專利名稱：高壓新蒸汽冷凝水回收余熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用新蒸汽生成的高溫冷凝 水加熱物料的裝置。
背景技術(shù)：
氧化鋁高壓溶出系統(tǒng)是氧化鋁生產(chǎn)車間的核心部分，如圖1所示，從原料磨送來(lái) 的原礦漿經(jīng)預(yù)熱套管、預(yù)熱壓煮器、加熱壓煮器、保溫壓煮器逐漸加熱到260°C并保溫充分 反應(yīng)后被送入10級(jí)閃蒸器自蒸發(fā)，將物料中的熱量充分釋放出來(lái)，使礦 漿溫度、壓力逐漸 降低，最后經(jīng)末級(jí)閃蒸器送到稀釋槽，此時(shí)物料的溫度在105°C左右，經(jīng)過(guò)稀釋后的物料進(jìn) 入下道工序。預(yù)熱套管、預(yù)熱壓煮器是利用閃蒸器釋放的二次汽逐級(jí)對(duì)應(yīng)進(jìn)行加熱，加熱壓 煮器是用來(lái)自電廠的新蒸汽進(jìn)行加熱，新蒸汽的溫度一般在280°C，加熱后的冷凝水一般也 有270°C的高溫。在現(xiàn)有的高壓溶出系統(tǒng)中，這部分冷凝水通常通過(guò)新蒸汽冷凝水罐直接進(jìn) 入冷凝水閃蒸槽蒸發(fā)成0.5Mpa(15(TC)以下的低壓蒸氣和150°C熱水進(jìn)行回收利用。這樣 就使得從電廠送來(lái)的高壓蒸汽的熱能沒(méi)有得到充分利用，且攜帶大量熱量的熱水又直接返 回了電廠，造成了能源的浪費(fèi)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種高壓新蒸汽冷凝水回收 余熱系統(tǒng)，將新蒸汽產(chǎn)生的冷凝水送回與預(yù)熱料漿進(jìn)行換熱，從而利用冷凝水的熱量使預(yù) 熱料漿的溫度升高。為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的上述目的，所述高壓新蒸汽冷凝水回收余熱系統(tǒng)包括多級(jí) 串聯(lián)的預(yù)熱壓煮器、多級(jí)串聯(lián)的加熱壓煮器、多級(jí)串聯(lián)的冷凝水閃蒸器、分別與每一級(jí)加熱 壓煮器相連接的多個(gè)串聯(lián)的新蒸汽冷凝水罐；其中，末級(jí)預(yù)熱壓煮器的出口處連接有供來(lái) 自所述末級(jí)預(yù)熱壓煮器的物料與來(lái)自所述多個(gè)新蒸汽冷凝水罐的高溫冷凝水進(jìn)行熱交換 的套管加熱器，所述套管加熱器包括供所述物料通過(guò)的至少一個(gè)內(nèi)管以及套在所述至少一 個(gè)內(nèi)管外并與其保留一定間隙以供所述高溫冷凝水通過(guò)的外管。其中，所述套管加熱器的另一端與首級(jí)加熱壓煮器的入口相連接，用于輸出加熱 后的物料。其中，所述套管加熱器沿其長(zhǎng)度方向設(shè)置有多個(gè)高溫冷凝水引入口，用于從所述 多個(gè)新蒸汽冷凝水罐中弓I入高溫冷凝水。其中，所述套管加熱器上還設(shè)置有冷凝水回收口，用于將換熱后的冷凝水通過(guò)新 增冷凝水罐送入所述冷凝水閃蒸器。其中，所述套管加熱器的材質(zhì)為20G或16Mn。本實(shí)用新型的高壓新蒸汽冷凝水回收余熱系統(tǒng)通過(guò)在預(yù)熱壓煮器組出口增加套 管換熱器，將加熱壓煮器生成的270°C新蒸汽冷凝水返回所述套管換熱器與預(yù)熱料漿進(jìn)行 換熱，可使料漿的預(yù)熱溫度提高5°C以上。通過(guò)對(duì)新蒸汽冷凝水的回收再利用，減少了蒸汽消耗量，為氧化鋁生產(chǎn)車間節(jié)省了成本。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)的高壓溶出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的高壓新蒸汽冷凝水回收余熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提出的高壓新蒸汽冷凝水回收余熱系統(tǒng)，結(jié)合附圖和實(shí)施例說(shuō)明如 下。如圖2所示，根據(jù)本實(shí)用新型的高壓新蒸汽冷凝水回收余熱系統(tǒng)包括多級(jí)串聯(lián) 的預(yù)熱壓煮器、多級(jí)串聯(lián)的加熱壓煮器、多級(jí)串聯(lián)的保溫壓煮器、十級(jí)閃蒸器。上述裝置依 次順序連接，其中，每一所述多級(jí)串聯(lián)的加熱壓煮器分別連接有一個(gè)新蒸汽冷凝水罐，用于 存儲(chǔ)來(lái)自電廠的新蒸汽經(jīng)加熱壓煮器組后生成的冷凝水；預(yù)熱壓煮器組與加熱壓煮器組之 間設(shè)置有供來(lái)自預(yù)熱壓煮器組的預(yù)熱物料與來(lái)自所述多個(gè)新蒸汽冷凝水罐的高溫冷凝水 進(jìn)行換熱的套管換熱器，其一端與末級(jí)預(yù)熱壓煮器的出口連接，用于引入預(yù)熱壓煮器組輸 出的預(yù)熱物料，另一端與首級(jí)加熱壓煮器的入口相連接，用于向加熱壓煮器組輸出換熱后 的物料；優(yōu)選地，所述套管換熱器包括供物料通過(guò)的至少一個(gè)內(nèi)管以及套在所述至少一 個(gè)內(nèi)管外并與其保留一定間隙以供高溫冷凝水通過(guò)的外管。所述套管的管道長(zhǎng)度根據(jù)換 熱面積和效率進(jìn)行設(shè)置；內(nèi)管與所述末級(jí)預(yù)熱壓煮器的出口通過(guò)變徑管及大彎頭相連接， 外管直徑保證冷凝水在內(nèi)管與外管之間能順暢流通，以標(biāo)準(zhǔn)管道為準(zhǔn)，內(nèi)管直徑優(yōu)選為C 168mm，便于內(nèi)管結(jié)疤后清理；優(yōu)選地，其內(nèi)管和外管的材質(zhì)為20G或16Mn。優(yōu)選地，所述套管換熱器表面沿其長(zhǎng)度方向設(shè)置有與所述多個(gè)新蒸汽冷凝水罐分 別連接的多個(gè)高溫冷凝水引入口，用于引入加熱壓煮器組產(chǎn)生的高溫冷凝水。優(yōu)選地，所述套管換熱器表面設(shè)置有一個(gè)與冷凝水閃蒸器相連接的換熱后冷凝水 出口，用于將與物料換熱后的低溫冷凝水通過(guò)冷凝水泵送入冷凝水閃蒸器。下面將介紹根據(jù)本實(shí)用新型的高壓新蒸汽冷凝水回收余熱系統(tǒng)的工作過(guò)程原物料在預(yù)熱壓煮器組內(nèi)經(jīng)十級(jí)閃蒸器產(chǎn)生的二次汽預(yù)熱后輸出預(yù)熱物料，所述 預(yù)熱物料在套管換熱器內(nèi)與新蒸汽冷凝水罐引出的高溫冷凝水進(jìn)行換熱后，溫度升高，并 被送入加熱壓煮器組通過(guò)電廠提供的新蒸汽繼續(xù)加熱，其加熱后生成的新蒸汽冷凝水通過(guò) 新蒸汽冷凝水罐返回套管換熱器以與后續(xù)送到的預(yù)熱物料進(jìn)行換熱，如此循環(huán)往復(fù)；而換 熱后生成的低溫冷凝水則通過(guò)新增冷凝水罐送入冷凝水閃蒸器中蒸發(fā)回收。工業(yè)實(shí)用性表1示出了新蒸汽冷凝水與物料之間的換熱平衡關(guān)系，由表中可以得出，將275°C 新蒸汽冷凝水與198°C的預(yù)熱料漿換熱，可以將料漿溫度提高5. 05°C。表1 如表2、3所示為分別為預(yù)熱溫度198°C和203. 05°C時(shí)新蒸汽套管熱平衡關(guān)系，從 表-2、表-3的比較可知，由于預(yù)熱溫度升高5. 050C，可使高壓新蒸汽從1. 94t/t (生產(chǎn)一噸 氧化鋁節(jié)約的蒸汽量)減少到1.80t/t，節(jié)約額約0. 14t/t。表2
熱損失5表3 考慮到熱利用率及其它因素，回收新蒸汽余熱后，按升溫5°C計(jì)算，可節(jié)約0. 12t/ t新蒸汽，新蒸汽單價(jià)按80元/t計(jì)，則氧化鋁生產(chǎn)成本可降低9. 6元/t，每組氧化鋁產(chǎn)量 按450000t/a計(jì)，每組年節(jié)約金額432萬(wàn)元/年。按一個(gè)中型氧化鋁廠平均四組計(jì)算，每年 共節(jié)約蒸汽消耗1728萬(wàn)元/年。以上實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型，而并非對(duì)本實(shí)用新型的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng) 域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和 變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本實(shí)用新型的范疇，本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍應(yīng) 由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求一種高壓新蒸汽冷凝水回收余熱系統(tǒng)，包括多級(jí)串聯(lián)的預(yù)熱壓煮器、多級(jí)串聯(lián)的加熱壓煮器、多級(jí)串聯(lián)的冷凝水閃蒸器、分別與每一級(jí)加熱壓煮器相連接的多個(gè)串聯(lián)的新蒸汽冷凝水罐；其特征在于，末級(jí)預(yù)熱壓煮器的出口處連接有供來(lái)自所述末級(jí)預(yù)熱壓煮器的物料與來(lái)自所述多個(gè)新蒸汽冷凝水罐的高溫冷凝水進(jìn)行熱交換的套管加熱器，所述套管加熱器包括供所述物料通過(guò)的至少一個(gè)內(nèi)管以及套在所述至少一個(gè)內(nèi)管外并與其保留一定間隙以供所述高溫冷凝水通過(guò)的外管。
2.如權(quán)利要求1所述的高壓新蒸汽冷凝水回收余熱系統(tǒng)，其特征在于，所述套管加熱 器的另一端與首級(jí)加熱壓煮器的入口相連接，用于輸出加熱后的物料。
3.如權(quán)利要求1所述的高壓新蒸汽冷凝水回收余熱系統(tǒng)，其特征在于，所述套管加熱 器沿其長(zhǎng)度方向設(shè)置有多個(gè)高溫冷凝水引入口，用于從所述多個(gè)新蒸汽冷凝水罐中引入高 溫冷凝水。
4.如權(quán)利要求1所述的高壓新蒸汽冷凝水回收余熱系統(tǒng)，其特征在于，所述套管加熱 器上還設(shè)置有冷凝水回收口，用于將換熱后的冷凝水通過(guò)新增冷凝水罐送入所述冷凝水閃蒸器。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的高壓新蒸汽冷凝水回收余熱系統(tǒng)，其特征在于，所 述套管加熱器的材質(zhì)為20G或16Mn。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種高壓新蒸汽冷凝水回收余熱系統(tǒng)，包括多級(jí)串聯(lián)的預(yù)熱壓煮器、多級(jí)串聯(lián)的加熱壓煮器、多級(jí)串聯(lián)的冷凝水閃蒸器、分別與每一級(jí)加熱壓煮器相連接的多個(gè)串聯(lián)的新蒸汽冷凝水罐；其中末級(jí)預(yù)熱壓煮器的出口處連接有供來(lái)自所述末級(jí)預(yù)熱壓煮器的物料與來(lái)自所述多個(gè)新蒸汽冷凝水罐的高溫冷凝水進(jìn)行熱交換的套管加熱器，所述套管加熱器包括供所述物料通過(guò)的至少一個(gè)內(nèi)管以及套在所述至少一個(gè)內(nèi)管外并與其保留一定間隙以供所述高溫冷凝水通過(guò)的外管。本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)新蒸汽冷凝水的回收再利用，減少了蒸汽消耗量，為氧化鋁生產(chǎn)車間節(jié)省了成本。
文檔編號(hào)C01F7/02GK201610378SQ20092027458
公開日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2009年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月22日
發(fā)明者馮雨田, 唐希英 申請(qǐng)人:杭州錦江集團(tuán)有限公司