一种凝结水和乏汽的综合回收方法和系统 【技术领域】
本发明涉及凝结水和乏汽的综合回收技术，特别是涉及一种凝结水和乏汽的综合回收方法和系统。
背景技术
现有技术中，在管道和设备无腐蚀的情况下，间接加热式用汽设备产生的凝结水质接近蒸馏水，完全符合锅炉给水标准，将之回收供给锅炉既可节水，也可回收大量热能。传统的回收多采用开式回收技术，将蒸汽直接释放，回收凝结水，由此造成了二次汽、散热热能及水资源浪费。目前更为常用的是闭式回收技术，但对于直接接触式加热设备产生的水质受污染的凝结水回收仍较少，偶有回收利用的也是采用换热器热交换的方式，一方面浪费大量水资源，另一方面采用换热器回收热能的方式仍有大量热能无法回收。
现有技术中冷凝水回收方法或系统的类型很多，也有如专利号：93111124、98200079、87210157、200620160088、89213672、、200410102490等提出的技术方案，但都无法实现直接接触式加热设备产生的水质受污染的凝结水的充分回收利用，在综合考虑了市场上的凝结水回收装置、方法等已有技术之后，亟需提出一种能够对直接接触式加热设备产生的水质受污染的凝结水回收的综合回收方法和系统。
【发明内容】
本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种能够同时回收直接接触式加热设备的凝结水和乏汽的综合回收方法，不仅能够回收用汽设备排出的凝结水和乏汽的水资源，而且能够处理受污染的凝结水，回收凝结水和乏汽中的热能。
本发明的另一个目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种能够同时回收直接接触式加热设备的凝结水和乏汽的综合回收系统，以实现受污染的凝结水的回收利用。
本发明的目的通过以下技术措施实现：
一种凝结水和乏汽的综合回收方法，包括有以下步骤：
(1)将用汽设备排出的凝结水输至闪蒸罐闪蒸，获得二次蒸汽，并将所述二次蒸汽和用汽设备排出的乏汽输至集水箱的凝结水液面之下；
(2)将闪蒸后剩余的凝结水输至水处理设备进行水处理，然后排至集水箱作锅炉给水；
(3)将集水箱内的凝结水输至锅炉。
(4)在集水箱内的蒸汽压力超过警戒值时，通过喷射泵将集水箱内的蒸汽经锅炉主蒸汽管输至用汽设备。
优选的，在所述步骤(2)中，所述水处理的步骤包括，通过用20℃冷水将所述闪蒸后剩余的凝结水进行喷淋调温至90℃以下。
另一优选的，在所述步骤(2)中，所述水处理包括，将闪蒸后剩余的凝结水依次进行预处理、二级处理和混合处理的工序；所述预处理为将所述凝结水经锰砂进行过滤；所述二级处理为将所述预处理后的凝结水进行氢型阳离子树脂交换处理；所述混合处理为，将经所述预处理和所述二级处理后的凝结水与经所述预处理后的凝结水直接混合，以调节至符合锅炉用水水质指标。
另一优选的，在所述集水箱水位处于最高水位警戒点和最低水位警戒点之间时，且锅炉需要供水时，将所述集水箱内的凝结水先行供给锅炉；在所述集水箱水位超过最高水位警戒点时，将所述集水箱内的凝结水输至外部蓄水池；在所述集水箱水位低于最低水位警戒点时，且锅炉需供水时，启用原锅炉给水箱。
本发明的目的还可以通过以下技术措施实现：
一种凝结水和乏汽的综合回收系统，包括有乏汽管、闪蒸罐、二次蒸汽管、凝结水管、集水箱和喷射泵；所述闪蒸罐连通于用汽设备，以将用汽设备排出的凝结水输至闪蒸罐闪蒸获得二次蒸汽；所述乏汽管分别连通于所述用汽设备和集水箱，以将所述用汽设备排出的乏汽输至所述集水箱，所述乏汽管连通并伸入所述集水箱的底部；所述二次蒸汽管分别连通于所述闪蒸罐和集水箱，以将所述二次蒸汽输至所述集水箱，所述二次蒸汽管连通并伸入所述集水箱地底部；所述凝结水管分别连通于所述闪蒸罐和集水箱，以将所述闪蒸后排出的凝结水输至所述集水箱；所述集水箱分别与蒸汽输出管和凝结水输出管连通，所述蒸汽输出管另一端连通所述喷射泵，所述喷射泵连通至锅炉主蒸汽管，所述凝结水输出管连通至锅炉。
优选的，所述闪蒸罐和集水箱之间设置有调温罐，所述调温罐内设置有水喷头，以将所述闪蒸罐排出的凝结水喷淋调温。
更优选的，在所述调温罐和集水箱之间依次设置有预处理罐、二级处理罐和混合罐；所述预处理罐设置有锰砂过滤器；所述二级处理罐设置有氢型阳离子树脂交换装置；所述混合罐设置有将经预处理罐和二级处理罐处理后的凝结水与预处理罐排出的凝结水直接混合的混合装置。
另一优选的，所述集水箱设置有监控所述集水箱水位的水位表和监控所述集水箱内蒸汽压力的压力表。
另一优选的，所述集水箱内的底部设置有蒸汽分配管，所述蒸汽分配管与所述二次蒸汽管连通，所述蒸汽分配管侧壁开设蒸汽分配孔。
本发明的凝结水和乏汽的综合回收方法，尤其适用于受污染的凝结水，本发明将用汽设备排出的乏汽和凝结水分路处理，乏汽直接回收至集水箱，凝结水一部分闪蒸成为二次汽，另一部分温度降低再通过水处理设备进行处理，避免高温损坏水处理设备，而且二次汽直接回收至集水箱，可带走凝结水的绝大部分热量，最大程度避免了热损失，因此同时实现了节能节水。
本发明的凝结水和乏汽的综合回收系统，尤其适用于受污染的凝结水，将用汽设备排出的乏汽和凝结水分路处理，乏汽直接回收至集水箱，凝结水一部分闪蒸成为二次汽，另一部分温度降低再通过水处理设备进行处理，避免高温损坏水处理设备，而且二次汽直接回收至集水箱，可带走凝结水的绝大部分热量，最大程度避免了热损失，因此同时实现了节能节水。
【附图说明】
结合附图对本发明做进一步描述，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。
图1是本发明的一种凝结水和乏汽的综合回收方法的一个实施例的示意图；
图2是本发明的一种凝结水和乏汽的综合回收系统的一个实施例的示意图。
附图标记：
用汽设备310，闪蒸罐320，
二次蒸汽管324，凝结水管325，乏汽管326，蒸汽分配管347
水处理设备400
调温罐431，预处理罐432，二级处理罐433，混合罐434
集水箱341，水位表342，压力表343
喷射泵351，主蒸汽管352
锅炉361，水池371
水泵373，水泵372
给水管344
蒸汽输出管345，凝结水输出管346
【具体实施方式】
结合以下实施例对本发明作进一步说明：
实施例1
本发明的一种凝结水和乏汽的综合回收方法如图1所示，将用汽设备310排出的凝结水通过倒吊桶式疏水阀输至闪蒸罐320进行闪蒸，凝结水一部分变成二次汽，一部分排出；将用汽设备310排出的乏汽通过乏汽管326导入集水箱341的凝结水液面以下，以使凝结水充分吸收乏汽的热量。
将闪蒸罐320内排出的凝结水通过凝结水管325进入水处理步骤。所述水处理步骤包括依序进行的调温、预处理、二级处理和混合步骤。
所述调温步骤，用20℃冷水喷淋凝结水，使凝结水温度降至90℃以下。
所述预处理步骤，将喷淋调温后的凝结水进行锰砂过滤预处理以降低凝结水浊度。
所述二级处理步骤，将预处理后的凝结水经氢型阳离子树脂交换处理，降低凝结水硬度、碱度。
所述混合步骤，将经预处理和二级处理的凝结水与一定比例经预处理的凝结水混合，以使之符合锅炉用水标准。
将闪蒸得到的二次蒸汽通过二次蒸汽管324导入集水箱341的凝结水液面以下，以使凝结水充分吸收二次蒸汽的热量。
不同类型直接接触式用汽设备排出的凝结水量与其蒸汽耗量的比例不同，通常凝结水量小于其蒸汽耗量。如果凝结水量接近其蒸汽耗量，集水箱内下部聚集凝结水，上部充满蒸汽。当蒸汽压力超过警戒值时，由喷射泵将集水箱内的蒸汽通过锅炉主蒸汽管352输送到用汽设备310。集水箱341内的凝结水直接输送给锅炉361。如果凝结水量远小于设备蒸汽耗量，则集水箱341内部基本无蒸汽，喷射泵351仅备用。
监控集水箱341内凝结水的水位、蒸汽压力、主蒸汽管352内的蒸汽和锅炉水位。预设集水箱最高水位警戒点和最低水位警戒点，当集水箱341水位超过最高水位警戒点时，将集水箱341内的凝结水输送至外部水池371；当集水箱341水位位于最高水位警戒点和最低水位警戒点之间时，且锅炉361需要供水时，将集水箱341中的凝结水供给锅炉361；当集水箱341内蒸汽压力超过警戒值(例如表压0.1Mpa)，通过喷射泵351将蒸汽释放到主蒸汽管352，直接与锅炉361排出的蒸汽一起进入用汽设备310。
本实施例中，乏汽、二次汽和凝结水采用乏汽管326、二次蒸汽管324和凝结水管325三路回收进入集水箱341。乏汽直接导入集水箱341；凝结水先进行闪蒸，一部分凝结水成为二次蒸汽，品质洁净，温度较高，直接回收至集水箱341；剩余的凝结水温度降低，更容易进行去除杂质的水处理，避免高温损坏水处理设备400。
乏汽和二次汽温度较高且较洁净，不经过水处理设备回收到集水箱，热量被集水箱中的凝结水吸收，提升凝结水的回收品质。这样的回收方法使得既不会高温损坏水处理设备，又能最大限度地回收凝结水和蒸汽中的热量，而且乏汽和二次汽走蒸汽管、凝结水走水管，汽液分流回收，最大程度避免了汽液混合回收对回收管路和泵的气蚀。设置集水箱把间断性回收到的凝结水和乏汽暂存起来，如果用于凝结水量接近蒸汽耗量的用汽设备，可实现待储存至集水箱的极限时才一次性将回收到的蒸汽供给用汽设备，在锅炉缺水时直接补充具有很高温度的洁净凝结水，因此本方法节省锅炉输出蒸汽，节省锅炉用水，节省锅炉能耗，可谓一举三得。
受污染的高温凝结水的回收是一个难题，受污染的凝结水无法直接回收至锅炉，将凝结水冷却后再进行去除杂质的水处理则会损失大量热能，本申请先用闪蒸罐将凝结水分成两部分，闪蒸得到的二次汽是纯净的，可以直接回收利用，剩余的凝结水温度降低，再进行水处理，避免了高温凝结水对水处理设备的破坏。
实施例2
为本发明的一种凝结水和乏汽的综合回收系统如图2所示包括乏汽管326、闪蒸罐320、二次蒸汽管324、凝结水管325、水处理设备400、集水箱341和喷射泵351。所述水处理设备400包括调温罐431、预处理罐432、二级处理罐433和混合罐434、
乏汽管326连接于用汽设备310和闪蒸罐320，二次蒸汽管324连接于闪蒸罐320和集水箱341，凝结水管325连接于闪蒸罐320和调温罐431，所述调温罐431、预处理罐432、二级处理罐433和混合罐434依次相连，混合罐434连接于所述集水箱341。所述集水箱341还具有输出蒸汽的蒸汽输出管345、输出凝结水的凝结水输出管346，所述蒸汽输出管345末端连接喷射泵351，所述喷射泵351还连接于所述锅炉361的主蒸汽管352，在集水箱341内蒸汽压力超限时将集水箱341内的蒸汽抽至主蒸汽管352。所述凝结水输出管346接锅炉361，为锅炉361提供集水箱341内的凝结水。
用汽设备310排出的乏汽通过乏汽管326直接回收至集水箱341，并通入集水箱341的液面以下。用汽设备310排出的凝结水在用汽设备310余压作用下进入闪蒸罐320进行闪蒸，一部分凝结水闪蒸成为二次汽，通过二次蒸汽管324通入集水箱341的液面以下；另一部分凝结水从闪蒸罐320排出，通过凝结水管325依次进入调温罐431、预处理罐432、二级处理罐433和混合罐434进行水处理，成为纯净的凝结水后，被输送到集水箱341内。
集水箱341具有蒸汽输出管345和凝结水输出管346，所述喷射泵351安装在蒸汽输出管345末端，所述蒸汽输出管345通过所述喷射泵351连通于锅炉361的主蒸汽管352，所述凝结水输出管346连接于所述锅炉361的进水管。
闪蒸后的凝结水温度降低，再经调温罐混合调节温度后不易损坏各种水处理设备，能够更好地进行过滤、吸附、离子交换等水处理，再进入集水箱341。闪蒸得到的二次汽温度很高，品质纯净，在通入集水箱341后热量被凝结水吸收，因此二次汽部分或者全部凝结成水，水质洁净且温度很高，非常适合锅炉用水，实现了节能节水。
集水箱341具有监控集水箱341的水位的水位表342和监控集水箱341内蒸汽压力的压力表343。
预设最高水位警戒点和最低水位警戒点，当集水箱341水位位于最高水位警戒点和最低水位警戒点之间时，且锅炉361需要供水时，通过水泵373优先将集水箱341中的凝结水供给锅炉361；当集水箱341水位超过最高水位警戒点时，通过水泵373将集水箱341内的凝结水输送至外部水池371；当集水箱341水位低于最低水位警戒点时，锅炉361仍然通过原有给水管344和水泵372供水。
在集水箱341水位在最高水位警戒点和最低水位警戒点之间可以供水时，优先将集水箱341内的凝结水供给锅炉361，因为凝结水具有更高的温度，所以能够显著节省锅炉361的能源耗费，具有更佳的节能效果。凝结水也具有更洁净的品质，有助于锅炉安全运行。
二次蒸汽在集水箱341内逐渐累积，蒸汽压力逐渐增大。当集水箱341内的二次蒸汽压力超过0.2MPa时，蒸汽在喷射泵351的作用下被主蒸汽管352抽汽进入用汽设备310；当主蒸汽管352无蒸汽通过且集水箱341内二次蒸汽压力超过0.2Mpa时，由集水箱341的安全阀或放空管排放。
最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。