一种利用空压机余热辅助锅炉进水预热的系统

文档序号:659758 发布日期:2021-04-27 浏览:23次 >En<

阅读说明:本技术 一种利用空压机余热辅助锅炉进水预热的系统 (System for utilize air compressor machine waste heat to assist boiler and advance heat of intaking ) 是由 何海军 赵静 曾鑫 李振 马洪洲 于 2021-01-06 设计创作,主要内容包括:本发明属于空压机余热回收利用技术领域,公开了一种利用空压机余热辅助锅炉进水预热的系统,包括锅炉进水水箱、换热器以及空压机余热回收机组,锅炉进水水箱设置有锅炉进水水箱补水管道及锅炉进水水箱出水管道,换热器设置在锅炉进水水箱内,空压机余热回收机组包括空压机润滑油回路及循环水回路,空压机润滑油回路的进口与空压机的润滑油出口连通,空压机润滑油回路的出口与空压机的润滑油进口连通,循环水回路的进水口通过循环水回水管道与换热器的出水口连通,循环水回路的出水口通过循环水供水管道与换热器的进水口连通,空压机润滑油回路与循环水回路进行热量交换,换热器与锅炉进水水箱内的锅炉回水热量交换,使空压机余热得到充分利用。(The invention belongs to the technical field of air compressor waste heat recovery and utilization, and discloses a system for assisting boiler feed water preheating by utilizing air compressor waste heat, which comprises a boiler feed water tank, a heat exchanger and an air compressor waste heat recovery unit, wherein the boiler feed water tank is provided with a boiler feed water tank water supply pipeline and a boiler feed water tank water outlet pipeline, the heat exchanger is arranged in the boiler feed water tank, the air compressor waste heat recovery unit comprises an air compressor lubricating oil loop and a circulating water loop, an inlet of the air compressor lubricating oil loop is communicated with a lubricating oil outlet of an air compressor, an outlet of the air compressor lubricating oil loop is communicated with a lubricating oil inlet of the air compressor, a water inlet of the circulating water loop is communicated with a water outlet of the heat exchanger through a circulating water return pipeline, a water outlet of the circulating water loop is communicated with, the heat exchanger exchanges heat with boiler return water in the boiler water inlet water tank, so that the waste heat of the air compressor is fully utilized.)

一种利用空压机余热辅助锅炉进水预热的系统

技术领域

本发明涉及空压机余热回收利用技术领域,尤其涉及一种利用空压机余热辅助锅炉进水预热的系统。

背景技术

空压机是锅炉用于生产和输送压缩空气的必备的动力设备,一般有专门的空压机房,通过管道把压缩空气输送至锅炉、除尘器等用压缩空气设备。目前使用最多的是螺杆空压机,螺杆空压机在运行过程中消耗的电能只有20%左右的部分转化为空气势能,剩余80%左右的电能转化为热能,最终通过水冷或风冷的方式排到空气中,由此造成热能的大量浪费。冬季燃煤热水锅炉采暖循环水量大,锅炉出水温度一般控制在60~80℃,锅炉回水温度一般控制在40℃左右。因此,如何回收利用空压机余热,使其能够对锅炉回水进行预热以供锅炉使用,成为本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用空压机余热辅助锅炉进水预热的系统,以解决空压机热能流失造成资源浪费的问题。

为达此目的,本发明采用以下技术方案:

一种利用空压机余热辅助锅炉进水预热的系统,包括:

锅炉进水水箱,所述锅炉进水水箱设置有锅炉进水水箱补水管道以及锅炉进水水箱出水管道,所述锅炉进水水箱补水管道用于将锅炉回水导入所述锅炉进水水箱,所述锅炉进水水箱出水管道用于将所述锅炉进水水箱内的锅炉回水导入锅炉;

换热器,所述换热器设置在所述锅炉进水水箱内,所述换热器被配置为与所述锅炉进水水箱内的锅炉回水进行热量交换;

空压机余热回收机组,所述空压机余热回收机组包括空压机润滑油回路以及循环水回路,所述空压机润滑油回路的进口与空压机的润滑油出口连通,所述空压机润滑油回路的出口与所述空压机的润滑油进口连通,所述循环水回路的进水口通过循环水回水管道与所述换热器的出水口连通,所述循环水回路的出水口通过循环水供水管道与所述换热器的进水口连通,所述空压机润滑油回路与所述循环水回路进行热量交换。

作为优选,还包括锅炉回水水箱,所述锅炉回水水箱设置有锅炉回水水箱补水管道以及锅炉回水水箱出水管道,所述锅炉回水水箱补水管道用于将锅炉回水导入所述锅炉回水水箱,所述锅炉回水水箱出水管道与所述锅炉进水水箱出水管道共同对锅炉进行供水。

作为优选,包括温控比例调节阀,所述温控比例调节阀设置有第一调节阀进口、第二调节阀进口以及调节阀出口,所述锅炉回水水箱出水管道与所述温控比例调节阀的所述第一调节阀进口连通,所述锅炉进水水箱出水管道与所述温控比例调节阀的所述第二调节阀进口连通,所述调节阀出口连通有锅炉进水供水管道。

作为优选,所述锅炉进水供水管道设置有供水水泵。

作为优选,所述锅炉回水水箱补水管道以及所述锅炉进水水箱补水管道均连通有锅炉回水管道。

作为优选,所述锅炉回水管道设置有锅炉回水过滤器,所述锅炉回水过滤器位于所述锅炉回水管道的锅炉回水入口处。

作为优选,所述锅炉回水水箱补水管道设置有锅炉回水水箱补水电磁阀,所述锅炉回水水箱内设置有锅炉回水水箱电缆浮球,所述锅炉回水水箱电缆浮球的电线路与所述锅炉回水水箱补水电磁阀连接,所述锅炉回水水箱电缆浮球被配置为控制所述锅炉回水水箱补水电磁阀的通断。

作为优选,所述锅炉进水水箱补水管道设置有锅炉进水水箱补水电磁阀,所述锅炉进水水箱内设置有锅炉进水水箱电缆浮球,所述锅炉进水水箱电缆浮球的电线路与所述锅炉进水水箱补水电磁阀连接,所述锅炉进水水箱电缆浮球被配置为控制所述锅炉进水水箱补水电磁阀的通断。

作为优选,所述循环水回水管道设置有循环水泵,所述锅炉进水水箱内设置有热电偶,所述热电偶的电线路与所述循环水泵连接,所述热电偶被配置为控制所述循环水泵的启停。

作为优选,所述循环水回水管道设置有循环水过滤器。

本发明的有益效果:本发明提供的利用空压机余热辅助锅炉进水预热的系统,通过在锅炉进水水箱内设置换热器,空压机连通有空压机余热回收机组,空压机余热回收机组能够将空压机内的高温润滑油的热量交换给循环水,循环水流经与空压机余热回收机组连通的换热器,锅炉回水在锅炉进水水箱内与换热器内的循环水进行换热,锅炉进水水箱内的锅炉回水温度上升达到锅炉的进水温度后,通过锅炉进水水箱出水管道进入锅炉内以供使用,使空压机的热能得到充分利用,避免了空压机热能的浪费,且保障了锅炉进水温度可以满足使用的需求,降低了锅炉能耗,节约了资源。

附图说明

图1是本发明提供的利用空压机余热辅助锅炉进水预热的系统的示意图。

图中:

1、锅炉回水水箱;2、锅炉回水水箱电缆浮球;3、锅炉回水水箱补水管道;4、锅炉回水水箱补水电磁阀;5、锅炉回水水箱补水蝶阀;6、锅炉回水管道;7、锅炉进水水箱电缆浮球;8、锅炉进水水箱补水管道;9、锅炉进水水箱补水电磁阀;10、锅炉进水水箱补水蝶阀;11、锅炉回水蝶阀;12、锅炉回水过滤器;13、锅炉回水入口;14、锅炉进水水箱;15、热电偶;16、循环水回水蝶阀;17、锅炉回水水箱出水管道;18、锅炉回水水箱出水蝶阀;19、锅炉进水水箱出水管道;20、锅炉进水水箱出水蝶阀;21、循环水供水蝶阀;22、换热器;23、循环水泵;24、温控比例调节阀;25、供水水泵;26、锅炉进水供水管道;27、空压机;28、空压机余热回收机组;29、空压机侧供水橡胶软接头;30、空压机侧供水蝶阀;31、空压机侧回水橡胶软接头;32、空压机侧回水蝶阀;33、循环水过滤器;34、循环水回水管道;35、循环水供水管道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中,术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分,并没有特殊的含义。

本实施例提供一种利用空压机余热辅助锅炉进水预热的系统,如图1所示,包括锅炉进水水箱14、换热器22以及空压机余热回收机组28,其中,锅炉进水水箱14设置有锅炉进水水箱补水管道8以及锅炉进水水箱出水管道19,锅炉回水通过锅炉进水水箱补水管道8进入锅炉进水水箱14,在锅炉进水水箱14内升温的锅炉回水通过锅炉进水水箱出水管道19进入锅炉以供使用;换热器22设置在锅炉进水水箱14内,换热器22与锅炉进水水箱14内的锅炉回水进行热量交换,进而使锅炉进水水箱14内的锅炉回水升温;空压机余热回收机组28包括空压机润滑油回路以及循环水回路,空压机润滑油回路的进口与空压机27的润滑油出口连通,空压机润滑油回路的出口与空压机27的润滑油进口连通,空压机27内的高温润滑油经过空压机润滑油回路后回到空压机27内,循环水回路的进水口通过循环水回水管道34与换热器22的出水口连通,循环水回路的出水口通过循环水供水管道35与换热器22的进水口连通,循环水在换热器22与循环水回路之间循环流动,空压机润滑油回路与循环水回路之间进行热量交换,空压机27内的高温润滑油通过空压机润滑油回路将热量交换给循环水回路中的循环水,然后循环水流到换热器22内并通过换热器22将循环水的热量交换给锅炉进水水箱14内的锅炉回水,锅炉进水水箱14内的锅炉回水温度上升,然后温度上升的锅炉回水通过锅炉进水水箱出水管道19流入锅炉以供使用。

可选地,循环水回水管道34设置有循环水回水蝶阀16以及空压机侧回水蝶阀32,循环水回水蝶阀16设置在循环水回水管道34靠近换热器22的一端,空压机侧回水蝶阀32设置在循环水回水管道34靠近空压机余热回收机组28的一端;循环水供水管道35设置有循环水供水蝶阀21以及空压机侧供水蝶阀30,循环水供水蝶阀21设置在循环水供水管道35靠近换热器22的一端,空压机侧供水蝶阀30设置在循环水供水管道35靠近空压机余热回收机组28的一端,设置循环水回水蝶阀16、空压机侧回水蝶阀32、循环水供水蝶阀21以及空压机侧供水蝶阀30,方便对循环水回水管道34、循环水供水管道35、换热器22以及空压机余热回收机组28进行维护。

进一步地,循环水回路的进水口设置有空压机侧回水橡胶软接头31,循环水回路的进水口通过空压机侧回水橡胶软接头31与循环水回水管道34连接,通过空压机侧回水橡胶软接头31便于循环水回路的进水口与循环水回水管道34连接,且连接处密封性能好;循环水回路的出水口设置有空压机侧供水橡胶软接头29,循环水回路的出水口通过空压机侧供水橡胶软接头29与循环水供水管道35连接,通过空压机侧供水橡胶软接头29便于循环水回路的出水口与循环水供水管道35连接,且连接处密封性能好。

作为优选,换热器22为闭式自清洗换热器,闭式自清洗换热器包括进水管道、盘管、回水管道以及支架,进水管道与盘管的一端连通,回水管道与盘管的另一端连通,盘管放置在支架上,支架对盘管进行支撑,进水管道的进水口即是换热器22的进水口,进水管道的进水口与循环水供水管道35连通;回水管道的出水口即是换热器22的出水口,回水管道的出水口与循环水回水管道34连通;盘管材质为不锈钢管,外形为螺旋状,盘管内循环水为软化水,盘管外介质为锅炉回水,盘管会因盘管内外介质温度的变化而振动,由于水垢与不锈钢膨胀系数不同,盘管外表面形成的水垢会在振动时自行脱落,有效避免水垢累积。

本实施例提供的利用空压机余热辅助锅炉进水预热的系统还包括锅炉回水水箱1,锅炉回水水箱1设置有锅炉回水水箱补水管道3以及锅炉回水水箱出水管道17,锅炉回水通过锅炉回水水箱补水管道3流入锅炉回水水箱1,锅炉回水水箱1内的锅炉回水通过锅炉回水水箱出水管道17与锅炉进水水箱出水管道19共同为锅炉进行供水,一方面保证锅炉进水的充分供应,另一方面锅炉回水水箱1内的锅炉回水通过锅炉回水水箱出水管道17与通过锅炉进水水箱出水管道19流出的在锅炉进水水箱14内经过升温的锅炉回水混合,能够有效防止进入锅炉的水温过高,避免锅炉受热面膨胀不均匀。

可选地,锅炉回水水箱出水管道17设置有锅炉回水水箱出水蝶阀18,方便对锅炉回水水箱出水管道17进行维护;锅炉进水水箱出水管道19设置有锅炉进水水箱出水蝶阀20,方便对锅炉进水水箱出水管道19进行维护。

可选地,本实施例还包括温控比例调节阀24,温控比例调节阀24设置有第一调节阀进口、第二调节阀进口以及调节阀出口,锅炉回水水箱出水管道17与第一调节阀进口连通,锅炉回水水箱出水管道17的水流经第一调节阀进口,锅炉进水水箱出水管道19与第二调节阀进口连通,锅炉进水水箱出水管道19的水流经第二调节阀进口,第一调节阀进口的水与第二调节阀进口的水在调节阀出口处混合,调节阀出口连通有锅炉进水供水管道26,通过温控比例调节阀24控制锅炉回水水箱出水管道17以及锅炉进水水箱出水管道19的出水流量,保证锅炉进水供水管道26进入锅炉的水稳定在适度温度区间。

作为优选的技术方案,锅炉进水供水管道26设置有供水水泵25,通过供水水泵25为锅炉进水供水管道26的水提供动力,增加进入锅炉内水的流速以及流量,进而增大进水效率。

可选地,锅炉回水水箱补水管道3以及锅炉进水水箱补水管道8均与锅炉回水管道6连通,锅炉回水先流进锅炉回水管道6,然后锅炉回水管道6内的锅炉回水一部分经过锅炉回水水箱补水管道3进入锅炉回水水箱1,另一部分经过锅炉进水水箱补水管道8进入锅炉进水水箱14,以满足锅炉回水水箱1以及锅炉进水水箱14对锅炉回水的需求;锅炉回水管道6设置有锅炉回水蝶阀11,锅炉回水蝶阀11位于锅炉回水管道6的锅炉回水入口13处,以控制通过锅炉回水管道6的锅炉回水的流量。

作为优选的技术方案,锅炉回水管道6设置有锅炉回水过滤器12,锅炉回水过滤器12位于锅炉回水管道6的锅炉回水入口13处,通过设置锅炉回水过滤器12,能够有效防止锅炉回水中的细沙、小石子等杂质造成堵塞,保证本实施例提供的利用空压机余热辅助锅炉进水预热的系统能够稳定运行。

可选地,锅炉回水水箱补水管道3设置有锅炉回水水箱补水电磁阀4,锅炉回水水箱1内设置有锅炉回水水箱电缆浮球2,锅炉回水水箱电缆浮球2的电线路与锅炉回水水箱补水电磁阀4连接,锅炉回水水箱电缆浮球2用于控制锅炉回水水箱补水电磁阀4的通断,以实现锅炉回水水箱1的自动补水。当锅炉回水水箱1水位达到预设高位控制高度时,锅炉回水水箱电缆浮球2升起,锅炉回水水箱补水电磁阀4自动关闭,锅炉回水水箱1停止补水;随着锅炉回水水箱1内锅炉回水被消耗,锅炉回水水箱电缆浮球2随着锅炉回水水箱1水位的下降而不断地下降,当降至预设低位控制高度时,锅炉回水水箱补水电磁阀4自动开启,锅炉回水水箱1开始补水,增加了锅炉回水水箱1补水的自动化水平。作为优选,锅炉回水水箱补水管道3设置有锅炉回水水箱补水蝶阀5,锅炉回水水箱补水蝶阀5用于在锅炉回水水箱补水电磁阀4出现故障时控制锅炉回水水箱补水管道3的通断。

进一步地,锅炉进水水箱补水管道8设置有锅炉进水水箱补水电磁阀9,锅炉进水水箱14内设置有锅炉进水水箱电缆浮球7,锅炉进水水箱电缆浮球7的电线路与锅炉进水水箱补水电磁阀9连接,锅炉进水水箱电缆浮球7用于控制锅炉进水水箱补水电磁阀9的通断,以实现锅炉进水水箱14的自动补水。当锅炉进水水箱14水位达到预设高位控制高度时,锅炉进水水箱电缆浮球7升起,锅炉进水水箱补水电磁阀9自动关闭,锅炉进水水箱14停止补水;随着锅炉进水水箱14内的锅炉回水被消耗,锅炉进水水箱电缆浮球7随着锅炉进水水箱14水位的下降而不断地下降,当降至预设低位控制高度时,锅炉进水水箱补水电磁阀9自动开启,锅炉进水水箱14开始补水。作为优选,锅炉进水水箱补水管道8设置有锅炉进水水箱补水蝶阀10,锅炉进水水箱补水蝶阀10用于在锅炉进水水箱补水电磁阀9出现故障时控制锅炉进水水箱补水管道8的通断。

本实施例的循环水回水管道34设置有循环水泵23,锅炉进水水箱14内设置有热电偶15,热电偶15的电线路与循环水泵23连接,热电偶15用于控制循环水泵23的启停,以实现循环水泵23的自动启停。当热电偶15检测到锅炉进水水箱14内锅炉回水的水温度达到65℃后,热电偶15控制循环水泵23自动停止;当热电偶15检测到热水箱内的水温度降到60℃时,热电偶15控制循环水泵23自动开启,进而实现对锅炉进水水箱14内锅炉回水水温的自动控制。

可选地,循环水回水管道34设置有循环水过滤器33,通过设置循环水过滤器33,能够有效防止循环水回水管道34或循环水供水管道35中的循环水存在细沙、小石子等杂质造成堵塞。

本实施例提供的利用空压机余热辅助锅炉进水预热的系统的工作过程如下:

锅炉回水在锅炉回水管道6经过锅炉回水过滤器12的锅炉后,一部分通过锅炉进水水箱补水管道8进入锅炉进水水箱14内,另一部分通过锅炉回水水箱补水管道3进入锅炉回水水箱1内,空压机余热回收机组28中空压机润滑油回路与循环水回路进行换热,空压机润滑油回路将空压机27内的高温润滑油的热量交换给循环水回路内的循环水,然后循环水流经换热器22将热量传递给锅炉进水水箱14内的锅炉回水,锅炉进水水箱14内的锅炉回水温度上升,然后锅炉进水水箱14内的锅炉回水通过锅炉进水水箱出水管道19流至温控比例调节阀24处,同时,锅炉回水水箱1内的锅炉回水通过锅炉回水水箱出水管道17流至温控比例调节阀24处与锅炉进水水箱14流出的锅炉回水进行混合,混合后的水经过锅炉进水供水管道26流出以供锅炉使用。

与现有锅炉回水技术相比,本发明具有以下优点:

节能、环保,本发明充分利用空压机27工作过程中产生的多余热量,仅需消耗少量电能,不需消耗天然气、煤炭等一次能源,无直接污染物排放,节能、环保优势明显;自动化水平高,系统运行可以实现高度自控,锅炉回水水箱1和锅炉进水水箱14均可自动补水,循环水泵23也可自动启停;经济效益显著,本发明运行成本包含少量电费、人工费及运维费,年运行成本是燃煤锅炉的20%,是燃气锅炉的15%;安全、可靠,空压机27余热资源稳定可靠,优先利用空压机27余热资源,减少了一次能源的消耗。

显然,本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

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