本實用新型涉及一種蒸汽增壓系統(tǒng)，可用于將發(fā)電廠、冶煉廠、化工廠、造紙廠、卷煙廠等各類工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二次蒸汽等各種低品位的低壓蒸汽增壓至高品位的高壓蒸汽，屬于蒸汽供汽技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

發(fā)電廠、冶煉廠、化工廠、造紙廠、卷煙廠中各類換熱設(shè)備換熱后的蒸汽冷凝水二次蒸發(fā)產(chǎn)生的低壓蒸汽，由于其熱值小，品位低，往往直接排放至大氣，但這會造成環(huán)境熱力污染和能源浪費。目前常見的低壓蒸汽回收利用的方式是將低壓蒸汽增壓成高品位、可再利用的高壓蒸汽。

蒸汽增壓的常規(guī)方式主要有兩種，一種是蒸汽壓縮機，另一種是蒸汽引射器。使用蒸汽壓縮機對其耐高溫、高壓、腐蝕的要求較高，致其設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大，且蒸汽在壓縮過程中往往伴隨震動、噪音等一系列問題，目前尚無可靠解決辦法。而使用蒸汽引射器則需要消耗高壓蒸汽，且在高壓蒸汽與低壓蒸汽混合時伴隨大量的能量損失，導(dǎo)致該方式能源利用效率較低，并且由于蒸汽引射器沒有運動部件，使得運行不易調(diào)節(jié)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題是如何簡單、低成本、高效率地將低品位的低壓蒸汽增壓至高品位的高壓蒸汽。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是提供一種蒸汽增壓系統(tǒng)，其特征在于：由蒸汽換熱系統(tǒng)和熱泵循環(huán)系統(tǒng)組成；

蒸汽換熱系統(tǒng)：由低壓蒸汽入口、蒸發(fā)器的二次側(cè)、凝結(jié)水箱、凝結(jié)水泵、冷凝器的二次側(cè)、汽水分離器、高壓蒸汽出口通過管路依次連接組成的開環(huán)系統(tǒng)；

熱泵循環(huán)系統(tǒng)：由所述蒸發(fā)器的一次側(cè)、膨脹閥、所述冷凝器的一次側(cè)、壓縮機通過管路首尾依次連接組成的閉環(huán)系統(tǒng)。

優(yōu)選地，所述蒸發(fā)器的二次側(cè)出口和所述冷凝器的二次側(cè)出口均設(shè)有疏水閥。

優(yōu)選地，所述疏水閥為可以連續(xù)排水的浮球式結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述凝結(jié)水箱自頂部進水、底部出水。

優(yōu)選地，所述凝結(jié)水箱頂部設(shè)有安全閥和正常工作時為關(guān)閉狀態(tài)的排氣閥。

優(yōu)選地，所述凝結(jié)水箱為系統(tǒng)壓力等同低壓蒸汽壓力的閉式系統(tǒng)。

優(yōu)選地，所述凝結(jié)水泵設(shè)于所述凝結(jié)水箱下方，且二者之間的連接管道展開長度不超過10m。

優(yōu)選地，所述凝結(jié)水泵為具有防汽蝕功能的水泵。

優(yōu)選地，所述凝結(jié)水泵為流量為1.1倍低壓蒸汽流量、揚程為1.1倍高壓蒸汽與凝結(jié)水箱壓力之差的水泵。

優(yōu)選地，所述低壓蒸汽壓力范圍為0.1～0.2MPa，增壓產(chǎn)生的高壓蒸汽壓力范圍為0.4～0.5MPa，低壓蒸汽和高壓蒸汽均為飽和蒸汽。

運行時，低壓蒸汽經(jīng)低壓蒸汽入口進入蒸發(fā)器二次側(cè)放熱，生成凝結(jié)水進入凝結(jié)水箱，并經(jīng)凝結(jié)水泵增壓至高壓蒸汽所需的壓力后，經(jīng)冷凝器二次側(cè)吸熱后汽化生成高壓蒸汽，經(jīng)汽水分離器頂部的高壓蒸汽出口排出。在蒸發(fā)器一次側(cè)吸熱汽化的高溫?zé)岜霉べ|(zhì)經(jīng)壓縮機壓縮后在冷凝器一次側(cè)放熱冷凝，冷凝液通過膨脹閥節(jié)流減壓后送至蒸發(fā)器一次側(cè)。

本實用新型提供的蒸汽增壓系統(tǒng)，采用高溫?zé)岜醚h(huán)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移低壓蒸汽的潛熱使其凝結(jié)成水，再經(jīng)凝結(jié)水泵加壓至高壓蒸汽所需壓力，并再次吸收轉(zhuǎn)移的潛熱并輔以電能汽化成高壓蒸汽，使低壓蒸汽依次通過蒸發(fā)器二次側(cè)、凝結(jié)水箱、凝結(jié)水泵、冷凝器二次側(cè)、汽水分離器放熱、凝結(jié)、增壓、吸熱、汽化的過程中，完成了蒸汽的增壓效果，避免了蒸汽的直接壓縮導(dǎo)致的一系列問題。

本實用新型提供的系統(tǒng)克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，不進行直接的水蒸汽壓縮過程，節(jié)省了一套蒸汽壓縮機或引射器系統(tǒng)，將水蒸氣壓縮轉(zhuǎn)換成比較成熟的高溫?zé)岜霉べ|(zhì)壓縮，避免了水蒸氣直接壓縮帶來的一系列諸如震動、噪音、腐蝕等問題；不需要高壓蒸汽及燃油燃氣等輔助熱源，僅消耗電能，一定程度上提高了能源利用效率，增加了增壓系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1為本實施例提供的蒸汽增壓系統(tǒng)示意圖；

附圖標記說明：

1為低壓蒸汽入口、2為蒸發(fā)器、3為凝結(jié)水箱、4為凝結(jié)水泵、5為膨脹閥、6為冷凝器、7為壓縮機、8為汽水分離器、9為高壓蒸汽出口、10為疏水閥、11為安全閥、12為排氣閥。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本實用新型。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。

圖1為本實施例提供的蒸汽增壓系統(tǒng)示意圖，所述的蒸汽增壓系統(tǒng)由蒸汽換熱系統(tǒng)和熱泵循環(huán)系統(tǒng)組成。

蒸汽換熱系統(tǒng)：蒸發(fā)器2的二次側(cè)進口通過管路連接低壓蒸汽入口1，蒸發(fā)器2的二次側(cè)出口通過管路與凝結(jié)水箱3入口連接，凝結(jié)水箱3出口通過管路與冷凝器6二次側(cè)進口連接，凝結(jié)水箱3與冷凝器6之間的管路上設(shè)有凝結(jié)水泵4，冷凝器6二次側(cè)出口通過管路連接汽水分離器8入口，汽水分離器8頂部設(shè)有高壓蒸汽出口9。

熱泵循環(huán)系統(tǒng)：蒸發(fā)器2的一次側(cè)進口通過管路與冷凝器6一次側(cè)出口連接，蒸發(fā)器2和冷凝器6之間的管路上設(shè)有膨脹閥5；蒸發(fā)器2的一次側(cè)出口通過管路與壓縮機7入口連接，壓縮機7出口和冷凝器6一次側(cè)進口連接。

蒸發(fā)器2二次側(cè)出口和冷凝器6二次側(cè)出口均設(shè)有疏水閥10，疏水閥10采用浮球式，連續(xù)排水。

凝結(jié)水箱3為自頂部進水、底部出水。凝結(jié)水箱3頂部設(shè)置安全閥11和排氣閥12，正常工作時，排氣閥12關(guān)閉。凝結(jié)水箱3為閉式系統(tǒng)，系統(tǒng)壓力同低壓蒸汽壓力。

凝結(jié)水泵4設(shè)于凝結(jié)水箱3下方，且二者之間的連接管道展開長度不超過10m，凝結(jié)水泵4有防汽蝕功能。凝結(jié)水泵4流量為1.1倍低壓蒸汽流量，揚程為1.1倍高壓蒸汽與凝結(jié)水箱的壓力之差。

本實施例提供的蒸汽增壓系統(tǒng)運行時，低壓蒸汽經(jīng)低壓蒸汽入口1進入蒸發(fā)器2二次側(cè)放熱，生成凝結(jié)水進入凝結(jié)水箱3，并經(jīng)凝結(jié)水泵4增壓至高壓蒸汽9所需的壓力后，經(jīng)冷凝器6二次側(cè)吸熱后汽化生成高壓蒸汽，經(jīng)汽水分離器8頂部的高壓蒸汽出口9排出。在蒸發(fā)器2一次側(cè)吸熱汽化的高溫?zé)岜霉べ|(zhì)經(jīng)壓縮機7壓縮后在冷凝器6一次側(cè)放熱冷凝，冷凝液通過膨脹閥5節(jié)流減壓后送至蒸發(fā)器2一次側(cè)。運行中，采用的熱泵循環(huán)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移了低壓蒸汽的潛熱使其凝結(jié)成水，再經(jīng)凝結(jié)水泵加壓至高壓蒸汽所需壓力，并再次吸收轉(zhuǎn)移的潛熱并輔以電能汽化成高壓蒸汽，使低壓蒸汽依次通過蒸發(fā)器2二次側(cè)、凝結(jié)水箱3、凝結(jié)水泵4、冷凝器6二次側(cè)、汽水分離器8放熱、凝結(jié)、增壓、吸熱、汽化的過程中，實現(xiàn)蒸汽的增壓效果。

本實施例提供的蒸汽增壓系統(tǒng)運行的低壓蒸汽壓力范圍為0.1～0.2MPa，增壓產(chǎn)生的高壓蒸汽壓力范圍為0.4～0.5MPa，低壓蒸汽和高壓蒸汽均為飽和蒸汽。