CN103104979B - 热水锅炉底部连续排污再循环装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热水锅炉底部连续排污再循环装置，锅炉内部的下方设有狼牙棒式吸污管，锅炉的底部设有锅炉排污管，狼牙棒式吸污管连接锅炉排污管，锅炉排污管连接连排三通阀，连排三通阀通过管道连接除污三通阀，除污三通阀通过管道连接球形除污器，球形除污器通过管道依次连接流量计、流量调节阀、循环泵，循环泵通过管道连接到锅炉上，除污三通阀的一端通过反冲洗管连接循环泵。连续排污再循环装置与原定期排污装置相比具有以下优点：1、连续除污，无污垢或仅少量污垢沉积，可有效防止锅筒鼓包或炉管堵塞；2、锅筒内壁与水的传热无杂物阻隔，锅炉运行热效高；3、再循环式除污方式可有效节热、节水，实现锅炉安全经济运行。

Description

热水锅炉底部连续排污再循环装置

技术领域

本发明涉及一种热水锅炉，尤其涉及一种热水锅炉底部连续排污再循环装置。

背景技术

由国家质量监督检验检疫总局制定并于2013年6月1日起执行的TSG G0001-2012《锅炉安全技术监察规程》，在第10章“热水锅炉及系统”中规定：锅壳式卧式外燃锅炉，设计、制造单位应当采取技术措施解决管板裂纹或者泄漏以及锅壳鼓包问题。

近年来枣庄供暖热水锅炉多次发生因大量污物沉积导致的锅筒鼓包、漏水事故。究其原因，是热水锅炉排污方式难以有效将锅炉内的污物排到锅外。影响排污效果的因素来自两大方面：一是锅炉的循环方式，二是系统内沉积物的性质及排污时机。当前热水锅炉在锅内的的水循环多为自然循环，锅外供暖系统则为强制循环；锅外供暖系统的循环又可分为直接供热系统强制循环（既锅炉出来的热水直接供到采暖用户）和间接供热系统强制循环（既锅炉出来的热水不直接到用户，是通过经换热换设备换新热后的水用泵到热用户）两种。热水锅炉锅内的自然循环特点是循环流速小，污物在锅内容易发生自然沉降；锅外的直接供热系统和间接供热系统的强制循环方式导致锅外系统内的污物流进了锅炉。我国热水锅炉的排污方式多年来一直采取的蒸汽锅炉的定期排污装置，虽然在供暖系统管道加装了过滤式除污器但过滤效果甚微。蒸汽锅炉的锅水性质不同于热水锅炉的锅水（循环水），蒸汽锅炉的锅水经蒸发浓缩后的沉积物主要是无机盐类，可以通过检测锅水中的电导率或氯离子含量确定是否达到了排污标准。而热水锅炉的锅水因不存在锅水的蒸发浓缩现象，锅水中的污物不能提高锅水的电导率和氯离子，因无法判断与把握锅内污物含量，而错失排污时机造成污物沉积。目前国家仍缺少热水锅炉排污的指导标准。对于蒸汽锅炉，由于其锅水碱度和PH较较高，所以其流动性好，即使有少量污物的沉积，通过锅炉底部的定期排污也能排到锅外；热水锅炉的锅水（循环水）的污物主要来自供暖系统内循环产生的悬浮杂质,其构成为悬浮物（漂浮物、悬浮物与可沉降物）、胶体（油污、铁、铝、硅的化合物以及动植物有机体的腐植质）及工中带入的泥砂以及少量受热后形成的碳酸盐类。这些杂质在高速流动的供暖管道内多数呈悬浮状态，进入锅内受热后因流速降低很快沉积为泥垢状水渣。锅炉水处理有关资料表明，锅水温度、碱度、PH值直接影响这类水渣状泥垢的流动性。由于热水锅炉锅水温度低（一般在95—70℃）、碱度小、PH值低，致使热水系统内的污物粘度大、流动性变差。实践证明，定期排污不能有效将沉积在锅内的泥污排出锅外；经对容量在0.7—2.8MW的热水锅炉锅内循环水流速进行计算，锅水在锅筒铅垂面流速为5mm /s左右，低于平流式沉淀池内水流速度10-25 mm /s流速的下限，所以悬浮杂质容易在锅筒内沉淀；而供暖管道装设的网格式除污器，由于网格孔眼大、管道除污器流通截面积小，水流速高达3m /s，起不到过滤和沉降悬浮杂质物的作用。污物在锅内的积存的后果是锅炉水流通道变窄或受热面传热受阻，最后发生水冷壁爆管、管板开裂、锅筒鼓包或锅炉爆炸事故。随着人们对城市环境质量和生活质量要求的提高，城市居民供暖锅炉正由分散小型化快速向大型热水锅炉发展，据取暖热力分析，在黄河流域，热功率0.7MW锅炉取暖面积可达8000m²左右，而一台29MW热水锅炉取暖面积则可达23万m²左右。特别是新建小区以及使用年限达到10多年的供暖管道系统内存内都会产生较多的油污、腐蚀产物及泥沙。锅炉运行中会在流速较低的锅筒内沉降，导致供暖锅炉在严冬停炉或爆炸事故。如枣庄热力公司的热水锅炉容量已达29—70MW范围。2004年冬季枣城某热力公司新投用的一台SZL29-1.6/130/70热水锅炉，运行只一个冬季，锅筒内沉淀泥污已达350毫米，上锅筒顶棚水冷壁管水平段内及对流管束入口内，都存有污垢堵塞，其警示意义重大 。已有技术：1、底部定期排污。当前热水锅炉本身的定期排污装置是照搬蒸汽锅炉定期排污装置设计的，分别在锅筒的和集箱的下部开设排污孔，并外接有排污阀、排污管到地沟，司炉人员只能凭经验或估计该排污时才打开排污阀排污。实践检验与效果分析证明这种方法效果不佳。2、热水锅炉排污增效装置。它是将热水锅炉排污水通入污垢沉滤罐过滤,然后将过滤后的水由管道泵送入设在锅筒下部的出水管来搅拌沉积的污垢来实现除污的目的。其缺点是需专设管道泵及搅拌管路，喷水搅拌会造成自然循环破坏，管道泵的连续运转造成了电能浪费，使用锅筒下部原固定出污口吸污效果差。

发明内容

本发明的目的是提供一种热水锅炉底部连续排污再循环装置，能够实现锅炉污染物的自动连续清理。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种热水锅炉底部连续排污再循环装置，包括锅炉，其特征是：锅炉内部的下方设有狼牙棒式吸污管，锅炉的底部设有锅炉排污管，狼牙棒式吸污管连接锅炉排污管，锅炉排污管连接连排三通阀，连排三通阀通过管道连接除污三通阀，除污三通阀通过管道连接球形除污器，球形除污器通过管道依次连接流量计、流量调节阀、循环泵，循环泵通过管道连接到锅炉上，除污三通阀的一端通过反冲洗管连接循环泵。

根据所述的热水锅炉底部连续排污再循环装置，其特征在于：所述狼牙棒式吸污管的周围设有多个内空狼牙管，狼牙棒式吸污管设有凸台式内伸管，凸台式内伸管伸入锅炉排污管内。

根据所述的热水锅炉底部连续排污再循环装置，其特征在于：所述狼牙棒式吸污管的下方设有活动支座。

根据所述的热水锅炉底部连续排污再循环装置，其特征在于：所述球形除污器设有污水进气管和清水出口管，污水进气管和清水出口管对应的设有整流罩，整流罩通过支撑杆安装在球形除污器内，球形除污器的底部设有放污管，放污管上设有放污阀。

根据所述的热水锅炉底部连续排污再循环装置，其特征在于：所述球形除污器的下部设有视镜，视镜上设有压盖。

本发明的优点效果在于：连续排污再循环装置与原定期排污装置相比具有以下优点：1、连续除污，无污垢或仅少量污垢沉积，可有效防止锅筒鼓包或炉管堵塞；2、锅筒内壁与水的传热无杂物阻隔，锅炉运行热效高；3、再循环式除污方式可有效节热、节水，实现锅炉安全经济运行。而热水锅炉底部连续排污再循环装置，是在污物沉淀过程中连续排到锅外密闭的沉降池，再将净化后的热水通过系统徨泵回到锅内的一种排污途径，可有效防止系统沉积物因粘附性大、流动性差导致沉积后定期排污无法排除的问题，实现热水锅炉安全经济运行的目的。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为狼牙棒式吸污管的使用示意图。

图3为图2左视方向的图。

图4球形除污器的结构示意图。

附图中：1、锅炉； 2、狼牙棒式吸污管； 3、除污三通阀；4、循环泵；5、流量调节阀； 6、流量计；7、放污阀；8、球形除污器；9、连排三通阀；10、内空狼牙管；11、活动支座；12、凸台式内伸管；13、锅炉排污管；14、放气管；15、污水进气管；16、支撑杆；17、整流罩；18、放污管；19、视镜；20、压盖；21、清水出口管；22、反冲洗管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：

本发明如图1、2、3、4所示，一种热水锅炉底部连续排污再循环装置，包括锅炉1，其特征是：锅炉1内部的下方设有狼牙棒式吸污管2，锅炉1的底部设有锅炉排污管13，狼牙棒式吸污管2连接锅炉排污管13，锅炉排污管13连接连排三通阀9，连排三通阀9通过管道连接除污三通阀3，除污三通阀3通过管道连接球形除污器8，球形除污器8通过管道依次连接流量计6、流量调节阀5、循环泵4，循环泵4通过管道连接到锅炉1上，除污三通阀3的一端通过反冲洗管22连接循环泵4。根据所述的热水锅炉底部连续排污再循环装置，其特征在于：所述狼牙棒式吸污管2的周围设有多个内空狼牙管10，狼牙棒式吸污管2设有凸台式内伸管12，凸台式内伸管12伸入锅炉排污管13内。根据所述的热水锅炉底部连续排污再循环装置，其特征在于：所述狼牙棒式吸污管2的下方设有活动支座11。根据所述的热水锅炉底部连续排污再循环装置，其特征在于：所述球形除污器8设有污水进气管15和清水出口管21，污水进气管15和清水出口管21对应的设有整流罩17，整流罩17通过支撑杆16安装在球形除污器8内，球形除污器8的底部设有放污管18，放污管18上设有放污阀7。根据所述的热水锅炉底部连续排污再循环装置，其特征在于：所述球形除污器8的下部设有视镜19，视镜19上设有压盖20。

本发明的使用情况如下：如图1、2、3、4所示，狼牙棒式吸污管2通过内空狼牙管吸收锅炉1内的水垢和污水，通过凸台式内伸管12流入锅炉排污管13内。污水和水垢通过连排三通阀9和除污三通阀3流入球形除污器8，污水和水垢通过污水进气管15流入，从清水出口管21流出；污水和水垢通过整流罩17的整流，使得水垢等沉淀物落到球形除污器8的下部，水垢等沉淀物通过放污管18排出。流量计6可以看到水流的大小，流量调节阀5可以调节流量，循环泵4可以使清水返回到锅炉1。热水锅炉中沉降后的污物因流动性差，粘度大不能通过定期排污装置排除，但可在沉降过程中通过连续排污方法排除，并对热水进行回收回用，基于上述情况，研制了《热水锅炉连续排污再循环装置》。此装置（图一中实线部分）由设在锅筒内下部的狼牙棒式吸污管2（狼牙棒式多排狼牙为中空）、排污连接管、球形除污器8进出管及阀门、流量计6和连接到循环泵4入口的管路以及用以锅内沉积物反冲洗管22组成。循环泵4出口连接到除污三通阀3，然后反冲水到达连排三通阀9，最后到达狼牙棒式吸污管2，进入锅炉1。此装置因是在锅炉运行中通过设置在锅筒内排污管连续排到锅外除污器并将净化的热水再回到锅内。狼牙棒式吸污管2，狼牙为中空状，这种形式有利于连续排污中对污物大范围的吸入；选用球形除污器8，并在球壳内侧液体的进出口加装了曲面整流罩17，强化了污水沿球面周向的流进与流出，且有利于污垢的集中与排放，而且球形除污器8具有承压能力好，阻力小的优点，在球形除污器8中下部一侧设有曲面有机玻璃视镜19，以便于观察内部水流及污物沉积情况。本专利球形除污器8的另外两种型式是上部圆桶下部椭球式结构、上部圆桶下部锥体式结构；流量计的装设是便于调整连续排污管内的流量，流量计可选金属转子流量计、电磁流量计或涡轮流量计（单价约2000元）为提高管道除污器的沉淀效果，可通过调节流量计的流量，使除污器内的流速控制水平液体流速在10 mm/s以下，接近平流式沉淀池中水的流速。

1、狼牙棒式吸污管2，其与锅内排污孔连接并在多排狼牙中均开有直径为5 mm左右的内空狼牙管10，用于连续吸附沉降中污物；

2、除污三通阀3，用于接通或切断介质流向除污器或反冲洗管；

3、球形除污器8，选用球形除污器，并在球壳内侧液体的进出口加装了曲面整流罩，强化了污水沿球面周向的流进与流出，承压能力好，并有利于污垢的集中和排放。本专利除污器的另外两种型式是上部圆桶式，下部椭球或锥体式。

4、反冲洗管，对于因故锅内已积存的泥垢，通过来自循环泵出口管路引来的高压回水到锅内连排管，用于搅动沉积物达到悬浮状态；

5、流量计6， 用于显示管道流量大小并间接指示除污器内的介质流速；

6、系统原有循环泵；

7、流量调节阀，用于调整再循环管及除污器内污水的流速使达到沉淀速度；

8、连排三通阀，用于开启或关闭锅筒内的污水通向地沟或再循环管路。

连续排污再循环装置与原定期排污装置相比具有以下优点：1、连续除污，无污垢或仅少量污垢沉积，可有效防止锅筒鼓包或炉管堵塞；2、锅筒内与水的传热无杂物阻隔，锅炉运行热效高；3、再循环式除污方式可有效节热、节水，实现锅炉安全经济运行。而热水锅炉底部连续排污再循环装置，是在污物沉淀过程中连续排到锅外密闭的沉降池，再将净化后的热水通过系统徨泵回到锅内的一种排污途径，可有效防止系统沉积物因粘附性大、流动性差导致沉积后定期排污无法排除的问题，实现热水锅炉安全经济运行的目的。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和保护范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种热水锅炉底部连续排污再循环装置，包括锅炉（1），其特征是：锅炉（1）内部的下方设有狼牙棒式吸污管（2），锅炉（1）的底部设有锅炉排污管（13），狼牙棒式吸污管（2）连接锅炉排污管（13），锅炉排污管（13）连接连排三通阀（9），连排三通阀（9）通过管道连接除污三通阀（3），除污三通阀（3）通过管道连接球形除污器（8），球形除污器（8）通过管道依次连接流量计（6）、流量调节阀（5）、循环泵（4），循环泵（4）通过管道连接到锅炉（1）上，除污三通阀（3）的一端通过反冲洗管（22）连接循环泵（4）。

2.根据权利要求1所述的热水锅炉底部连续排污再循环装置，其特征在于：所述狼牙棒式吸污管（2）的周围设有多个内空狼牙管（10），狼牙棒式吸污管（2）设有凸台式内伸管（12），凸台式内伸管（12）伸入锅炉排污管（13）内。

3.根据权利要求2所述的热水锅炉底部连续排污再循环装置，其特征在于：所述狼牙棒式吸污管（2）的下方设有活动支座（11）。

4.根据权利要求1所述的热水锅炉底部连续排污再循环装置，其特征在于：所述球形除污器（8）设有污水进气管（15）和清水出口管（21），污水进气管（15）和清水出口管（21）对应的设有整流罩（17），整流罩（17）通过支撑杆（16）安装在球形除污器（8）内，球形除污器（8）的底部设有放污管（18），放污管（18）上设有放污阀（7）。

5.根据权利要求4所述的热水锅炉底部连续排污再循环装置，其特征在于：所述球形除污器（8）的下部设有视镜（19），视镜（19）上设有压盖（20）。