CN105217729B - 补给水氧气及二氧化碳去除装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种补给水氧气及二氧化碳去除装置，包括真空脱气膜组件，真空脱气膜组件连接有真空泵，真空脱气膜组件包括外壳及设置于外壳内的疏水性聚丙烯中空纤维膜，外壳内的疏水性聚丙烯中空纤维膜为分段式结构，从真空脱气膜组件的进水口至出水口，每一段的疏水性聚丙烯中空纤维膜的内径减小且数量增多。疏水性聚丙烯中空纤维膜为分段式结构，且内径逐渐减小，数量逐渐增多，与水接触的面积增大，同时也使得水柱的截面尺寸减小，使得水柱中心与膜表面之间的距离减小，提高脱气的效率，去除补给水中的氧气和二氧化碳，防止补给水中氧气和二氧化碳溶解造成的氢导超标、对热力系统的腐蚀，提高供热机组水汽品质。
Description
技术领域
本发明涉及电厂凝结水补给水处理领域，尤其是一种补给水氧气及二氧化碳去除装置。
背景技术
在火电厂中，高压、超高压机组对补给水水质要求很高，按照《火力发电厂水汽化学监督导则》DL/T561-95规定，超高压机组对补给水的水质要求为：硬度0μmol/l，二氧化硅≤20μg/L，电导率≤0.2μS/cm(25℃)。从统计数据来看，从化水车间生产的除盐水水质指标一般都能够达到部颁机组补给水标准。但是当除盐水进入除盐水箱以后，由于除盐水水质纯净、缓冲性能小，水箱顶部放空气口使得除盐水与空气直接接触，随着存放时间的增加，在进水和出水水流扰动帮助下，空气中的二氧化碳、氧的溶入除盐水中，CO2溶入水中会发生如下反应：。当水很纯时，由于纯水的碱度低，缓冲性小，使除盐水的电导率逐渐上升同时pH逐渐下降。为防止由此造成的氢导超标，防止由于溶解氧和二氧化碳造成的腐蚀，应将锅炉补给水中的二氧化碳和氧气尽可能去除。
发明内容
本发明的目的是提供一种补给水氧气及二氧化碳去除装置，通过本装置能去除补给水中的氧气和二氧化碳，防止补给水中氧气和二氧化碳溶解造成的氢导超标、对热力系统的腐蚀，提高供热机组水汽品质。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种补给水氧气及二氧化碳去除装置，与凝结水补水箱相连，其特征在于包括真空脱气膜组件，真空脱气膜组件连接有真空泵，真空膜组件与凝结水补水箱相串联；真空脱气膜组件包括外壳及设置于外壳内的疏水性聚丙烯中空纤维膜，外壳内的疏水性聚丙烯中空纤维膜为分段式结构，从真空脱气膜组件的进水口至出水口，每一段的疏水性聚丙烯中空纤维膜的内径减小且数量增多。液相和气相在疏水性聚丙烯中空纤维膜的表面相互接触，由于膜是疏水性的，水不能透过膜，气体却能够很容易地透过膜，通过浓度差进行气体迁移从而达到脱气的目的；去除补给水中的氧气和二氧化碳，防止补给水中氧气和二氧化碳溶解造成的氢导超标、对热力系统的腐蚀，提高供热机组水汽品质；疏水性聚丙烯中空纤维膜为分段式结构，且内径逐渐减小，数量逐渐增多，与水接触的面积增大，同时也使得水柱的截面尺寸减小，使得水柱中心与膜表面之间的距离减小，提高脱气的效率。
作为优选，疏水性聚丙烯中空纤维膜在段与段相对的端部位置设置有过渡板，段与段之间的两过渡板之间形成水分配区。过渡板连接段与段之间的疏水性聚丙烯中空纤维膜，同时也阻隔脱出的气体再次溶入水中。
作为优选，外壳内的补给水被疏水性聚丙烯中空纤维膜分隔呈多条水柱，从真空脱气膜组件的进水口至出水口，水柱逐渐变细，水柱的数量逐渐增多。
作为优选，真空脱气膜组件连接有氮气吹扫系统，氮气吹扫系统包括变压吸附制氮机，氮气吹扫系统连接于真空脱气膜组件的出水口，真空泵连接于真空脱气膜组件的进水口。
作为优选，疏水性聚丙烯中空纤维膜内部为补给水的水通道，水通道连通真空脱气膜组件的进水口和出水口，疏水性聚丙烯中空纤维膜的外部为抽真空区，抽真空区连接真空泵。抽真空区可以连通成一体，也可以是分段，每一段均为单独的抽真空区。
作为优选，外壳内疏水性聚丙烯中空纤维膜在段与段之间设置过渡板，过渡板将抽真空区分隔成多个小区，每一小区与疏水性聚丙烯中空纤维膜段相对应，每一小区均连接有抽气管，抽气管连接真空泵。
作为优选，靠近真空脱气膜组件出水口的小区的真空度大于靠近真空脱气膜组件进水口的小区的真空度。
作为优选，疏水性聚丙烯中空纤维膜外部为补给水的水通道，水通道连通真空脱气膜组件的进水口和出水口，疏水性聚丙烯中空纤维膜的内部为抽真空区，抽真空区连接真空泵。
作为优选，段与段之间相对的疏水性聚丙烯中空纤维膜的端部处设置有过渡板，通过过渡板，相邻段之间的疏水性聚丙烯中空纤维膜相连通。每一段中的疏水性聚丙烯中空纤维膜相互连通。
作为优选，外壳呈椭圆形状，椭圆形的长轴竖向布置，外壳整体横向布置，外壳的底部连接有对外壳底部进行加热的热源。
脱气膜元件装填有疏水性的聚丙烯中空纤维膜，具有装填密度大，接触面积大，布水均匀的特点。液相和气相在膜的表面相互接触，由于膜是疏水性的，水不能透过膜，气体却能够很容易地透过膜，通过浓度差进行气体迁移从而达到脱气的目的。
本发明的有益效果是：疏水性聚丙烯中空纤维膜为分段式结构，且内径逐渐减小，数量逐渐增多，与水接触的面积增大，同时也使得水柱的截面尺寸减小，使得水柱中心与膜表面之间的距离减小，提高脱气的效率；去除补给水中的氧气和二氧化碳，防止补给水中氧气和二氧化碳溶解造成的氢导超标、对热力系统的腐蚀，提高供热机组水汽品质。
附图说明
图1是本发明一种结构示意图；
图2是本发明第二种结构示意图；
图3是本发明一种真空脱气膜组件的结构示意图；
图4是本发明第二种真空脱气膜组件的结构示意图；
图5是本发明图4所示结构的剖视图；
图中：1、凝结水补水箱，2、输送泵，3、电动慢开阀，4、真空脱气膜组件，5、水温调节装置，6、凝汽器，7、制氮机，8、真空泵，9、过滤器，10、外壳，11、疏水性聚丙烯中空纤维膜，12、抽真空区，13、水通道，14、过渡板，15、水分配区，16、热源。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：一种补给水氧气及二氧化碳去除装置（参见图1），包括凝结水补水箱1、连接凝结水补水箱的输送泵2、连接输送泵用于减少水锤冲机的电动慢开阀3、连接电动慢开阀的过滤器9、连接过滤器的真空脱气膜组件4、连接真空脱气膜组件的水温调节装置5、连接水温调节装置的凝汽器6。真空脱气膜组件连接有制氮机7和真空泵8，制氮机连接于真空脱气膜组件的出水口，真空泵连接于真空脱气膜组件的进水口。
真空脱气膜组件（参见图3）包括外壳10及填装于外壳内的疏水性聚丙烯中空纤维膜11，外壳内的疏水性聚丙烯中空纤维膜为分段式结构，从真空脱气膜组件的进水口至出水口，每一段的疏水性聚丙烯中空纤维膜的内径减小且数量增多。本实施例中，疏水性聚丙烯中空纤维膜分为三段，靠近真空脱气膜组件的进水口为第一段，中间为第二段，靠近真空脱气膜组件的出水口为第三段，第一段疏水性聚丙烯中空纤维膜外径为1200μm，第二段疏水性聚丙烯中空纤维膜外径为600μm，第三段疏水性聚丙烯中空纤维膜外径为300μm。第一段与第二段相对的端部之间设置有过渡板14，第二段与第三段相对的端部之间设置有过渡板，段与段之间的两过渡板之间形成水分配区15。补给水从真空脱气膜的进水口进入至出水口排出，被疏水性聚丙烯中空纤维膜分隔呈多条水柱，水柱逐渐变细，水柱的数量逐渐增多。
疏水性聚丙烯中空纤维内部为补给水的水通道13，水通道连通真空脱气膜组件的进水口和出水口，疏水性聚丙烯中空纤维的外部为抽真空区12，抽真空区连通制氮机和真空泵。过渡板将抽真空区分隔成多个小区，每一小区与疏水性聚丙烯中空纤维膜段相对应，每一小区均连接有抽气管，抽气管连接真空泵。靠近真空脱气膜组件出水口的小区的真空度大于靠近真空脱气膜组件进水口的小区的真空度。补给水进入到水分配区重新混合，溶解的氧气和二氧化碳因浓度变化重新扩散，然后再进入下一段的疏水性聚丙烯中空纤维内部的水通道内。
实施例2：一种补给水氧气及二氧化碳去除装置（参见图2），与实施例不同之处在于：真空脱气膜组件为三支相互并联连接，每一支真空脱气膜组件的进水口均连接过滤器，每一支真空脱气膜组件的出水口均连接水温调节装置，三支真空脱气膜组件均连接到同一个制氮机和同一个真空泵。其余结构参照实施例1。
实施例3：一种补给水氧气及二氧化碳去除装置，与上述实施例不同之处在于真空脱气膜组件的结构，真空脱气膜组件（参见图4图5）包括外壳10及填装于外壳内的疏水性聚丙烯中空纤维膜11，疏水性聚丙烯中空纤维外部为补给水的水通道13，水通道连通真空脱气膜组件的进水口和出水口，疏水性聚丙烯中空纤维的内部为抽真空区12，抽真空区连接真空泵。段与段之间相对的疏水性聚丙烯中空纤维的端部处设置有过渡板14，通过过渡板，相邻段之间的疏水性聚丙烯中空纤维相连通。外壳呈椭圆形状，椭圆形的长轴竖向布置，外壳整体横向布置，外壳的底部连接有对外壳底部进行加热的热源16。其余结构参照实施例1或实施例2。
以上所述的实施例只是本发明的几种较佳方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (10)
1.一种补给水氧气及二氧化碳去除装置，与凝结水补水箱相连，其特征在于包括真空脱气膜组件，真空脱气膜组件连接有真空泵，真空膜组件与凝结水补水箱相串联；真空脱气膜组件包括外壳及设置于外壳内的疏水性聚丙烯中空纤维膜，外壳内的疏水性聚丙烯中空纤维膜为分段式结构，从真空脱气膜组件的进水口至出水口，每一段的疏水性聚丙烯中空纤维膜的内径减小且数量增多。
2.根据权利要求1所述的补给水氧气及二氧化碳去除装置，其特征在于疏水性聚丙烯中空纤维膜在段与段相对的端部位置设置有过渡板，段与段之间的两过渡板之间形成水分配区。
3.根据权利要求1所述的补给水氧气及二氧化碳去除装置，其特征在于外壳内的补给水被疏水性聚丙烯中空纤维膜分隔呈多条水柱，从真空脱气膜组件的进水口至出水口， 水柱逐渐变细，水柱的数量逐渐增多。
4.根据权利要求1所述的补给水氧气及二氧化碳去除装置，其特征在于真空脱气膜组件连接有氮气吹扫系统，氮气吹扫系统包括变压吸附制氮机，氮气吹扫系统连接于真空脱气膜组件的出水口，真空泵连接于真空脱气膜组件的进水口。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的补给水氧气及二氧化碳去除装置，其特征在于疏水性聚丙烯中空纤维膜内部为补给水的水通道，水通道连通真空脱气膜组件的进水口和出水口，疏水性聚丙烯中空纤维膜的外部为抽真空区，抽真空区连接真空泵。
6.根据权利要求5所述的补给水氧气及二氧化碳去除装置，其特征在于外壳内疏水性聚丙烯中空纤维膜在段与段之间设置过渡板，过渡板将抽真空区分隔成多个小区，每一小区与疏水性聚丙烯中空纤维膜段相对应，每一小区均连接有抽气管，抽气管连接真空泵。
7.根据权利要求6所述的补给水氧气及二氧化碳去除装置，其特征在于靠近真空脱气膜组件出水口的小区的真空度大于靠近真空脱气膜组件进水口的小区的真空度。
8.根据权利要求1或3或4所述的补给水氧气及二氧化碳去除装置，其特征在于疏水性聚丙烯中空纤维膜外部为补给水的水通道，水通道连通真空脱气膜组件的进水口和出水口，疏水性聚丙烯中空纤维膜的内部为抽真空区，抽真空区连接真空泵。
9.根据权利要求8所述的补给水氧气及二氧化碳去除装置，其特征在于段与段之间相对的疏水性聚丙烯中空纤维的端部处设置有过渡板，通过过渡板，相邻段之间的疏水性聚丙烯中空纤维相连通。
10.根据权利要求8所述的补给水氧气及二氧化碳去除装置，其特征在于外壳呈椭圆形状，椭圆形的长轴竖向布置，外壳整体横向布置，外壳的底部连接有对外壳底部进行加热的热源。
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