CN106338058B - 一种锅炉给水除氧装置和锅炉系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种锅炉给水除氧装置和锅炉系统，装置通过气体加注单元向加药箱内注入一定体积的保护气体，由于所述保护气体密度比氧气大，因此，其会漂浮在所述加药箱中的液体表面，将空气与液面隔离，由于保护气体难以与除氧药剂反应，并且由于所述保护气体将空气中的氧与溶液相隔离，溶液内的除氧药剂无法与空气中的氧接触，防止氧化，因此，降低了除氧水箱内的盐量的增加速度，进而减少了热量和水资源的浪费。

Description

一种锅炉给水除氧装置和锅炉系统

技术领域

本发明涉及锅炉系统技术领域，具体涉及一种通过加药方式为锅炉给水除氧的锅炉给水除氧装置和锅炉系统。

背景技术

锅炉给水中溶解多种气体，部分气体成分会对锅炉设备的使用寿命造成影响，其中，这些气体中对锅炉设备影响最大的是氧气，其严重影响锅炉的使用寿命，为了除去这些氧，通常在锅炉给水中加入亚硫酸盐(通常采用亚硫酸钠)，除去溶解在锅炉给水中的氧气，保护给水管道和锅炉内壁不受氧腐蚀。采取这种办法，成本低，设备简单，操作方便，除氧效果好。

在实际使用过程中，通常将亚硫酸盐溶于水生成亚硫酸盐水溶液，通过脉冲泵把该溶液加注到除氧水箱中，由于加药箱中的亚硫酸盐溶液长期与空气接触，会有部分亚硫酸盐与氧发生反应，失去除氧能力，在加药箱中，在每个班次仍有10％－12％的亚硫酸钠会发生氧化生成无除氧作用的硫酸盐，不仅增加了亚硫酸盐的耗用量，还增加了锅炉给水的盐离子的浓度，当盐离子的浓度超出了锅炉给水所允许的范围，需要通过排污的办法，降低其浓度，由此排出了高温汽水混合物，带走了热量和锅炉回水，造成热量浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种锅炉给水除氧装置和锅炉系统，以解决现有技术中加药箱中的除氧药剂(亚硫酸盐)与空气中的氧反应，失去除氧能力，而产生浪费，导致锅炉回水中的含盐量增加，进而造成的热量浪费。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种锅炉给水除氧装置，包括：

加药箱；

通过所述加药箱上的水管过孔与所述加药箱相连的供水单元；

通过所述加药箱上的气体加注过孔与所述加药箱相连的气体加注单元，所述气体加注单元用于向所述加药箱内加入一定体积的保护气体，所述保护气体的密度大于氧气的密度；

通过所述加药箱上的供药管道过孔与所述加药箱相连的第一加药泵单元和第二加药泵单元，所述第一加药泵单元和第二加药泵单元用于将加药箱内的除氧药液导流入除氧水箱；

设置在所述加药箱内部的搅拌器，所述搅拌器设置于加药箱的底部。

优选的，上述锅炉给水除氧装置中，所述气体加注单元包括：

贮气罐、控制开关、喷头和管路，所述贮气罐内存储有密度大于氧气的保护气体；

所述管路一端与所述贮气罐相连，另一端与所述控制开关相连；

所述控制开关与所述喷头相连，所述喷头固定在所述加药箱的顶盖内侧。

优选的，上述锅炉给水除氧装置中，所述供药管道过孔包括第一供药过孔和第二供药过孔，所述第一供药过孔与第一加药泵相连，第二供药过孔与第二加药泵相连；

所述水管过孔、气体加注过孔和第一供药过孔设置于加药箱的顶盖上；

所述第二加药过孔设置于所述加药箱的侧壁底部。

优选的，上述锅炉给水除氧装置中，还包括：

设置于加药箱内部、一端与所述第一供药过孔相连，另一端位于加药箱的底部的供药导管。

优选的，上述锅炉给水除氧装置中，所述搅拌器包括：

设置于所述加药箱顶部外侧的搅拌电机；

通过转轴与所述搅拌电机相连的叶轮，所述叶轮设置于所述加药箱的底部。

优选的，上述锅炉给水除氧装置中，所述供水单元包括：供水管路、流量计和供水阀门；

所述供水管路的一端经流量计连接车间软水管网，另一端经过供水阀门和水管过孔引入所述加药箱。

优选的，上述锅炉给水除氧装置中，还包括：

用于对供水单元、气体加注单元、第一加药泵单元、第二加药泵单元和搅拌器的工作状态进行控制的控制器。

优选的，上述锅炉给水除氧装置中，所述控制器包括：

供水控制单元，用于当所述加药箱内的液位高度低于第一预设值时，控制所述供水单元开启，使得供水单元向所述加药箱内注水，直至所述加药箱内的液位高于第二预设值；

加药泵控制单元，用于依据所述除氧水箱向锅炉提供的给水流量控制所述第一加药泵单元的加药速度；当除氧水箱被清洗后，控制所述第二加药泵单元向所述除氧水箱内注入预设量的除氧药液；

搅拌器控制单元，用于当检测到有除氧药剂进入加药箱后，控制所述搅拌器开启，对所述加药箱内的除氧药液进行搅拌，直至加药箱内的除氧药剂全部溶解；

气体加注控制单元，用于当检测到搅拌器由开启状态切换为关闭状态后，控制所述气体加注单元向所述加药箱内注入预设量的保护气体。

优选的，上述锅炉给水除氧装置中，所述加药泵控制单元，包括第一加药泵控制单元和第二加药泵控制单元；

所述第一加药泵控制单元，用于获取所述除氧水箱向锅炉的给水流量I，依据公式U1＝I*M*A计算得到除氧药液的注入量U1，所述M为预设时间间隔，A为预设常数，每个预设时间间隔M控制所述第一加药泵控制单元向所述除氧水箱内注入U1量的除氧药液；

所述第二加药泵控制单元，用于当除氧水箱的清洗完毕后，控制所述第二加药泵单元向所述加药箱内注入预设量的除氧药液。

一种锅炉供水系统，包括上述任意一项公开的锅炉给水除氧装置。

基于上述技术方案，本发明实施例提供的上述方案通过气体加注单元向所述加药箱内注入一定体积的保护气体，由于所述保护气体密度比氧气大，因此，其会漂浮在所述加药箱中的液体表面，将空气与液面隔离，由于保护气体难以与除氧药剂反应，并且由于所述保护气体将空气中的氧与溶液相隔离，溶液内的除氧药剂无法与空气中的氧接触，不会对加药箱内溶液中的除氧药剂进行消耗，降低了除氧水箱内的盐量的增加速度，进而减少了热量和水资源的浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例公开的一种锅炉给水除氧装置的结构示意图。

具体实施方式

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。

为了解决现有技术中加药箱中的除氧药剂(亚硫酸盐)与空气中的氧反应而产生浪费，导致锅炉给水中的含盐量增加，进而造成的热量浪费，本申请公开了一种锅炉给水除氧装置，参见图1，该装置包括：

加药箱101；

通过所述加药箱101上的水管过孔与所述加药箱101相连的供水单元3；

通过所述加药箱101上的气体加注过孔与所述加药箱101相连的气体加注单元4，所述气体加注单元4用于向所述加药箱101内加入一定体积的保护气体，所述保护气体的密度大于氧气的密度；

通过所述加药箱101上的供药管道过孔与所述加药箱101相连的第一加药泵单元510和第二加药泵单元520，优选的，所述第一加药泵单元和第二加药泵单元为膜式脉冲泵，所述第一加药泵单元510和第二加药泵单元520用于将加药箱内的除氧药液导流入除氧水箱；

设置在所述加药箱101内部的搅拌器2，所述搅拌器2设置于加药箱101的底部位置。

当应用本申请上述实施例公开的锅炉给水除氧装置时，通过所述气体加注单元4向所述加药箱101内注入一定体积的保护气体，由于所述保护气体密度比氧气大，因此，其会漂浮在所述加药箱中的液体表面，将空气与液面隔离，由于保护气体难以与除氧药剂反应，并且由于所述保护气体将空气中的氧与溶液相隔离，溶液内的除氧药剂无法与空气中的氧接触，因此，不会对除氧水箱内的除氧药剂进行消耗，降低了溶液内的盐量的增加速度，进而减少了热量和水资源的浪费。

参见图1，所述气体加注单元4可以包括：

贮气罐401、控制开关402、喷头403以及用于连接贮气罐401、控制开关402和喷头403的管路，所述贮气罐401内存储有密度大于氧气的保护气体，所述保护气体的类型可以依据用户需求进行选择，只要保证其无毒无害、不易挥发、密度比氧气大，不会与加药箱中溶液的成分进行反应即可，例如；其可以为氟代烃混合物气体；

所述气体加注单元4的管路的一端与所述贮气罐401相连，另一端与所述控制开关402相连，所述控制开关可以为电动开关也可为手动开关，优选的，为了方便自动化控制，所述控制开关402选择电动电磁阀；

所述控制开关402与所述喷头403相连，所述喷头403固定在所述加药箱101的顶盖内侧。

在本申请上述实施例公开的方案中，当所述除氧水箱正常工作时，只需要每隔一段时间向所述除氧水箱内加注少量的除氧药液即可，当所述除氧水箱因盐度过高被清洗以后，其需要注入大量的除氧药液，因此，针对于上述两种情况，本申请上述实施例公开的技术方案中设置了两个加药泵，两个加药泵分别可向除氧水箱提供不同速率的除氧药液；

在本申请上述实施例公开的方案中，所述供药管道过孔包括第一供药过孔和第二供药过孔，所述第一供药过孔与第一加药泵501相连，第二供药过孔与第二加药泵502相连；

用户可以依据自身需求在不影响所述加药箱的性能的前提下，设置各个过孔的位置，例如，在本申请实施例公开的技术方案中，所述水管过孔、气体加注过孔和第一供药过孔设置于加药箱101的顶盖上；

所述第二加药过孔设置于所述加药箱101的侧壁底部。

本申请上述实施例公开的方案中还可以包括：

设置于加药箱101内部、一端与所述第一供药过孔相连，另一端位于加药箱101的底部的供药导管。

在本申请实施例公开的技术方案中，所述搅拌器2的类型可以依据用户需求自行设定，只要能够保证其对加药箱101内的液体进行搅拌即可，例如，在本申请实施例公开的方案中，所述搅拌器2可以包括：

设置于所述加药箱101顶部外侧的搅拌电机201；

通过转轴202与所述搅拌电机201相连的叶轮203，所述叶轮203设置于所述加药箱101的底部，所述搅拌电机201在控制信号的控制下对加药箱101中的液体进行搅拌。

参见图1，所述供水单元3包括：供水管路、流量计301和供水阀门302；

所述供水管路的一端经流量计301连接车间软水管网，另一端经过供水阀门302和水管过孔引入所述加药箱101。

在本申请上述实施例公开的技术方案中，所述供水单元、气体加注单元、第一加药泵单元和第二加药泵单元的动作状态可以采用手动的方式进行控制，当然也可以采用控制器进行自动控制，因此，上述装置还可以包括：

用于对供水单元3、气体加注单元4、第一加药泵单元501、第二加药泵单元502和搅拌器2的工作状态进行控制的控制器，所述控制器用于依据预设规则分别对上述各个器件单元的工作状态进行控制。具体的，所述控制器内设置有分别用于对上述各个器件单元进行控制的控制单元，具体的，所述控制器内可以设置有供水控制单元、加药泵控制单元、搅拌器控制单元和气体加注控制单元。

具体的，所述供水控制单元，用于获取用于表征加药箱内液面高度的液位信号，当所述液位信号小于最低阈值时，表明所述加药箱内的液位高度低于最低第一预设值，需对所述加药箱进行注水，控制所述供水单元3开启，使得供水单元3向所述加药箱101内注水，直至所述液位信号大于最高阈值时为止，此时表明所述加药箱内的水量大于第二预设值，所述加药箱内的水能够满足正常工作需求，控制所述供水单元停止工作；

上述方案还可以包括药剂加入单元，用于向所述加药箱内加入与所述供水单元注入的水量相匹配的除氧药剂；

由于除氧水箱需要持续对锅炉进行供水，除氧水箱的水在流进锅炉后，需要及时对除氧水箱进行补水和补充除氧药液，由此，所述加药泵控制单元，用于当所述除氧水箱正常工作时，依据所述除氧水箱向锅炉提供的给水流量控制所述第一加药泵单元410的加药速度；当除氧水箱内被清洗后，需要重新对所述除氧水箱注水和除氧药剂，由于重新注入除氧水箱内的水量较大，因此需要向所述除氧水箱内注入大量的除氧药液，即所述加药泵控制单元还用于当所述除氧水箱清洗完毕后，控制所述第二加药泵单元520向所述除氧水箱内注入与所述预设量的除氧药液；

当向所述加药箱内加入除氧药剂后，为了保证这些除氧药剂快速溶解，所述控制器内设置有搅拌器控制单元，用于当检测到有除氧药剂进入加药箱后，控制所述搅拌器开启，对所述加药箱内的除氧药业进行搅拌，直至加药箱内的除氧药剂全部溶解；其中，所述搅拌器的持续开启时间与所述加入的除氧药剂的量成正比；

所述气体加注控制单元，用于当检测到搅拌器由开启状态切换为关闭状态后，控制所述气体加注单元向所述加药箱内注入预设量的保护气体，当然，考虑到这些保护气体会挥发，所述气体加注单元还用于每隔预设时间段向加药箱内注入一定量的保护气体。

在本申请上述实施例公开的技术方案中，所述加药泵控制单元，可以包括用于对第一加药泵单元进行控制的第一加药泵控制单元和用于对第二加药泵进行控制的第二加药泵控制单元；

所述第一加药泵控制单元，用于获取所述除氧水箱向锅炉的给水流量I，依据公式U1＝I*M*A计算得到除氧药液的注入量U1，所述M为预设时间间隔，A为预设常数，每个预设时间间隔M控制所述第一加药泵控制单元向所述除氧水箱内注入U1量的除氧药液；

所述第二加药泵控制单元，用于当除氧水箱的清洗完毕后，控制所述第二加药泵单元向所述加药箱内注入预设量的除氧药液。

与上述各个锅炉给水除氧装置相对应，本申请还公开了一种锅炉供水系统，该系统可以包括上述任意一项实施例公开的锅炉给水除氧装置。

为了描述的方便，描述以上系统时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见装置实施例的部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种锅炉给水除氧装置，其特征在于，包括：

加药箱；

通过所述加药箱上的水管过孔与所述加药箱相连的供水单元；

通过置于加药箱的顶盖上的气体加注过孔与所述加药箱相连的气体加注单元，所述气体加注单元用于向所述加药箱内注入一定体积的保护气体，所述保护气体的密度大于氧气的密度，所述保护气体无毒无害、不易挥发，不会与加药箱中溶液的成分进行反应；

通过所述加药箱上的供药管道过孔与所述加药箱相连的第一加药泵单元和第二加药泵单元，所述第一加药泵单元和第二加药泵单元用于将加药箱内的除氧药液导流入除氧水箱；

设置在所述加药箱内部的搅拌器，所述搅拌器设置于加药箱的底部。

2.根据权利要求1所述的锅炉给水除氧装置，其特征在于，所述气体加注单元包括：

贮气罐、控制开关、喷头和管路，所述贮气罐内存储有密度大于氧气的保护气体；

所述管路一端与所述贮气罐相连，另一端与所述控制开关相连；

所述控制开关与所述喷头相连，所述喷头固定在所述加药箱的顶盖内侧。

3.根据权利要求1所述的锅炉给水除氧装置，其特征在于，所述供药管道过孔包括第一供药过孔和第二供药过孔，所述第一供药过孔与第一加药泵相连，第二供药过孔与第二加药泵相连；

所述水管过孔、气体加注过孔和第一供药过孔设置于加药箱的顶盖上；

所述第二加药过孔设置于所述加药箱的侧壁底部。

4.根据权利要求1所述的锅炉给水除氧装置，其特征在于，还包括：

设置于加药箱内部、一端与所述第一供药过孔相连，另一端位于加药箱的底部的供药导管。

5.根据权利要求1所述的锅炉给水除氧装置，其特征在于，所述搅拌器包括：

设置于所述加药箱顶部外侧的搅拌电机；

通过转轴与所述搅拌电机相连的叶轮，所述叶轮设置于所述加药箱的底部。

6.根据权利要求1所述的锅炉给水除氧装置，其特征在于，所述供水单元包括：供水管路、流量计和供水阀门；

所述供水管路的一端经流量计连接车间软水管网，另一端经过供水阀门和水管过孔引入所述加药箱。

7.根据权利要求1所述的锅炉给水除氧装置，其特征在于，还包括：

用于对供水单元、气体加注单元、第一加药泵单元、第二加药泵单元和搅拌器的工作状态进行控制的控制器。

8.根据权利要求7所述的锅炉给水除氧装置，其特征在于，所述控制器包括：

供水控制单元，用于当所述加药箱内的液位高度低于第一预设值时，控制所述供水单元开启，使得供水单元向所述加药箱内注水，直至所述加药箱内的液位高于第二预设值；

加药泵控制单元，用于依据所述除氧水箱向锅炉提供的给水流量控制所述第一加药泵单元的加药速度；当除氧水箱被清洗后，控制所述第二加药泵单元向所述除氧水箱内注入预设量的除氧药液；

搅拌器控制单元，用于当检测到有除氧药剂进入加药箱后，控制所述搅拌器开启，对所述加药箱内的除氧药液进行搅拌，直至加药箱内的除氧药剂全部溶解；

气体加注控制单元，用于当检测到搅拌器由开启状态切换为关闭状态后，控制所述气体加注单元向所述加药箱内注入预设量的保护气体。

9.根据权利要求8所述的锅炉给水除氧装置，其特征在于，所述加药泵控制单元，包括第一加药泵控制单元和第二加药泵控制单元；

所述第一加药泵控制单元，用于获取所述除氧水箱向锅炉的给水流量I，依据公式U1＝I*M*A计算得到除氧药液的注入量U1，所述M为预设时间间隔，A为预设常数，每个预设时间间隔M控制所述第一加药泵控制单元向所述除氧水箱内注入U1量的除氧药液；

所述第二加药泵控制单元，用于当除氧水箱的清洗完毕后，控制所述第二加药泵单元向所述加药箱内注入预设量的除氧药液。

10.一种锅炉供水系统，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项公开的锅炉给水除氧装置。