[0001] 本发明涉及冷凝水回收技术领域，尤其是涉及一种深冷空分蒸汽冷凝水回收系统及其控制方法。

[0002] 深冷空分工艺用于中型到大型工厂生产氮气、氧气和氩气，对于国内冶金、石油化工等大型工厂来说，它是获取高纯度工业氧气和氮气的首选技术。

[0003] 深冷空分主要设备组成为：自洁式过滤器、空压机、预冷系统、分子筛纯化系统、增压机、膨胀机、分馏塔系统、氮气压缩系统、球罐、液体储槽及后备系统等。深冷空分工艺的基本原理是将空气冷却到液化温度，使其中的各组分变成液态，然后通过不同组分的沸点差异进行分离。

[0004] 对于处于海边的大型工厂来说，由于海边原水中的氯离子偏高，导致水厂将海边原水处理后得到的新水水质较差，将海边原水处理后得到的新水作为空分机组循环水使用，会导致空分机组内各类压缩机的级间冷却器腐蚀严重，造成冷却器堵塞，影响换热效率。

[0037] 以下结合附图1‑9对本申请作进一步详细说明。

[0038] 本申请实施例公开一种深冷空分蒸汽冷凝水回收系统。参照图1至图4，包括冷凝水输入管21，冷凝水输入管21上安装冷凝水输入阀211。冷凝水输入管21一端与分子筛蒸汽加热器71的冷凝水出口、分馏塔蒸汽喷射器72的冷凝水出口和液体储槽水浴式汽化器73的冷凝水出口连通，冷凝水输入管21另一端上连通集水井2。当分子筛蒸汽加热器71不进行加热时，深冷空分工艺中产生的冷凝水由冷凝水输入管21进入集水井2存储。

[0039] 参照图1至图4，集水井2顶部设有检修人孔25、真空破除器26和自动排气阀27，检修人孔25、真空破除器26和自动排气阀27均与集水井2连通。自动排气阀27将集水井2内部高温冷凝水产生的二次蒸汽排出，真空破除器26使集水井2内部高温蒸汽冷凝不易产生负压，从而使集水井2不易因憋压而产生开裂或变形的情况，检修人孔25方便对集水井2进行检修和清扫。

[0040] 参照图1至图4，集水井2内安装水位传感器28，集水井2侧壁安装溢流管24。溢流管24一端与集水井2相互连通，溢流管24另一端接入雨水渠74，溢流管24上安装溢流阀241。当集水井2内的液位过高时，通过溢流管24排入雨水渠74。

[0041] 参照图1至图4，集水井2上安装第一自吸泵22和第二自吸泵23，第一自吸泵22的输入端和第二自吸泵23的输入端均与集水井2连通。溢流管24的输入端位于第二自吸泵23输入端上方，第二自吸泵23输入端位于第一自吸泵22输入端上方。第一自吸泵22的输出端上连通设置第一出水管221，第一出水管221上安装第一止回阀222；第二自吸泵23的输出端上连通设置第二出水管231，所述第二出水管231上设置第二止回阀232。第一自吸泵22和第二自吸泵23一用一备，将集水井2中的冷凝水抽出并加压提供动能送入换热器1中，第一止回阀222和第二止回阀232防止冷凝水倒流对第一自吸泵22和第二自吸泵23造成破坏的情况。

[0042] 参照图1至图4，第一出水管221远离第一自吸泵22一端和第二出水管231远离第二自吸泵23一端上共同连通设置降温进管111，降温进管111上连通设置换热器1。换热器1上设有降温进口11、降温出口12、升温进口13和升温出口14，降温进口11与降温出口12之间连通有降温通道，升温进口13与升温出口14之间连通有升温通道。降温进口11与降温进管111连通设置，集水井2内的冷凝水进入换热器1内进行换热降温。

[0043] 参照图1至图4，降温出口12上连通设置降温出管121，降温出管121上连通设置循环泵31，循环泵31输出端上连通设置冷凝水循环管3，冷凝水循环管3上设置流量计32，冷凝水循环管3远离循环泵31一端用于与冷却器7连通。流量计32检测冷凝水循环管3中的流量，从而控制循环泵31的启停，将降温后的冷凝水送入空分机座内，使冷凝水作为空分机座的循环水使用，改善空分机座循环水水质。

[0044] 参照图1至图4，降温出管121上安装温度传感器122。升温进口13上连通设置污氮进管4，污氮进管4上安装污氮进阀41。温度传感器122检测冷凝水降温后的温度，从而控制污氮进入换热器1的量。升温出管上连通设置污氮出管5，污氮出管5远离换热器1一端用于与分子筛蒸汽加热器71的污氮进口连通。污氮出管5上连通设置污氮旁通管6，污氮旁通管6安装消音器62和放空阀61，减少污氮出管5憋压的情况。放空阀61位于消音器62与污氮出管5之间。污氮出管5上安装污氮出阀51和污氮出管5上设置压力传感器52，压力传感器52位于污氮旁通管6与换热器1之间，污氮出阀51位于污氮旁通管6与分子筛蒸汽加热器71之间。利用污氮与冷凝水进行热交换，在对冷凝水进行降温的同时，提升污氮温度，降低分子筛蒸汽加热器71能耗，实现冷凝水热能回收的效果。

[0045] 本申请实施例一种深冷空分蒸汽冷凝水回收系统的实施原理为：当分子筛蒸汽加热器71不进行加热时，深冷空分工艺中产生的冷凝水由冷凝水输入管21进入集水井2存储。当分子筛蒸汽加热器71进行加热时，换热器1启动，集水井2内的冷凝水由降温进口11通入换热器1内，污氮由污氮进管4通入换热器1内，冷凝水与污氮在换热器1内进行换热，污氮升温后由升温出口14排出，使冷凝水降温后由降温出口12排出，升温出口14排出的污氮进入分子筛蒸汽加热器71内，降温出口12排出的冷凝水泵入冷却器7中。利用冷凝水作为空分机组循环水使用，由于冷凝水品质接近纯水，从而提高空分机组循环水水质，减少冷却器7腐蚀严重造成堵塞的情况。由于冷凝水水温介于80‑90℃左右，因此将冷凝水降温后再并入循环水管网，缩小对循环水系统水温产生影响的程度，提高空分机组运行的稳定性。并且利用污氮与冷凝水进行热交换，在对冷凝水进行降温的同时，提升污氮温度，降低分子筛蒸汽加热器71能耗，实现冷凝水热能回收的效果。

[0046] 本申请实施例公开一种深冷空分蒸汽冷凝水回收系统控制方法。参照图1至图9，包括以下步骤。

[0047] S1、设置参数。设置第一水位阈值H1；设置第三水位阈值H3；设置低温阈值T1；设置高温阈值T2；设置第一流量值Q1；设置第二流量值Q2；设置压力值P。

[0048] S2、动态调节循环泵31、放空阀61和消音器62的工作状态。

[0049] S21、检测冷凝水循环管3内的流量数据q；检测污氮出管5内的压力数据p。

[0050] S22、若冷凝水循环管3内的流量数据q不大于第一流量值Q1，则循环泵31停止；若冷凝水循环管3内的流量数据q大于第二流量值Q2，则循环泵31停止；若冷凝水循环管3内的流量数据q大于第一流量值Q1，且冷凝水循环管3内的流量数据q小于第二流量值Q2之间，则循环泵31运行；若冷凝水循环管3内的流量数据q等于第二流量值Q2，则循环泵31保持当前状态；若污氮出管5内的压力数据p大于压力值P，则放空阀61打开，消音器62运行；若污氮出管5内的压力数据p小于压力值P，则放空阀61关闭，消音器62停止；若污氮出管5内的压力数据p等于压力值P，则放空阀61和消音器62保持当前状态。

[0051] S3、检测分子筛蒸汽加热器71工作状态。

[0052] S4、若分子筛蒸汽加热器71正在加热，则换热器1工作，污氮进管4和污氮出管5导通，进行步骤S5；若分子筛蒸汽加热器71不在加热，则换热器1停止工作，且污氮进管4和污氮出管5均截止，进行步骤S6。

[0053] S5、调节集水井2为排水模式，步骤S5包括以下步骤。

[0054] S51、读取降温出管121内冷凝水的温度数据t；S52、若降温出口12处的冷凝水温度数据t大于高温阈值T2，则污氮进阀41开度增
加；若降温出口12处的冷凝水温度数据t小于低温阈值T1，则污氮进阀41开度降低；若降温出口12处的冷凝水温度数据t不大于高温阈值T2，且降温出口12处的冷凝水温度数据t不小于低温阈值T1，则污氮进阀41开度不变；
S53、读取集水井2内的液位高度数据h；
S54、若集水井2液位高度数据h大于第三高度阈值H3，则进行步骤S55；若集水井2液位高度数据h小于第一高度阈值H1，则低水位报警，冷凝水输入阀211全开，溢流阀241全关，调节第一自吸泵22、第二自吸泵23和换热器1为停止状态，进行步骤S2；若集水井2液位高度数据h不小于第一高度阈值H1，且集水井2液位高度数据h不大于第三高度阈值H3，则调节第一自吸泵22为运行状态，调节第二自吸泵23为停止状态，进行步骤S2；
S55、降低冷凝水输入阀211开度，增加溢流阀241开度，调节第一自吸泵22和第二自吸泵23为运行状态；
S56、读取集水井2内的液位高度数据h；
S57、若集水井2液位高度数据h大于第三高度阈值H3，则进行步骤S55；若集水井2液位高度数据h小于等于第三高度阈值H3，则增加冷凝水输入阀211开度，降低溢流阀241开度，设定第二自吸泵23一小时后关闭，进行步骤S2。

[0055] S6、调节集水井2为蓄水模式，步骤S6包括以下步骤。

[0056] S61、调节第一自吸泵22和第二自吸泵23为停止状态；S62、读取集水井2内的液位高度数据h；
S63、若集水井2高度数据h大于第三高度阈值H3，则高水位报警，冷凝水输入阀211全关，溢流阀241全开，进行步骤S2；若集水井2高度数据h不大于第三高度阈值H3，则冷凝水输入阀211保持正常开度，溢流阀241全关，进行步骤S2。

[0057] 以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。