸汽冷凝液液大大减少，使得0.4MPa蒸汽中带入的蒸汽冷凝液也大幅减少，从而有效避免因闪发器液位满导致0.4MPa蒸汽带水，从而利于减少耗能，例如，在利用闪发0.4MPa蒸汽供给淡液蒸馏装置使用，由于淡液蒸馏普遍为直热，造成大量的冷凝液进入废淡液系统，再次利用就需要降温，增加能耗，而本发明的此种三级闪发设置即可有效避免。

在上述实施例中，通过本发明的应用能够将煅烧冷凝液分级利用进行节能，并根据联碱生产的需要，设置三级闪发，所得三种梯度降压的闪发蒸汽进行有效利用，增加了气液停留时间，提高冷凝液分离效果，提高1.6MPa蒸汽品质，优化了0.4MPa蒸汽气质及冷凝液质量，大幅减少了因直接加热造成的冷凝液浪费，有效避免了分离后蒸汽含水多气质差及冷凝液温度高夹带蒸汽等此类影响长期稳定运行的现象发生，提高了系统运行的稳定性，从而为生产提供保障。

在本发明的一些实施例中，为保障三级闪发的全自动化稳定连续运行，所述第一级闪发器的下部与所述储水槽的上部相连接，所述储水槽的底部和中部分别与所述第二级闪发器的上部相连接，所述第二级闪发器的下部与所述第三级闪发器的上部相连接；优选地，所述第一级闪发器与所述储水槽通过第一级蒸汽冷凝液输送管道相连接，在所述第一级蒸汽冷凝液输送管道上设有一组控制阀；所述储水槽和第二级闪发器通过混合冷凝液输送管道相连接，所述混合冷凝液输送管道有两组，所述两组混合冷凝液输送管道分别为第一混合冷凝液输送管道和第二混合冷凝液输送管道，所述第一混合冷凝液输送管道连接所述储水槽的中部和所述第二级闪发器的上部，所述第二混合冷凝液输送管道连接所述储水槽的底部和所述第二级闪发器的上部，在所述两组炉气冷凝液输送管道上共设有五组控制阀；所述第二级闪发器和所述第三级闪发器通过第二级蒸汽冷凝液输送管道相连接，在所述第二级蒸汽冷凝液输送管道上设有四组控制阀；优选地，所述第三级闪发器通过第三级蒸汽冷凝液输送管道与锅炉除氧器相连接，所述第三级蒸汽冷凝液输送管道有两组，所述两组第三级蒸汽冷凝液输送管道分别为上第三级蒸汽冷凝液输送管道和下第三级蒸汽冷凝液输送管道，所述上第三级蒸汽冷凝液输送管道连接所述第二级闪发器的上部和所述锅炉除氧器，所述下第三级蒸汽冷凝液输送管道连接所述第二级闪发器的下部和所述锅炉除氧器，在所述两组第三级蒸汽冷凝液输送管道上共设有五组控制阀；优选地，在所述第一级闪发器、第二级闪发器和第三级闪发器的顶部均设有蒸汽排放口，所述第一级闪发器、第二级闪发器和第三级闪发器均分别与蒸汽总管管线相连接；通过上述设置，实现完全自动化、及各级闪发的压力液位自控。

在上述实施例的应用过程中，所述第一级闪发器进行一级闪发后所产生的第一级蒸汽冷凝液通过第一级蒸汽冷凝液输送管道输送到储水槽中，输送量通过在所述第一级蒸汽冷凝液输送管道上设的一组控制阀进行控制；根据储水槽中的液位，通过在所述两组炉气冷凝液输送管道上设置的五组控制阀控制储水槽中的混合冷凝液向第二级闪发器输送，当储水槽中的液位高于指定液位时，开通第一混合冷凝液输送管道，通过上方的第一混合冷凝液输送管道向所述第二级闪发器输送混合冷凝液，当储水槽中的液位低于指定液位时，开通第二混合冷凝液输送管道，通过下方的第二混合冷凝液输送管道向所述第二级闪发器输送混合冷凝液，进入第二级闪发器的混合冷凝液进行二级闪发；所述第二级闪发器进行二级闪发后所产生的第二级蒸汽冷凝液自所述第二级闪发器的下部通过第二级蒸汽冷凝液输送管道输送到所述第三级闪发器中，通过在所述第二级蒸汽冷凝液输送管道上设的四组控制阀进行控制第二级闪发器中的液位以及向第三级闪发器输送的冷凝液量；在所述第三级闪发器中，对第二级蒸汽冷凝液进行三级闪发，三级闪发后所产生的第三级蒸汽冷凝液通过第三级蒸汽冷凝液输送管道输送到锅炉除氧器中回收，根据第三级闪发器中的液位，通过在所述两组第三级蒸汽冷凝液输送管道上设置的五组控制阀控制第三级闪发器中的液位和向锅炉除氧器输送的冷凝液量，当第三级闪发器中的液位高于指定液位时，开通上第三级蒸汽冷凝液输送管道，通过上第三级蒸汽冷凝液输送管道向锅炉除氧器输送冷凝液，当第三级闪发器中的液位低于指定液位时，开通下第三级蒸汽冷凝液输送管道，通过下第三级蒸汽冷凝液输送管道向锅炉除氧器输送冷凝液；由此，根据液位调控的全自动化运行，不仅能有效避免冷凝液超压，而且为系统安全稳定运行提供保障。

本发明不限于上述实施方式，本领域技术人员所做出的对上述实施方式任何显而易见的改进或变更，都不会超出本发明的构思和所附权利要求的保护范围。