CN107500461A - 一种锅炉软化水化学和热力共作用除氧系统 - Google Patents

Abstract

一种锅炉软化水化学和热力共作用除氧系统，包括通过管道依次连接的第一试剂桶、软水箱、除氧器、混合器、流量计、锅炉和分汽缸，分汽缸有两个出汽口，一个出汽口通过管道和除氧器相连，另一个出汽口通过管道将分汽缸内的蒸汽输送至汽点，第一试剂桶内设有第一脉冲泵，第一脉冲泵通过管道和软水箱相连，软水箱和除氧器之间的管道上设有第一水泵和第一止回阀，混合器和流量计之间的管道上设有第二水泵和第二止回阀，经第二水泵加压后的软化水大部分经过流量计后进入锅炉，少部分从混合器的底部和顶部进入混合器以对混合器内的液体进行搅动，分汽缸和除氧器之间的管道上设有温控阀本。

Description

一种锅炉软化水化学和热力共作用除氧系统

技术领域

本发明属于除氧设备领域，具体涉及一种锅炉软化水化学和热力共作用除氧系统。

背景技术

锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。锅的原义指在火上加热的盛水容器，炉指燃烧燃料的场所，锅炉包括锅和炉两大部分。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，常简称为锅炉，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。

锅炉的主要工作原理是一种利用燃料燃烧后释放的热能或工业生产中的余热传递给容器内的水，使水达到所需要的温度或一定压力蒸汽的热力设备。锅炉在“锅”与“炉”两部分同时进行，水进入锅炉以后，在汽水系统中锅炉受热面将吸收的热量传递给水，使水加热成一定温度和压力的热水或生成蒸汽，被引出应用。在燃烧设备部分，燃料燃烧不断放出热量，燃烧产生的高温烟气通过热的传播，将热量传递给锅炉受热面，而本身温度逐渐降低，最后由烟囱排出。

生产生活中的锅炉故障原因多种多样，但是一般的锅炉故障通常是和供给锅炉的原水水质有关，尤其是原水水中的溶解氧超标，锅炉给水中的溶解氧成为腐蚀反应中阴级过程的去极化剂，导致钢制设备发生氧腐蚀。由于腐蚀的最终产物是铁的氧化物，因此又会导致锅炉给水水质的进一步恶化。

为了防止氧腐蚀，人们采取各种方法除氧。其中化学除氧是锅炉除氧的一种主要方法，化学除氧的方法是利用亚硫酸钠与软水进行反应产生硫酸钠，从而将溶解氧除去，而亚硫酸钠是传统的锅炉水除氧剂，它具有价格低廉、来源广泛的优点，又因亚硫酸钠与氧的反应速度受PH值、温度及催化剂等因素影响，在反应过程中还加入催化剂以加快反应。然而现有的除氧设备结构复杂，除氧催化树脂堆积在储罐内造成亚硫酸钠不能与除氧催化树脂充分接触，除氧催化树脂得不到充分发挥，最终降低了除氧效率，因此，不推广使用。

锅炉补水必须采用除氧后的软化水，传统锅炉软化水除氧采用热力除氧，即利用道尔顿分压定理，用蒸汽将软化水温度加热到104℃，软化水中的氧就会从水中逸出并经除氧器放散管排出室外。但传统的热力除氧温度在100℃以上，除氧器温度较高，大量蒸汽从放散管排出室外，且除氧器本身散热较大，浪费大量蒸汽。

发明内容

本发明的目的是提供一种锅炉软化水化学和热力共作用除氧系统，对加入锅炉中的软化水采用化学除氧和热力除氧共同作用除氧。

本发明为达到上述目的，所采取的技术方案是：

一种锅炉软化水化学和热力共作用除氧系统，包括通过管道依次连接的第一试剂桶、软水箱、除氧器、混合器、流量计、锅炉和分汽缸，分汽缸有两个出汽口，一个出汽口通过管道和除氧器相连，另一个出汽口通过管道将分汽缸内的蒸汽输送至汽点，第一试剂桶内设有第一脉冲泵，第一脉冲泵通过管道和软水箱相连，软水箱和除氧器之间的管道上设有第一水泵和第一止回阀，混合器和流量计之间的管道上设有第二水泵和第二止回阀，经第二水泵加压后的软化水大部分经过流量计后进入锅炉，少部分从混合器的底部和顶部进入混合器以对混合器内的液体进行搅动，分汽缸和除氧器之间的管道上设有温控阀。

进一步地，流量计和锅炉之间的管道上设有一支路管道，支路管道连通至自动检测仪，自动检测仪上连接有氧含量显示器。

进一步地，还包括第二试剂桶，第二试剂桶内设有第二脉冲泵，第二脉冲泵通过管道和混合器侧壁上的进口相连，第二脉冲泵的流量由控制器控制。

进一步地，所述混合器顶部的中心处设有主进口，混合器顶部围绕主进口均布若干次进口，次进口呈喇叭状，除氧器通过管道和混合器的主进口相连。

进一步地，第二止回阀和流量计之间的管道上分支设有回流管道，所述回流管道上串联设有电动阀和第三止回阀且所述回流管道连通至混合器的底部，所述回流管道上设有支路，该支路设有若干出口且每个出口和混合器顶部的次进口相连。

进一步地，所述流量计通过导线和控制器相连。

进一步地，所述除氧器内设有加热装置和翅片，加热装置和翅片焊接在一起。

进一步地，所述混合器内设有用以将软化水和来自于第二试剂桶的化学试剂混合均匀的导流板，混合器的顶部设有排气阀，混合器的底部设有排污阀。

进一步地，所述除氧器上还设有放散管。

根据需要，连接两装置的管道上可以设置必要的截止阀或球阀，第一试剂桶内装有pH调节剂，第二试剂桶内装有化学除氧试剂。

本发明将环保型的化学除氧试剂加入软化水，经过试验仅用蒸汽将软化水加热到65℃，通过化学和软化水中氧产生化学反应，将软化水中的氧完全去除掉，除氧后的软化水再进入锅炉利用。采用化学和热力共同作用除氧，除氧器中的软化水不用加热到100℃以上，软化水没有沸腾，就会避免大量蒸汽从放散管排出室外，同时除氧器温度降低，除氧器散热也大大降低，节约能源。且安装外置流量计根据实时流量控制加药量的方式节约除氧剂，加药更加精准可靠。

附图说明

图1为本发明的结构示意图，其中，1.软水箱，21. 第一试剂桶，22.第二试剂桶，31.第一脉冲泵，32.第二脉冲泵，41.第一球阀，42.第二球阀，43.第三球阀，51.第一水泵，52.第二水泵，61.第一止回阀，62.第二止回阀，63.第三止回阀，7.除氧器，71.加热装置，72.翅片，8.混合器，81.排气阀，82.导流板，9.流量计，10.锅炉，11.分汽缸，12.温控阀，13.控制器，14.自动检测仪，15.氧含量显示器，16.电动阀，17.导线，18.开关，19.放散管，20.排污阀，101.第一管道，102.第二管道，103.第三管道，104.第四管道，105.第五管道，106.第六管道，107.第七管道，108.第八管道，109.第九管道，110.回流管道，111.第十一管道，112.第十二管道，201.第一截止阀，202.第二截止阀，203.第三截止阀，204.第四截止阀，205.第五截止阀，206.第六截止阀，207.第七截止阀，208.第八截止阀，209.第九截止阀，210.第十截止阀，211.第十一截止阀，212.第十二截止阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步描述。

实施例1

如图1所示，一种锅炉软化水化学和热力共作用除氧系统，包括通过管道依次连接的第一试剂桶21、软水箱1、除氧器7、混合器8、流量计9、锅炉10和分汽缸11，第一试剂桶21内设有第一脉冲泵31，第一脉冲泵31通过第一管道101和软水箱1相连，第一管道101的出口处设有第一球阀41，连接软水箱1和除氧器7的第二管道102上依次串联设有第一截止阀201、第一水泵51、第一止回阀61和第二截止阀202，本发明的除氧系统还包括第二试剂桶22，第二试剂桶22内设有第二脉冲泵32，第二脉冲泵32通过第九管道109和混合器8侧壁上的进口相连，第二脉冲泵32的流量由控制器13控制。

所述混合器8顶部的中心处设有主进口，混合器8顶部围绕主进口均布若干次进口，次进口呈喇叭状，混合器8的底部成锥形，所述混合器8内设有用以将软化水和来自于第二试剂桶22的化学试剂混合均匀的导流板82，混合器8的顶部设有排气阀81，混合器8的底部设有排污阀20，连接除氧器7和混合器8的第三管道103上设有第三截止阀203，第三管道103和混合器8的主进口相连，连接混合器8和流量计9的第四管道104上串联设有第四截止阀204、第二水泵52、第二止回阀62和第五截止阀205，流量计9和锅炉10之间设有第五管道105，第五管道105的出口处设有第六截止阀206，连接锅炉10和分汽缸11的第六管道106上设有第七截止阀207和第八截止阀208，第七截止阀207和第八截止阀208分别位于第六管道106的入口处和出口处，分汽缸11设有两个出汽口，一个出汽口通过第七管道107和除氧器7相连，另一个出汽口通过第八管道108将分汽缸11内的蒸汽输送至汽点，第七管道107的出口处设有温控阀12，分汽缸11出口处和温控阀12入口处的第七管道107上分别设有第九截止阀209和第十一截止阀211，第八管道108上设有第十截止阀210。

第五截止阀205和流量计9之间的第四管道104上分支设有回流管道110，回流管道110上串联设有电动阀16和第三止回阀63且回流管道110连通至混合器8的锥形底部，回流管道110上分支设有第十二管道112，第十二管道112设有若干出口，该出口和混合器8顶部的次进口相连，经第二水泵52加压后的软化水分为两路，大部分经过流量计9后进入锅炉10，少部分经设于回流管道110上的电动阀16和第三止回阀63从混合器8的锥形底部和第十二管道112从混合器8顶部的次进口进入混合器8。混合器8内部有导流板82，导流板82可以增加软化水的流动以便让软化水和除氧试剂充分混合。这样高压软化水经锥形底部和顶部进入混合器8对混合器8内的液体形成强烈搅动。

流量计9和第六截止阀206之间的第五管105道上分支设有第十一管道111，第十一管道111连通至自动检测仪14，自动检测仪14上连接有氧含量显示器15，第十一管道111的入口处和出口处分别设有第十二截止阀212和球阀42，氧含量显示器15和自动检测仪14之间设有开关18。

所述流量计9通过导线17和控制器13相连。

所述除氧器7内设有加热装置71和翅片72，加热装置71和翅片72焊接在一起以使加热装置71加热后的蒸汽通过翅片72上的小孔喷洒在除氧器7内，从而对除氧器7内的水进行加热。

所述除氧器7上还设有放散管19，放散管19上设有第三球阀43。

第一试剂桶21内装有pH调节剂，第二试剂桶22内装有化学除氧试剂。

本发明的工作过程为：预先在第一试剂桶21和第二试剂桶22内装入相应的化学试剂，软水站产生的软化水进入软水箱1，打开第一球阀41，第一试剂桶21中的除氧剂经第一脉冲泵31经第一管道101进入软水箱1，软水箱1的软化水经化验后，通过第一脉冲泵31调节加入的化学试剂来调节软化水pH值。软水箱1中的软化水依次经第二管道102上的第一截止阀201、第一水泵51、第一止回阀61、第二截止阀202进入除氧器7。锅炉10产生的蒸汽经第六管道106上的第七截止阀207、第八截止阀208进入分汽缸11，分汽缸11有两个出汽口，分汽缸11中的蒸汽可以经第八管道108输送到用汽点利用，还可以从分汽缸11经第七管道107上的第九截止阀209、第十一截止阀211、温控阀12进入除氧器7内的加热装置71，然后加热装置71中的蒸汽通过翅片72上的小孔均匀加入水中对软化水加热。翅片72和加热装置71可以采用管道等焊接，翅片72上面钻出很多小孔用来加热软化水，加热均匀且避免产生振动。可根据设定将除氧器7中的软化水加热至65℃左右或根据需要将除氧器7中的软化水加热到其它设定的温度，温控阀12可以调节加入除氧器7的蒸汽量，可以设定除氧器7的温度。加热后除去软化水中的部分氧后，经第三截止阀203从混合器8的主进口进入混合器8（混合器8为管道混合器）内，第二试剂桶22中的除氧剂经第二脉冲泵32加压后经第九管道109输送至混合器8内，除氧剂与软化水在混合器8内充分混合，软化水中的氧在混合器8中被除氧剂去除后，经设在第四管道104上的第四截止阀204、第二水泵52、第二止回阀62、第五截止阀205后大部分进入流量计9，再经第五管道105进入锅炉10，经第二水泵52加压后的软化水压力很高，很少部分高压软化水进入第十管道110后一部分经第十管道110从混合器8的底部进入混合器8，另一部分从第十二管道112从混合器8顶部的次进口进入混合器，次进口呈喇叭状，混合器8内设有导流板82，混合器8底部为锥形，混合器8内部有导流板82，导流板82可以增加水的流动以便让水和除氧剂充分混合。这样高压软化水经锥形5底部和顶部进入混合器8对混合器8内的液体形成强烈搅动，这样就将软化水和除氧剂充分混合，彻底去除软化水中的氧，混合器8顶部有排气阀81，排气阀81可以将混合器8内的空气排掉。混合器8内部没有任何旋转器件和电动器件，可以大大降低混合器8的维修量。混合器8底部有排污阀20，可以定期将混合器8底部的沉淀物排掉。

第十管道110上的电动阀16可以根据锅炉10进水量的大小即流量计9流量或第二水泵52的频率调节电动阀16的开度。持续加入除氧剂除氧后的软化水从混合器8流出，经设在第四管道104上的第四截止阀204、第二水泵52、第二止回阀62、第五截止阀205后进入流量计9，再经第五管道105持续不断进入锅炉10。流量计9实时监测第四管道104中软化水流量，并将流量信息经线路17反馈给控制器13，这样既可以常规的用第二脉冲泵32调节固定流量外，又可以通过控制器13实时调节第二脉冲泵32加入量，这样除氧剂加入软化水中的量可以根据流量自动调节，加除氧剂量比较精确。软化水进入锅炉10前的第五管道105上增加支路，支路管道111（即第十一管道）较细，第十一管道111上连接较小的第十二截止阀212，第五管道105中的少量软化水经第十一管道111上第十二截止阀212、第二球阀42实时引入自动检测仪14，自动检测仪14检测出软化水氧含量数值后传输给氧含量显示器15，将氧含量数据实时显示在仪器上，这样方便操作人员根据显示的氧含量调节第二脉冲泵32的加药量，从而使软化水加入的除氧剂比例精确，氧含量又合格，又避免多加药浪费除氧剂，又能合理调节除氧器7温度和加入除氧剂的量，使除氧效果最好，综合费用又最低。

本发明中术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”……“第十二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种锅炉软化水化学和热力共作用除氧系统，其特征在于，包括通过管道依次连接的第一试剂桶、软水箱、除氧器、混合器、流量计、锅炉和分汽缸，分汽缸有两个出汽口，一个出汽口通过管道和除氧器相连，另一个出汽口通过管道将分汽缸内的蒸汽输送至汽点，第一试剂桶内设有第一脉冲泵，第一脉冲泵通过管道和软水箱相连，软水箱和除氧器之间的管道上设有第一水泵和第一止回阀，混合器和流量计之间的管道上设有第二水泵和第二止回阀，经第二水泵加压后的软化水大部分经过流量计后进入锅炉，少部分从混合器的底部和顶部进入混合器以对混合器内的液体进行搅动，分汽缸和除氧器之间的管道上设有温控阀。

2.根据权利要求1所述的锅炉软化水化学和热力共作用除氧系统，其特征在于，流量计和锅炉之间的管道上设有一支路管道，支路管道连通至自动检测仪，自动检测仪上连接有氧含量显示器。

3.根据权利要求2所述的锅炉软化水化学和热力共作用除氧系统，其特征在于，还包括第二试剂桶，第二试剂桶内设有第二脉冲泵，第二脉冲泵通过管道和混合器侧壁上的进口相连，第二脉冲泵的流量由控制器控制。

4.根据权利要求3所述的锅炉软化水化学和热力共作用除氧系统，其特征在于，所述混合器顶部的中心处设有主进口，混合器顶部围绕主进口均布若干次进口，次进口呈喇叭状，除氧器通过管道和混合器的主进口相连。

5.根据权利要求4所述的锅炉软化水化学和热力共作用除氧系统，其特征在于，第二止回阀和流量计之间的管道上分支设有回流管道，所述回流管道上串联设有电动阀和第三止回阀且所述回流管道连通至混合器的底部，所述回流管道上设有支路，该支路设有若干出口且每个出口和混合器顶部的次进口相连。

6.根据权利要求5所述的锅炉软化水化学和热力共作用除氧系统，其特征在于，所述流量计通过导线和控制器相连。

7.根据权利要求6所述的锅炉软化水化学和热力共作用除氧系统，其特征在于，所述除氧器内设有加热装置和翅片，加热装置和翅片焊接在一起。

8.根据权利要求7所述的锅炉软化水化学和热力共作用除氧系统，其特征在于，所述混合器内设有用以将软化水和来自于第二试剂桶的化学试剂混合均匀的导流板，混合器的顶部设有排气阀，混合器的底部设有排污阀。

9.根据权利要求8所述的锅炉软化水化学和热力共作用除氧系统，其特征在于，所述除氧器上还设有放散管。