CN107044627A - 一种带有超声波消泡装置的锅炉汽包 - Google Patents

Abstract

一种带有超声波消泡装置的锅炉汽包，涉及锅炉设备技术领域。所述汽包内安装一个或多个超声波发生装置，超声波发生装置顶置安装在汽包内壁面的两侧及中间部位，超声波发生装置的底部高于汽包安全液位的上限，通过导线与外部的高频电源相连。本发明利用声波使液体分子急剧运动，加之声压的作用，加速汽水界面上泡沫的破裂，可大大降低因汽水共腾而引发事故时带来的危害。与现有技术手段相比，作用更加迅速、高效和可靠；同时能够完全实现电动控制，可按需控制超声波强度，能量利用率高，且结构简单、易于实施，可以与新建的或者旧的锅炉配套使用。

Description

一种带有超声波消泡装置的锅炉汽包

技术领域

本发明涉及一种锅炉汽包，尤其涉及一种带有超声波消泡装置的锅炉汽包，属于锅炉设备技术领域。

背景技术

油田注汽锅炉给水以稠油污水净化软化水为主，水中杂质较多，氯离子和钠、钾离子含量极高。锅炉给水进入汽包后，由于饱和蒸汽的不断蒸发，炉水不断被浓缩，锅水中容易引起水面起泡的物质的浓度也随之增高，当浓度增高到一定程度后若不及时排污，易发生汽水共腾，在汽水界面上形成大量泡沫。另外，运行中负荷增加过大过快，使汽包压力瞬间降低，也会发生汽水共腾现象。发生汽水共腾时，汽水界限难以分清，液位计内水位线急剧波动，汽包内水位显示不正确，易造成锅炉缺水事故；过热蒸汽温度明显下降，影响锅炉效率；饱和蒸汽携带大量锅水，而锅水中溶有多种盐类物质，影响蒸汽品质，对设备造成损害，严重时蒸汽管道内会发生水冲击。为了确保汽包和水冷壁在运行中的安全，保证正常生产，除了对给水及锅水中的盐离子浓度加以控制外，还必须在汽水共腾发生时采取有效措施，及时消除因汽水共腾而产生的汽水界面上的泡沫。为此，需要开发一种反应迅速、简单、高效且经济的锅炉汽包以应对汽水共腾现象的发生。

发明内容

为了防止因锅炉汽包中汽水共腾现象而对设备造成的危害，保证锅炉效率和运行安全，及时且高效消除汽水界面上的泡沫层，本发明提出一种带有超声波消泡装置的锅炉汽包，该发明不仅结构简单，易于实现，而且能达到很好的消泡效果。

本发明的技术方案如下：

一种带有超声波消泡装置的锅炉汽包，所述汽包设有给水管、垂直下降管、排污管和蒸汽引出管；在汽包内设有液位计和汽水分离装置；其特征在于：在所述汽包内安装一个或多个超声波发生装置；所述超声波发生装置顶置安装在汽包的内壁面上，其底部高于汽包安全液位的上限，超声波发生装置通过导线与外部的高频电源相连。

优选地，所述多个超声波发生装置顶置于汽包内壁面的中间部位及两端的液位计附近。

本发明的上述技术方案中，所述超声波发生装置发出的频率在20～30kHz范围内。

本发明所述锅炉采用流化床锅炉、煤粉炉、炉排炉、燃气锅炉或燃油锅炉。

本发明具有以下优点及突出性的技术效果：①本发明在汽包顶部安装超声波发生装置，当运行异常时开启超声波发生装置，利用声波使液体分子急剧运动，加之声压的作用，加速汽水界面上泡沫的破裂，可大大降低因汽水共腾而引发事故时带来的危害；②本发明与调整燃烧、开启排污和使用消泡网等手段相比，作用更加迅速、高效和可靠，在保证安全运行的条件下可采用更高含盐量的软化水，降低了油田污水处理成本；③能够完全实现电动控制，可按需控制超声波强度，能量利用率高；④本发明结构简单、易于实施，可以与新建的或者旧的锅炉配套使用，锅炉可以是流化床锅炉、煤粉炉、炉排炉、燃气锅炉或燃油锅炉。

附图说明

图1为本发明的一种带有超声波消泡装置的锅炉汽包结构原理示意图。

图中：1-汽包；2-液位计；3-给水管；4-垂直下降管；5-蒸发受热面；6-排污管；7-汽水分离装置；8-蒸汽引出管；9-超声波发生装置；10-导线。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的原理、具体结构及最佳实施方式。

图1为本发明提供的一种带有超声波消泡装置的锅炉汽包实施例的结构原理示意图，该装置包括汽包1、液位计2、蒸发受热面5、汽水分离装置7和超声波发生装置9；所述汽包1上设有给水管3、垂直下降管4、排污管6和蒸汽引出管8；超声波发生装置9的顶部固定安装在汽包内壁面上，可以安装一个或多个，超声波发生装置通过导线与外部的高频电源相连。

超声波发生装置安装在汽包的中部位置和两端的液位计附近为好(本实施例安装了3个超声波消泡装置)，其底部应高于汽包安全液位的上限。试验研究表明，所述超声波发生装置9发出的频率应在20～30kHz范围内，对于流化床锅炉、煤粉炉、炉排炉、燃气锅炉或燃油锅炉的汽包均可使用。

本发明的机理及工作过程如下：

高含盐量软化水经省煤器预热后由给水管引入汽包内，由垂直下降管经分配联箱进入蒸发受热面。锅炉水受热后变为低干度汽水混合物，回流入汽水分离装置中，经汽水分离后的蒸汽从由蒸汽引出管引出汽包，分离出的给水回流入汽包中。汽包中设有一个或者多个液位计，以有效监视锅炉汽包的液位。运行过程中，随着饱和蒸汽的不断蒸发，炉水不断被浓缩，锅水中容易引起水面起泡的物质的浓度也随之增高，当引起起泡的物质的浓度较高时，汽水界面上就会产生泡沫层，发生汽水共腾现象，导致汽水界限难以分清，液位计内水位线急剧波动，无法正确监测汽包水位，且蒸汽大量带水，对设备的高效安全运行造成危害。此时开启超声波发生装置，并控制声波强度，发出20～30kHz频率的超声波。声波迅速作用于泡沫层，加速泡沫层液体分子的运动，同时产生声压的作用，从而消除汽水界面上的泡沫，使设备正常运行，随后采取调整燃烧、开启排污等方式以彻底消除汽水共腾现象。需要说明的是，超声波发生装置数量及频率和声波强度是随着锅炉及其系统的设计参数以及锅炉的运行工况的变化而变化的。

Claims (4)

1.一种带有超声波消泡装置的锅炉汽包，所述汽包(1)设有给水管(3)、垂直下降管(4)、排污管(6)和蒸汽引出管(8)；在汽包(1)内设有液位计(2)和汽水分离装置(7)；其特征在于：在所述汽包(1)内安装一个或多个超声波发生装置(9)；所述超声波发生装置(9)顶置安装在汽包的内壁面上，其底部高于汽包安全液位的上限，超声波发生装置通过导线(10)与外部的高频电源相连。

2.按照权利要求1所述的一种带有超声波消泡装置的锅炉汽包，其特征在于：所述多个超声波发生装置(9)顶置于汽包(1)内壁面的中间部位及两端的液位计附近。

3.按照权利要求1或2所述的一种带有超声波消泡装置的锅炉汽包，其特征在于：所述超声波发生装置(9)发出的频率在20～30kHz范围内。

4.按照权利要求1、2或3所述的一种带有超声波消泡装置的锅炉汽包，其特征在于：所述锅炉采用流化床锅炉、煤粉炉、炉排炉、燃气锅炉或燃油锅炉。