余热回收蒸汽发生系统.pdf

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1、(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202410004105.8(22)申请日 2024.01.03(71)申请人 常州金坛金能电力有限公司地址 213299 江苏省常州市金坛区金湖路19号(72)发明人 袁俊球王迪邓中诚秦斌张茜颖(74)专利代理机构 常州佰业腾飞专利代理事务所(普通合伙)32231专利代理师 吕小丽(51)Int.Cl.F22B 1/30(2006.01)F22B 33/18(2006.01)F22B 35/00(2006.01)(54)发明名称余热回收蒸汽发生系统(57)摘要本发明提供一种余热回收蒸汽发生系统，。

2、包括：蓄水箱，蓄水箱的一端与余热输出管道相连；板式换热器，一端与蓄水箱的另一端相连；纯水箱，一端通过第一循环泵与板式换热器的另一端相连；电极式锅炉，输入端通过给水泵与纯水箱的另一端相连，电极式锅炉用于加热纯水箱输出的纯水以产生蒸汽；蒸汽蓄热器，一端通过第一蒸汽调节阀与电极式锅炉的输出端相连，用于存储电极式锅炉产生的蒸汽，另一端通过第二蒸汽调节阀与负载相连。本发明利用电极式锅炉将工业余热电解为蒸汽，并通过蒸汽蓄热器进行存储，从而既可以实现工业废气、废水能源的循环利用，避免能源浪费，又可以在生产需要加大蒸汽量时，能够毫秒级响应增加出气量，满足生产需要。权利要求书1页 说明书4页 附图1页CN 11。

3、7490047 A2024.02.02CN 117490047 A1.一种余热回收蒸汽发生系统，其特征在于，包括：蓄水箱，所述蓄水箱的一端与余热输出管道相连；板式换热器，所述板式换热器的一端与所述蓄水箱的另一端相连；纯水箱，所述纯水箱的一端通过第一循环泵与所述板式换热器的另一端相连；电极式锅炉，所述电极式锅炉的输入端通过给水泵与纯水箱的另一端相连，所述电极式锅炉用于加热所述纯水箱输出的纯水以产生蒸汽；蒸汽蓄热器，所述蒸汽蓄热器的一端通过第一蒸汽调节阀与所述电极式锅炉的输出端相连，所述蒸汽蓄热器用于存储所述电极式锅炉产生的蒸汽，所述蒸汽蓄热器的另一端通过第二蒸汽调节阀与负载相连。2.根据权利要求。

4、1所述的余热回收蒸汽发生系统，其特征在于，所述电极式锅炉的三相电极还与电网、光伏系统和风电系统电连接，以将所述电网、光伏系统或风电系统中多余的电能转换为蒸汽。3.根据权利要求1所述的余热回收蒸汽发生系统，其特征在于，所述蒸汽蓄热器集成设置在所述电极式锅炉的下层水部分。4.根据权利要求1所述的余热回收蒸汽发生系统，其特征在于，还包括：控制器，所述控制器用于在所述蒸汽蓄热器的压力到达设定存储上限压力值时，通过控制第一蒸汽调节阀控制蒸汽蓄热器停止储热，以及在蒸汽蓄热器压力到达设定存储下限压力值时，通过控制第一蒸汽调节阀控制蒸汽蓄热器启动储热。5.根据权利要求4所述的余热回收蒸汽发生系统，其特征在于，。

5、所述控制器还用于：当接收到蒸汽需求指令时，通过控制所述第二蒸汽调节阀控制蒸汽蓄热器释放与所述蒸汽需求指令对应的蒸汽量、温度和压力的蒸汽。6.根据权利要求1所述的余热回收蒸汽发生系统，其特征在于，还包括：缓存罐，所述缓存罐设置在纯水箱的另一端和电极式锅炉的输入端之间，所述缓存罐的排污管与废水处理管道相连。权利要求书1/1 页2CN 117490047 A2余热回收蒸汽发生系统技术领域0001本发明涉及余热回收技术领域，具体涉及一种余热回收蒸汽发生系统。背景技术0002目前，对于生产用汽，一般通过蒸汽系统生产，并直接供给生产，当生产出来的蒸汽大于生产用气量，那么蒸汽系统将自动减负荷。然后当生产需要。

6、蒸汽大于供气量时，蒸汽系统将加大功率产气。0003然而，蒸汽系统产生蒸汽时存在时延，这个时延短则10分钟左右，长则近一个小时，这将导致蒸汽压力、温度下降从而影响生产工艺，无法满足生产需要。发明内容0004本发明为解决上述技术问题，本发明提供了一种余热回收蒸汽发生系统。0005本发明采用的技术方案如下：本发明的实施例提出了一种余热回收蒸汽发生系统，包括：蓄水箱，所述蓄水箱的一端与余热输出管道相连；板式换热器，所述板式换热器的一端与所述蓄水箱的另一端相连；纯水箱，所述纯水箱的一端通过第一循环泵与所述板式换热器的另一端相连；电极式锅炉，所述电极式锅炉的输入端通过给水泵与纯水箱的另一端相连，所述电极式。

7、锅炉用于加热所述纯水箱输出的纯水以产生蒸汽；蒸汽蓄热器，所述蒸汽蓄热器的一端通过第一蒸汽调节阀与所述电极式锅炉的输出端相连，所述蒸汽蓄热器用于存储所述电极式锅炉产生的蒸汽，所述蒸汽蓄热器的另一端通过第二蒸汽调节阀与负载相连。0006本发明上述的余热回收蒸汽发生系统还具有如下附加技术特征：根据本发明的一个实施例，所述电极式锅炉的三相电极还与电网、光伏系统和风电系统电连接，以将所述电网、光伏系统或风电系统中多余的电能转换为蒸汽。0007根据本发明的一个实施例，蒸汽蓄热器集成设置在所述电极式锅炉的下层水部分。0008根据本发明的一个实施例，还包括：控制器，所述控制器用于在所述蒸汽蓄热器的压力到达设定。

8、存储上限压力值时，通过控制第一蒸汽调节阀控制蒸汽蓄热器停止储热，以及在蒸汽蓄热器压力到达设定存储下限压力值时，通过控制第一蒸汽调节阀控制蒸汽蓄热器启动储热。0009根据本发明的一个实施例，所述控制器还用于：当接收到蒸汽需求指令时，通过控制所述第二蒸汽调节阀控制蒸汽蓄热器释放与所述蒸汽需求指令对应的蒸汽量、温度和压力的蒸汽。0010根据本发明的一个实施例，上述的余热回收蒸汽发生系统还包括：缓存罐，所述缓存罐设置在纯水箱的另一端和电极式锅炉的输入端之间，所述缓存罐的排污管与废水处理管道相连。0011本发明的有益效果：说明书1/4 页3CN 117490047 A31、本发明利用电极式锅炉将工业余热。

9、电解为蒸汽，并通过蒸汽蓄热器进行存储，从而既可以实现工业废气、废水能源的循环利用，避免能源浪费，又可以在生产需要加大蒸汽量时，能够毫秒级响应增加出气量，满足生产需要，同时蒸汽的存储可以满足热力管网无法覆盖地区的用汽需求。00122、本发明可以利用电网、光伏系统或风电系统中多余的电能为电极式锅炉供电，从而可以将多余的电能转换为蒸汽存储起来，实现电网与热网耦合，使电网与热网间实现实时需求响应，微网园区出现光伏、风电倒送电网时，蒸汽蓄热器启动消纳光伏、风电，将随机性、波动性、间歇性的光伏、风电等新能源转化成稳定的热能存储，也可以在电网谷段时间将廉价的谷电转为热能存储，实现移峰填谷。附图说明0013图。

10、1是根据本发明一个实施例的余热回收蒸汽发生系统的结构拓扑图；图2是根据本发明一个实施例的余热回收蒸汽发生系统的结构拓扑图。具体实施方式0014下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。0015图1是根据本发明一个实施例的余热回收蒸汽发生系统的结构拓扑图，如图1所示，该余热回收蒸汽发生系统包括：蓄水箱1、板式换热器2、纯水箱3、电极式锅炉4和蒸汽蓄热器5。0016其中，蓄水箱1的一。

11、端与余热输出管道相连；板式换热器2的一端与蓄水箱的另一端相连；纯水箱3的一端通过第一循环泵6与板式换热器2的另一端相连；电极式锅炉4的输入端通过给水泵7与纯水箱3的另一端相连，电极式锅炉4用于加热纯水箱3输出的纯水以产生蒸汽；蒸汽蓄热器5的一端通过第一蒸汽调节阀8与电极式锅炉4的输出端相连，蒸汽蓄热器5用于存储电极式锅炉4产生的蒸汽，蒸汽蓄热器5的另一端通过第二蒸汽调节阀9与负载10相连。图1中12为电极式锅炉4的内循环泵，用于实现电极式锅炉4下层水的内循环。0017具体地，余热输出管道可以将工业余热输入至蓄水箱1以加热蓄水箱1的水，加热后的水经过板式换热器2与纯水箱3进行换热，以将工业余热中。

12、的能量换热至纯水箱3中，第一循环泵6可以实现板式换热器2至纯水箱3中纯水的循环。然后换热后的纯水箱3中的纯水通过给水泵7输入电极式锅炉4，电极式锅炉4加热纯水产生蒸汽，产生的蒸汽输入蒸汽蓄热器5进行存储。蒸汽蓄热器5中存储的蒸汽可以在负载10需要随机时进行供给，以及在负载10不需要蒸汽式随时停止供给。可以理解，蓄水箱1中的水经板式换热器2换热后，可以再输送至蓄水箱1，以实现循环。0018由此，利用电极式锅炉将工业余热电解为蒸汽，并通过蒸汽蓄热器进行存储，从而既可以实现工业废气、废水能源的循环利用，避免能源浪费，又可以在生产需要加大蒸汽量时，能够毫秒级响应增加出气量，满足生产需要，同时蒸汽的存储。

13、可以满足热力管网无法覆盖地区的用汽需求。说明书2/4 页4CN 117490047 A40019可以理解，给水泵7包括两个，一个可以远程控制，一个就地控制。0020在本发明的一个实施例中，蒸汽蓄热器集成设置在电极式锅炉的下层水部分。由此，可以大大降低整个系统的占地面积，节约空间。0021在本发明的实施例中，电极式锅炉4的三相电极还与电网、光伏系统和风电系统电连接，以将电网、光伏系统或风电系统中多余的电能转换为蒸汽。0022具体地，电网、光伏系统或风电系统中多余的电能为电极式锅炉4提供电源，从而可以将多余的电能转换为蒸汽存储起来，实现电网与热网耦合，使电网与热网间实现实时需求响应，微网园区出现光。

14、伏、风电倒送电网时，蒸汽蓄热器启动消纳光伏、风电，将随机性、波动性、间歇性的光伏、风电等新能源转化成稳定的热能存储，也可以在电网谷段时间将廉价的谷电转为热能存储，实现移峰填谷。电极式锅炉4还具有一条稳定的供电回路由电网提供，如果电网、光伏系统或风电系统中具有多余的电能，优先采用清洁能源对电极式锅炉4进行供电，电网谷段时间供电为第二优先级，其它情况采用电网稳定供电回路。由于电极式锅炉4的功率较大，一般在4000kW6000kW之间，通过上述方式，不仅可以大大降低电网负荷，还具有很大的经济性。0023根据本发明的一个实施例，上述的余热回收蒸汽发生系统，还可以包括：控制器，控制器用于在蒸汽蓄热器5的。

15、压力到达设定存储上限压力值时，通过控制第一蒸汽调节阀8控制蒸汽蓄热器5停止储热，以及在蒸汽蓄热器压力到达设定存储下限压力值时，通过控制第一蒸汽调节阀8控制蒸汽蓄热器启动储热。0024具体地，如果蒸汽蓄热器5的压力到达设定存储上限压力值，立即控制第一蒸汽调节阀8关闭，蒸汽蓄热器5停止储热，以保证运行安全。如果蒸汽蓄热器压力到达设定存储下限压力值，则控制第一蒸汽调节阀8全开，以在电极式锅炉4生产蒸汽时及时进行存储。0025根据本发明的一个实施例，控制器还用于：当接收到蒸汽需求指令时，通过控制第二蒸汽调节阀9控制蒸汽蓄热器5释放与蒸汽需求指令对应的蒸汽量、温度和压力的蒸汽。0026具体地，蒸汽需求指。

16、令中包括所需蒸汽的蒸汽量、温度和压力，接收到蒸汽需求指令时，控制器可以通过控制第二蒸汽调节阀9的开度从而使蒸汽蓄热器5释放所需蒸汽量、温度和压力的蒸汽至负载10。由此，能够毫秒级响应生产需要蒸汽，同时蒸汽的存储可以满足热力管网无法覆盖地区的用汽需求。0027在本发明的另一个实施例中，如图2所示，上述的余热回收蒸汽发生系统还可以包括：缓存罐11，缓存罐11设置在纯水箱3的另一端和电极式锅炉4的输入端之间，缓存罐11的排污管L1与废水处理管道相连。0028具体地，缓存罐11可以用于对纯水箱3中的纯水进行暂时存储，以在电极式锅炉4需要时将纯水输送至电极式锅炉4，在电极式锅炉4无需纯水但纯水箱中缓存罐。

17、11中纯水存储已满，可以通过排污管L1将多余纯水排出即可。0029综上所述，根据本发明实施例的余热回收蒸汽发生系统，利用电极式锅炉将工业余热电解为蒸汽，并通过蒸汽蓄热器进行存储，从而既可以实现工业废气、废水能源的循环利用，避免能源浪费，又可以在生产需要加大蒸汽量时，能够毫秒级响应增加出气量，满足生产需要，同时蒸汽的存储可以满足热力管网无法覆盖地区的用汽需求。可以利用电网、光伏系统或风电系统中多余的电能为电极式锅炉供电，从而可以将多余的电能转换为蒸汽存储起来，实现电网与热网耦合，使电网与热网间实现实时需求响应，微网园区出现光伏、风说明书3/4 页5CN 117490047 A5电倒送电网时，蒸汽。

18、蓄热器启动消纳光伏、风电，将随机性、波动性、间歇性的光伏、风电等新能源转化成稳定的热能存储，也可以在电网谷段时间将廉价的谷电转为热能存储，实现移峰填谷。0030在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。0031在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆。

19、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，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。0032在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。0033尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。说明书4/4 页6CN 117490047 A6图 1图 2说明书附图1/1 页7CN 117490047 A7。