一种MVR多效蒸发的冷凝水回收利用系统的制作方法

本发明涉及余热回收利用技术领域，特别是一种mvr多效蒸发的冷凝水回收利用系统。

背景技术：

蒸发过程需要吸收大量的热量，并产生二次蒸汽，而且二次蒸汽中含有较高的潜热。为了提高能源的利用率，有效地利用二次蒸汽，实际操作中通常采用多效蒸发的方法，利用前效的二次蒸汽作为下一效的加热蒸汽，降低能耗，节约资源。

多效蒸发的工艺流程主要有三种，顺流、逆流和平流。在料液处理过程中，如主要是浓缩，多采用顺流，一是由于真空度依次增大，故料液在效间输送可利用效间压差而省去转料泵；二是由于温度依次降低，故料液由前效进入后效时，会因过热闪蒸而多产二次蒸汽。从而提高系统的热效率。

为了更加有效地利用蒸汽，多效蒸发系统还可与mvr技术结合。mvr技术是机械蒸汽再压缩技术，通过压缩机对二次蒸汽进行压缩，提高二次蒸汽的温度和压力，满足再次回用的要求。

在正常工作时，多效蒸发系统的加热室中还会产生大量的高温冷凝水，多效蒸发系统利产生的冷凝水分为生蒸汽冷凝水和二次蒸汽冷凝水，在现有的冷凝水回收利用中，通常生蒸汽冷凝水回用于锅炉系统，作为锅炉补给水，二次蒸汽冷凝水经过降温后一般用作循环水补充水。但冷凝水温度较高，如果将冷凝水直接排出不仅无法有效利用能源，造成浪费，而且高温冷凝水还会影响生产环境甚至自然环境，因此，亟需开发一套能够有效利用加热室冷凝水的多效蒸发系统，减少能量随高温冷凝水流失。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种mvr多效蒸发的冷凝水回收利用系统，既能够通过多效蒸发和mvr技术有效利用二次蒸汽，减少能源消耗，还能够对多效蒸发系统中产生的冷凝水回收利用到多效蒸发系统中，避免高温冷凝水中的能量浪费，进一步节约能源很水资源，同时避免高温冷凝水影响多效蒸发系统的工作环境。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：一种mvr多效蒸发的冷凝水回收利用系统包括首效蒸发组、若干中间蒸发组、尾效蒸发组、预热器、蒸汽饱和器、冷凝水罐、压缩机、冷凝水泵、原料液管道、浓缩液管道和生蒸汽管道，所述首效蒸发组、若干中间蒸发组和尾效蒸发组顺次串联，所述生蒸汽管道与蒸汽饱和器连接，蒸汽饱和器还经管道与首效蒸发组连接，首效蒸发组产生的冷凝水经管道与冷凝水泵进入蒸汽饱和器，中间蒸发组和尾效蒸发组产生的冷凝水分别经管道进入冷凝水罐，所述冷凝水罐还经管道与预热器连接，预热器上连接有原料液管道，预热器还经管道与首效蒸发组连接，所述尾效蒸发组产生的二次蒸汽经管道和压缩机进入蒸汽饱和器，尾效蒸发组还与浓缩液管道连接。在现有的多效蒸发系统中，冷凝水一般统一收集回收利用，但冷凝水温度较高，需要降温后才能再次利用，这种冷凝水的回收利用方法造成了能源浪费，但本发明重新调整了多效蒸发系统，能够实现冷凝水在本系统中的回收利用，无需对冷凝水进行降温，有效利用了冷凝水的内能，提高了能源的利用率。

在前述的mvr多效蒸发的冷凝水回收利用系统中，首效蒸发组包括首效加热器、首效分离器、首效循环泵、首效产水管道和首效循环管道，所述蒸汽饱和器经管道与首效加热器连接，首效加热器产生的冷凝水经管道与冷凝水泵流入蒸汽饱和器中。所述首效产水管道的一端与首效分离器的产水出口连接，首效产水管道的另一端与首效加热器的入口连接。所述首效循环管道的一端与首效加热器的出口连接，首效循环管道的另一端与首效分离器的入口连接。所述首效循环泵设于首效产水管道上，所述预热器与首效蒸发组之间的管道连接于首效产水管道上，且连接点位于首效循环泵靠近首效分离器的一侧。所述首效分离器的顶部还设有首效二次蒸汽管道。首效蒸发组中的冷凝水温度在多效蒸发系统中最高，直接通过管道与蒸汽饱和器连接，能够直接回用于首效蒸发组。

前述的每组中间蒸发组包括中间加热器、中间分离器、中间循环泵、中间产水管道、中间循环管道和中间二次蒸汽管道，所述首效二次蒸汽管道与紧邻首效蒸发组的中间蒸发组中的中间加热器连接，所述中间二次蒸汽管道与相邻的下一效中间蒸发组中的中间加热器连接，中间加热器产生的冷凝水经管道流入冷凝水罐中。所述中间产水管道的一端与中间分离器的产水出口连接，中间产水管道的另一端与中间加热器的入口连接。所述中间循环管道的一端与中间加热器的出口连接，中间循环管道的另一端与中间分离器的入口连接。所述中间循环泵设于中间产水管道上，所述首效产水管道或前效中间蒸发组中的中间产水管道还经管道与本效中间产水管道连接，且连接点位于本效中间循环泵靠近本效中间分离器的一侧。为了有效利用二次蒸汽冷凝水，本发明将冷凝水统一收集至冷凝水罐，在预热器中预热原料液，实现能量回收，节省能源。

前述的mvr多效蒸发的冷凝水回收利用系统中，尾效蒸发组包括尾效加热器、尾效分离器、尾效循环泵、尾效产水管道、尾效循环管道和尾效二次蒸汽管道，所述前效中间蒸发组中的中间二次蒸汽管道与尾效加热器连接，尾效加热器产生的冷凝水经管道流入冷凝水罐中。所述尾效产水管道的一端与尾效分离器的产水出口连接，尾效产水管道的另一端与尾效加热器的入口连接。所述尾效循环管道的一端与尾效加热器的出口连接，尾效循环管道的另一端与尾效分离器的入口连接。所述尾效循环泵设于尾效产水管道上，所述前效中间蒸发组中的中间产水管道还经管道与尾效产水管道连接，且连接点位于尾效循环泵靠近尾效分离器的一侧，尾效产水管道还与浓缩液管道连接，且连接点位于前效中间产水管道靠近尾效分离器的一侧。所述尾效二次蒸汽管道的一端设于尾效分离器上方，尾效二次蒸汽管道的另一端与蒸汽饱和器连接，所述压缩机设于尾效二次蒸汽管道上。尾效蒸发组产生的二次蒸汽经压缩机压缩提高焓值后回收到蒸汽饱和器中，有效节省了能源消耗，尾效蒸发组产出的浓缩液通过浓缩液管道进行收集。

本发明所述的mvr多效蒸发的冷凝水回收利用系统中，中间蒸发组的数量为1-3组，由于多效蒸发系统中各效的操作压力、相应的加热蒸汽温度与溶液沸点依次降低，为了保证浓缩效果，中间蒸发组设置不宜过多。

本发明还包括闪蒸罐和闪蒸汽管道，所述预热器还经管道与闪蒸罐的入口连接，闪蒸罐的蒸汽出口经闪蒸汽管道与尾效二次蒸汽管道连接，且连接点位于压缩机靠近尾效分离器的一侧。本发明中的冷凝水回收后用于对预热器中的原料液进行预热，节省能耗，在完成预热后，冷凝水经管道进入闪蒸罐中产生蒸汽回到系统中，并在蒸汽喷射器和压缩机的作用下回收利用。

本发明中还设置了蒸汽喷射器，所述蒸汽喷射器设于闪蒸罐蒸汽出口与闪蒸汽管道之间，蒸汽喷射器能够合理匹配蒸汽的压力等级，回收低品位蒸汽，提高蒸汽的利用效率，用于维持闪蒸罐的真空度和蒸汽的加压输送，进一步节省能耗。

与现有技术相比，本发明的有益之处在于：提供了一种mvr多效蒸发的冷凝水回收利用系统，能够对mvr多效蒸发系统中产生的冷凝水进行回收，并将高温冷凝水再次利用到蒸发系统中，避免高温冷凝水中的能量流失浪费，有效利用了冷凝水中的热量，节省了蒸发系统中能耗和水资源，提高了能源利用率。

附图说明

图1是本发明的流程示意图；

图2是本发明中首效蒸发组、中间蒸发组和尾效蒸发组的连接示意图；

图3是本发明中中间蒸发组为一组时的流程示意图。

附图标记的含义：1-首效蒸发组，2-中间蒸发组，3-尾效蒸发组，4-预热器，5-蒸汽饱和器，6-冷凝水罐，7-压缩机，8-冷凝水泵，9-原料液管道，10-浓缩液管道，11-生蒸汽管道，12-首效加热器，13-首效分离器，14-首效循环泵，15-首效产水管道，16-首效循环管道，17-首效二次蒸汽管道，18-中间加热器，19-中间分离器，20-中间循环泵，21-中间产水管道，22-中间循环管道，23-中间二次蒸汽管道，24-尾效加热器，25-尾效分离器，26-尾效循环泵，27-尾效产水管道，28-尾效循环管道，29-尾效二次蒸汽管道，30-闪蒸罐，31-闪蒸汽管道，32-蒸汽喷射器。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

具体实施方式

本发明的实施例1：如图1所示，一种mvr多效蒸发的冷凝水回收利用系统包括首效蒸发组1、一组中间蒸发组2、尾效蒸发组3、预热器4、蒸汽饱和器5、冷凝水罐6、压缩机7、冷凝水泵8、原料液管道9、浓缩液管道10和生蒸汽管道11，所述首效蒸发组1、中间蒸发组2和尾效蒸发组3顺次串联，所述生蒸汽管道11与蒸汽饱和器5连接，蒸汽饱和器5还经管道与首效蒸发组1连接，首效蒸发组1产生的冷凝水经管道与冷凝水泵8进入蒸汽饱和器5，中间蒸发组2和尾效蒸发组3产生的冷凝水分别经管道进入冷凝水罐6，进行冷凝水的收集，所述冷凝水罐6还经管道与预热器4连接，预热器4上连接有原料液管道9，预热器4还经管道与首效蒸发组1连接，收集的冷凝水经由预热器4再次回到多效蒸发系统中，所述尾效蒸发组3产生的二次蒸汽经管道和压缩机7进入蒸汽饱和器5，尾效蒸发组3还与浓缩液管道10连接。

如图2所示，本实施例中的首效蒸发组1、中间蒸发组2和尾效蒸发组3顺次串联，首效蒸发组1包括首效加热器12、首效分离器13、首效循环泵14、首效产水管道15和首效循环管道16，所述蒸汽饱和器5经管道与首效加热器12连接，首效加热器12产生的冷凝水经管道与冷凝水泵8流入蒸汽饱和器5中。所述首效产水管道15的一端与首效分离器13的产水出口连接，首效产水管道15的另一端与首效加热器12的入口连接。所述首效循环管道16的一端与首效加热器12的出口连接，首效循环管道16的另一端与首效分离器13的入口连接，完成首效蒸发组1内部的循环。所述首效循环泵14设于首效产水管道15上，所述预热器4与首效蒸发组1之间的管道连接于首效产水管道15上，且连接点位于首效循环泵14靠近首效分离器13的一侧，由预热器4为首效蒸发组1提供原料液。所述首效分离器13的顶部还设有首效二次蒸汽管道17。

如图2所示，中间蒸发组2包括中间加热器18、中间分离器19、中间循环泵20、中间产水管道21、中间循环管道22和中间二次蒸汽管道23，所述首效二次蒸汽管道17与中间蒸发组2中的中间加热器18连接，所述中间二次蒸汽管道23与尾效蒸发组3连接，中间加热器18产生的冷凝水经管道流入冷凝水罐6中。所述中间产水管道21的一端与中间分离器19的产水出口连接，中间产水管道21的另一端与中间加热器18的入口连接。所述中间循环管道22的一端与中间加热器18的出口连接，中间循环管道22的另一端与中间分离器19的入口连接，完成中间蒸发组2的内部循环。所述中间循环泵20设于中间产水管道21上，所述首效产水管道15还经管道与中间产水管道21连接，且连接点位于中间循环泵20靠近本效中间分离器19的一侧。

如图2所示，尾效蒸发组3包括尾效加热器24、尾效分离器25、尾效循环泵26、尾效产水管道27、尾效循环管道28和尾效二次蒸汽管道29，所述中间蒸发组2中的中间二次蒸汽管道23与尾效加热器24连接，尾效加热器24产生的冷凝水经管道流入冷凝水罐6中。所述尾效产水管道27的一端与尾效分离器25的产水出口连接，尾效产水管道27的另一端与尾效加热器24的入口连接。所述尾效循环管道28的一端与尾效加热器24的出口连接，尾效循环管道28的另一端与尾效分离器25的入口连接，完成尾效蒸发组3的内部循环。所述尾效循环泵26设于尾效产水管道27上，所述中间蒸发组2中的中间产水管道21还经管道与尾效产水管道27连接，且连接点位于尾效循环泵26靠近尾效分离器25的一侧，尾效产水管道27还与浓缩液管道10连接，且连接点位于前效中间产水管道21靠近尾效分离器25的一侧，用于产出经过浓缩液。所述尾效二次蒸汽管道29的一端设于尾效分离器25上方，尾效二次蒸汽管道29的另一端与蒸汽饱和器5连接，所述压缩机7设于尾效二次蒸汽管道29上，将尾效蒸发组3的二次蒸汽进行加压，回收利用，节约能源。

本发明的实施例2：如图1所示，一种mvr多效蒸发的冷凝水回收利用系统包括首效蒸发组1、一组中间蒸发组2、尾效蒸发组3、预热器4、蒸汽饱和器5、冷凝水罐6、压缩机7、冷凝水泵8、原料液管道9、浓缩液管道10和生蒸汽管道11，所述首效蒸发组1、中间蒸发组2和尾效蒸发组3顺次串联，所述生蒸汽管道11与蒸汽饱和器5连接，蒸汽饱和器5还经管道与首效蒸发组1连接，首效蒸发组1产生的冷凝水经管道与冷凝水泵8进入蒸汽饱和器5，中间蒸发组2和尾效蒸发组3产生的冷凝水分别经管道进入冷凝水罐6，进行冷凝水的收集，所述冷凝水罐6还经管道与预热器4连接，预热器4上连接有原料液管道9，预热器4还经管道与首效蒸发组1连接，收集的冷凝水经由预热器4对原料液进行预热，能量再次回到多效蒸发系统中，所述尾效蒸发组3产生的二次蒸汽经管道和压缩机7进入蒸汽饱和器5，尾效蒸发组3还与浓缩液管道10连接。

如图2所示，本实施例中的首效蒸发组1、中间蒸发组2和尾效蒸发组3顺次串联，首效蒸发组1包括首效加热器12、首效分离器13、首效循环泵14、首效产水管道15和首效循环管道16，所述蒸汽饱和器5经管道与首效加热器12连接，首效加热器12产生的冷凝水经管道与冷凝水泵8流入蒸汽饱和器5中。所述首效产水管道15的一端与首效分离器13的产水出口连接，首效产水管道15的另一端与首效加热器12的入口连接。所述首效循环管道16的一端与首效加热器12的出口连接，首效循环管道16的另一端与首效分离器13的入口连接，完成首效蒸发组1内部的循环。所述首效循环泵14设于首效产水管道15上，所述预热器4与首效蒸发组1之间的管道连接于首效产水管道15上，且连接点位于首效循环泵14靠近首效分离器13的一侧，由预热器4为首效蒸发组1提供原料液。所述首效分离器13的顶部还设有首效二次蒸汽管道17。

如图2所示，中间蒸发组2包括中间加热器18、中间分离器19、中间循环泵20、中间产水管道21、中间循环管道22和中间二次蒸汽管道23，所述首效二次蒸汽管道17与中间蒸发组2中的中间加热器18连接，所述中间二次蒸汽管道23与尾效蒸发组3连接，中间加热器18产生的冷凝水经管道流入冷凝水罐6中。所述中间产水管道21的一端与中间分离器19的产水出口连接，中间产水管道21的另一端与中间加热器18的入口连接。所述中间循环管道22的一端与中间加热器18的出口连接，中间循环管道22的另一端与中间分离器19的入口连接，完成中间蒸发组2的内部循环。所述中间循环泵20设于中间产水管道21上，所述首效产水管道15还经管道与中间产水管道21连接，且连接点位于中间循环泵20靠近本效中间分离器19的一侧。

如图2所示，尾效蒸发组3包括尾效加热器24、尾效分离器25、尾效循环泵26、尾效产水管道27、尾效循环管道28和尾效二次蒸汽管道29，所述中间蒸发组2中的中间二次蒸汽管道23与尾效加热器24连接，尾效加热器24产生的冷凝水经管道流入冷凝水罐6中。所述尾效产水管道27的一端与尾效分离器25的产水出口连接，尾效产水管道27的另一端与尾效加热器24的入口连接。所述尾效循环管道28的一端与尾效加热器24的出口连接，尾效循环管道28的另一端与尾效分离器25的入口连接，完成尾效蒸发组3的内部循环。所述尾效循环泵26设于尾效产水管道27上，所述中间蒸发组2中的中间产水管道21还经管道与尾效产水管道27连接，且连接点位于尾效循环泵26靠近尾效分离器25的一侧，尾效产水管道27还与浓缩液管道10连接，且连接点位于前效中间产水管道21靠近尾效分离器25的一侧，用于产出经过浓缩液。所述尾效二次蒸汽管道29的一端设于尾效分离器25上方，尾效二次蒸汽管道29的另一端与蒸汽饱和器5连接，所述压缩机7设于尾效二次蒸汽管道29上，将尾效蒸发组3的二次蒸汽进行加压，回收利用，节约能源。

如图3所示，本实施例还包括闪蒸罐30和闪蒸汽管道31，所述预热器4还经管道与闪蒸罐30的入口连接，闪蒸罐30的蒸汽出口经闪蒸汽管道31与尾效二次蒸汽管道29连接，且连接点位于压缩机7靠近尾效分离器25的一侧。冷凝水在完成原料液的预热后，经由管道进入闪蒸罐30中产生蒸汽，并经过加压后回到系统中。

本发明的实施例3：如图1所示，一种mvr多效蒸发的冷凝水回收利用系统包括首效蒸发组1、两组中间蒸发组2、尾效蒸发组3、预热器4、蒸汽饱和器5、冷凝水罐6、压缩机7、冷凝水泵8、原料液管道9、浓缩液管道10和生蒸汽管道11，所述首效蒸发组1、两组中间蒸发组2和尾效蒸发组3顺次串联，靠近首效蒸发组1的中间蒸发组2为第二蒸发组，靠近尾效蒸发组3的中间蒸发组2为第三蒸发组，所述生蒸汽管道11与蒸汽饱和器5连接，蒸汽饱和器5还经管道与首效蒸发组1连接，首效蒸发组1产生的冷凝水经管道与冷凝水泵8进入蒸汽饱和器5，两组中间蒸发组2和尾效蒸发组3产生的冷凝水分别经管道进入冷凝水罐6，进行冷凝水的收集，所述冷凝水罐6还经管道与预热器4连接，预热器4上连接有原料液管道9，预热器4还经管道与首效蒸发组1连接，收集的冷凝水在预热器4中预热原料液，所述尾效蒸发组3产生的二次蒸汽经管道和压缩机7进入蒸汽饱和器5，尾效蒸发组3还与浓缩液管道10连接。

如图2所示，本实施例中的首效蒸发组1、两组中间蒸发组2和尾效蒸发组3顺次串联，首效蒸发组1包括首效加热器12、首效分离器13、首效循环泵14、首效产水管道15和首效循环管道16，所述蒸汽饱和器5经管道与首效加热器12连接，首效加热器12产生的冷凝水经管道与冷凝水泵8流入蒸汽饱和器5中。所述首效产水管道15的一端与首效分离器13的产水出口连接，首效产水管道15的另一端与首效加热器12的入口连接。所述首效循环管道16的一端与首效加热器12的出口连接，首效循环管道16的另一端与首效分离器13的入口连接，完成首效蒸发组1内部的循环。所述首效循环泵14设于首效产水管道15上，所述预热器4与首效蒸发组1之间的管道连接于首效产水管道15上，且连接点位于首效循环泵14靠近首效分离器13的一侧，由预热器4为首效蒸发组1提供原料液。所述首效分离器13的顶部还设有首效二次蒸汽管道17。

如图2所示，两组中间蒸发组2均包括中间加热器18、中间分离器19、中间循环泵20、中间产水管道21、中间循环管道22和中间二次蒸汽管道23。

所述首效二次蒸汽管道17与第二蒸发组中的中间加热器18连接，第二蒸发组的中间二次蒸汽管道23与第三蒸发组的中间加热器18连接，两组中间蒸发组2中的中间加热器18产生的冷凝水均经管道流入冷凝水罐6中。

两组中间蒸发组2中的中间产水管道21的一端与本效的中间分离器19的产水出口连接，中间产水管道21的另一端与本效的中间加热器18的入口连接，中间循环管道22的一端与本效中间加热器18的出口连接，中间循环管道22的另一端与本效中间分离器19的入口连接，完成本效的内部循环。两组中间蒸发组2的中间循环泵20均设于本效中间产水管道21上，所述首效产水管道15还经管道与第二蒸发组的中间产水管道21连接，且连接点位于第二蒸发组的中间循环泵20靠近本效中间分离器19的一侧，第二蒸发组的中间产水管道21还经管道与第三蒸发组的中间产水管道21连接，且连接点位于第三蒸发组的中间循环泵20靠近本效中间分离器19的一侧。

如图2所示，尾效蒸发组3包括尾效加热器24、尾效分离器25、尾效循环泵26、尾效产水管道27、尾效循环管道28和尾效二次蒸汽管道29，所述第三蒸发组中的中间二次蒸汽管道23与尾效加热器24连接，尾效加热器24产生的冷凝水经管道流入冷凝水罐6中。所述尾效产水管道27的一端与尾效分离器25的产水出口连接，尾效产水管道27的另一端与尾效加热器24的入口连接。所述尾效循环管道28的一端与尾效加热器24的出口连接，尾效循环管道28的另一端与尾效分离器25的入口连接，完成尾效蒸发组3的内部循环。所述尾效循环泵26设于尾效产水管道27上，所述第三蒸发组的中间产水管道21还经管道与尾效产水管道27连接，且连接点位于尾效循环泵26靠近尾效分离器25的一侧，尾效产水管道27还与浓缩液管道10连接，且连接点位于第三蒸发组的中间产水管道21靠近尾效分离器25的一侧，用于产出经过浓缩液。所述尾效二次蒸汽管道29的一端设于尾效分离器25上方，尾效二次蒸汽管道29的另一端与蒸汽饱和器5连接，所述压缩机7设于尾效二次蒸汽管道29上，将尾效蒸发组3的二次蒸汽进行加压，回收利用，节约能源。

如图3所示，本实施例还包括闪蒸罐30、闪蒸汽管道31和蒸汽喷射器32，所述预热器4还经管道与闪蒸罐30的入口连接，闪蒸罐30的蒸汽出口经闪蒸汽管道31与尾效二次蒸汽管道29连接，且连接点位于压缩机7靠近尾效分离器25的一侧，所述蒸汽喷射器32设于闪蒸罐30蒸汽出口与闪蒸汽管道31之间。

本发明的工作原理：本发明改变了原有的多效蒸发系统中冷凝水统一回收，然后降温再利用的方式，直接将高温的冷凝水进行收集，并用于原料液的预热，避免了冷凝水热能浪费。在预热器4中完成预热的冷凝水经由管道进入闪蒸罐30，产生的蒸汽与尾效蒸发产生的二次蒸汽混合后经压缩机7压缩，提高蒸汽焓值，作为整个蒸发系统的热量补充。本发明既能够避免冷凝水的损失，还能够循环利用冷凝水和蒸汽，减少生蒸汽的添加量，提高能源系统能量利用率，提高加热蒸汽的经济性，优化了工艺流程。