[发明专利]生产工艺冷却水余热回收系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种余热回收系统，特别涉及一种生产工艺冷却水余热回收系统。

背景技术

随着能源价格攀升、环保要求提高，余热回收技术得到快速发展，钢铁、有色、炼焦、水泥、玻璃等高耗能行业的余热回收技术得到飞速发展，温度在300℃以上的中高温烟气余热回收发电或生产蒸汽的技术日趋成熟，并得到广泛应用，为相关行业创造了巨大经济效益、为节能减排工作做出了重要贡献。但是，低品位余热利用技术还非常不成熟。化工厂、钢铁厂、热电厂、玻璃厂等企业的生产工艺中产生的大量温度在25℃～60℃范围内循环冷却水，虽然这些循环冷却水携带的余热量非常大，但是由于能源品位低、存在利用技术难题，远没有充分利用，绝大多数循环冷却水携带的热量是通过冷水塔或空气冷却器排放到大气中，不仅造成能源浪费，空气冷却器和冷水塔的运行还消耗宝贵的电能、水资源，向大气中排放大量废热也造成了环境热污染问题。

为了解决循环冷却水造成的能源浪费、耗电、耗水和环境热污染问题，相关工程技术人员在循环冷却水低品位的余热利用领域做了大量工作，主要是利用冷却水的余热进行冬季供暖：或直接利用冷却水余热供暖、或采用热泵技术对冷却水的温度提升后供暖，对冷却水携带的余热资源进行了部分回收利用。

金昌铁业(集团)有限责任公司利用球团竖炉冷却水余热采暖,停用了一台2t/h采暖锅炉,取得了显著的节能效果（刘宏雄，应用球团竖炉冷却水余热采暖的实践，节能，2008年第5期）。

利用热泵技术将难以直接利用的循环冷却水低品位余热转变成高品位热能后进行采暖。苏保青完成了“用热泵回收电厂冷凝热集中供热技术研究”（山西能源与节能，2007年第3期，18～19页），采用高温水源热泵（工质为134ａ，热泵冷水进水温度35～40℃，热泵热水回水温度不低于55～60℃，热泵热水出水温度75～80℃，热泵机组的能效系数不低于4.5），回收电厂冷却水中低品位热能，作为冬季集中供热的热源，为生活小区供热，节能减排效果显著，大幅度减少循环水向环境排的废热；发明专利“一种热电厂余热回收及热水梯级加热供热方法”（申请号：200910090917.4）公开了：利用热泵技术，从发电厂的冷却水吸热，通过一级或多级加热，将水温提升到中温（60～80℃）或高温（110℃）后，将热水输送到市区的集中供热换热站，进行冬季供热；实用新型专利“热电厂冷却水余热回收节能供热系统”（授权公告号：CN 202008182U）公开了：利用热泵技术，提升电厂循环冷却水的温度，作为小区冬季集中供热的热源。

大部分冷却水的温度都在60℃以下，热能品位太低不能用于直接供暖。采用热泵技术提高冷却水温度后，能源品位得到提高，在冬季供暖领域得到了部分推广应用，但是热泵技术提升冷却水温度需要消耗优质电能，而且在经济可行条件下，热泵一般仅能利用冷却水的余热将供热热水温度最高提升到85℃。因此，在电力供应紧张和电价较高的地区，利用热泵技术提升冷却水余热的品位用于冬季供暖并不经济；由于受限于热泵技术的最大经济提升温度85℃，利用热泵技术进行冷却水余热回收的大范围推广遇到了发展瓶颈。

此外，只能在采暖期回收冷却水的余热资源，在非采暖期，必须通过传统的冷水塔或空气冷却器将冷却水的大量余热排放到大气中。冷却水的余热资源浪费问题、环境热污染问题、冷水塔或空气冷却器耗电和耗水问题仍然没有得到彻底解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够更好的实现冷却水余热资源的高效综合利用的生产工艺冷却水余热回收系统，本发明既实现冷却水余热的高效梯级利用，又解决了冷水塔和空气冷却器的耗电、耗水和冷却水向环境排放废热导致的热污染问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：包括主生产线内安装的冷却水管，所述的冷却水管的入口与冷水池相连通，出口与热水池相连通，热水池通过高温供水母管分别与板式换热器、冷水器和中温用户端的入口相连通，板式换热器、冷水器和中温用户端的出口通过低温回水母管与冷水池相连通，所述的板式换热器还通过管路与热源水池相连通，板式换热器加热的热源水经过热源水管分别与低温用户端、高温用户端、以及余热锅炉相连通，所述的余热锅炉通过烟道与主生产线相连通。

所述的板式换热器与热源水池相连通的管路上还安装有热源水泵；板式换热器的热源水侧的进、出口分别装有进、出口阀门。

所述的冷水池出口管道上还安装有冷水泵及冷水池出口阀门。

所述的冷却水管与热水池之间的管路上安装有热水池入口阀门，且在热水池与高温供水母管之间的管路上安装有热水泵。