CN111238240A - 一种步进梁式加热炉汽化冷却系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种步进梁式加热炉汽化冷却系统，属于加热炉余热回收技术领域。包括通过管道按流向依次串联的补水箱、电动给水泵、水预热器、压力除氧器和设于压力除氧器的下方的汽包；所述汽包通过引自汽包的下降管道串联有电动循环泵，所述电动循环泵通过引自电动循环泵的上升管道，并按流向先后串联上加热炉水梁和水预热器，再串联至汽包，构成循环回路。该系统构成简单、布置灵活、占地面积小、节能经济；采用设于汽包上方的压力除氧器代替传统大气式热力除氧器，节省空间，提高除氧效果；将水预热器引入循环回路，利用循环水变成的汽水混合物对补水加热，减小压力除氧器能耗，进一步增强除氧效果。
Description
技术领域
本发明属于加热炉余热回收技术领域，涉及一种步进梁式加热炉汽化冷却系统。
背景技术
加热炉汽化冷却技术是目前步进梁式加热炉水梁冷却最常采用的技术，它具有耗水量少、水梁使用寿命长、产生可回收蒸汽等优点。图1所示为现有的步进梁式加热炉汽化冷却系统的布置示意图，该系统的工作流程如下：厂区补水管网来的补水(软水或除盐水)进入补水箱1，通过电动补水泵2升压后送入大气式热力除氧器3除氧，除氧后的补水进入除氧水箱4，经电动给水泵5升压后送入汽包6，与汽包6内的循环水混合，混合后的循环水通过循环水下降管道9到达电动循环泵7，经电动循环泵7升压后送入加热炉水梁8，对加热炉水梁8进行冷却，循环水本身受热变成汽水混合物，通过循环水上升管道10送入汽包6，在汽包6内进行汽水分离，分离出的水继续通过电动循环泵7进行循环，分离出的蒸汽一部分送至大气式热力除氧器3加热补水，另一部分外送到厂区蒸汽管网。
现有的步进梁式加热炉汽化冷却系统主要存在以下缺点：
(1)系统复杂。主要体现在该系统既设有电动补水泵2又设有电动给水泵5，且大气式热力除氧器3下方还要单独设置除氧水箱4，系统管路多、控制参数多。
(2)布置要求高。经大气式热力除氧器3除氧后的补水温度超过100℃(如达到104℃)，为了避免造成电动给水泵5汽蚀，大气式热力除氧器3与电动给水泵5在安装位置上需要至少6m的高度差。
(3)占地面积大、投资高、运行费用高。因系统复杂、布置要求高导致整个系统占地面积大、投资高；系统既设有电动补水泵2又设有电动给水泵5，耗电量大、运行费用高。
(4)除氧效果不佳。该系统采用大气式热力除氧器3，工作压力低(仅0.02MPa)，与汽包6的工作压力(一般为0.5MPa～1.6MPa)相差较大，除氧效果不佳。除氧后的补水含氧量仍较高，系统中的设备和管道容易遭受氧腐蚀。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种构成简单、布置灵活、占地面积小、节能经济的步进梁式加热炉汽化冷却系统，以解决现有的步进梁式加热炉汽化冷却系统存在的系统复杂、布置要求高、占地面积大、投资高、运行费用高和除氧效果不佳的问题。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种步进梁式加热炉汽化冷却系统，包括通过管道按流向依次串联的补水箱、电动给水泵、水预热器、压力除氧器和设于压力除氧器的下方的汽包；所述汽包通过引自汽包的下降管道串联有电动循环泵，所述电动循环泵通过引自电动循环泵的上升管道，并按流向先后串联上加热炉水梁和水预热器，再串联至汽包，构成循环回路。
进一步，在引自电动给水泵通向水预热器的管道上连接有通向汽包的旁路管道，且在从连接点到水预热器的区段设有第一切断阀；在引自水预热器通向压力除氧器的管道上设有第二切断阀，在旁路管道上设有第三切断阀，在引自压力除氧器通向汽包的管道上设有第四切断阀。
进一步，所述电动给水泵设于补水箱的水平侧或者下方。
进一步，所述加热炉水梁至少有一个。
进一步，所述加热炉水梁有多个时相互串联或者并联。
进一步，所述补水箱设有与厂区补水管网接通的管道。
进一步，所述汽包设有与厂区蒸汽管网接通的管道。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明公开的步进梁式加热炉汽化冷却系统，取消了电动补水泵、除氧水箱等设备及相应的管道和控制系统，使系统整体上更为精简，减小占地面积，节省投资，运行更经济。
(2)本发明公开的步进梁式加热炉汽化冷却系统，进入电动给水泵的补水为常温水，不存在高温补水汽化对电动给水泵造成汽蚀的问题，对电动给水泵和补水箱之间的安装高度差没有严格限制，布置灵活。电动给水泵可以与补水箱布置在同一层，设在补水箱的水平侧，也可布置在补水箱的下方，进一步减小占地面积；本系统采用压力除氧器，布置在汽包的上方，同样减小了占地面积。
(3)本发明公开的步进梁式加热炉汽化冷却系统，压力除氧器的工作压力与汽包的工作压力一致，除氧效果好；另外，引入水预热器并布置在循环回路的节点上，利用循环水变成的汽水混合物对补水进行预热后，再送入压力除氧器，减小压力除氧器中补水的受热温差，降低压力除氧器对补水的加热能耗，进一步增强了除氧效果；在不需要增加外部热源的情况下，减轻了系统中设备和管道的氧腐蚀，延长了系统使用寿命。
(4)本发明公开的步进梁式加热炉汽化冷却系统，当压力除氧器故障时，通过第三切断阀将电动给水泵和水预热器之间的管道与旁路管道接通，其它切断阀断开其它相应管道，补水可通过旁路管道送入汽包，不影响加热炉正常生产，压力除氧器检修更换也方便。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为现有的步进梁式加热炉汽化冷却系统的布置示意图；
图2为本发明提供的一种步进梁式加热炉汽化冷却系统的布置示意图。
附图标记：补水箱1、电动补水泵2、大气式热力除氧器3、除氧水箱4、电动给水泵5、汽包6、电动循环泵7、加热炉水梁8、下降管道9、上升管道10、压力除氧器11、水预热器12、旁路管道13、第一切断阀14、第二切断阀15、第三切断阀16、第四切断阀17。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
如图2所示，本实施例提供一种步进梁式加热炉汽化冷却系统，包括通过管道按流向依次串联的补水箱1、电动给水泵5、水预热器12、压力除氧器11和设于压力除氧器11的下方的汽包6；所述汽包6通过引自汽包6的下降管道9串联有电动循环泵7，所述电动循环泵7通过引自电动循环泵7的上升管道10，并按流向先后串联上加热炉水梁8和水预热器12，再串联至汽包6，构成循环回路。所述加热炉水梁8有两个，相互之间可以串联或者并联，本实施例中两个加热炉水梁8相互并联。本系统取消了电动补水泵2、除氧水箱4等设备及相应的管道和控制系统，使系统整体上更为精简，减小占地面积，节省投资，运行更经济。
本系统中，进入所述电动给水泵5的补水为常温水，不会对电动给水泵5造成汽蚀，因而电动给水泵5和补水箱1的安装高度差没有严格要求，电动给水泵5可以装设在补水箱1相同层面的水平侧，也可以如本实施例所公开的布局形式，将电动给水泵5装设在补水箱1的下方，这样可以进一步减小占地面积，节省空间。所述汽包6设于压力除氧器11的下方，起到节省空间的作用。
所述补水箱1设有与厂区补水管网接通的管道；所述汽包6设有与厂区蒸汽管网接通的管道。厂区补水管网来的补水(软水或除盐水)进入补水箱1后，通过电动给水泵5升压后送入处在循环回路节点上的水预热器12，利用循环水变成的汽水混合物对补水进行预热，预热后的补水送入压力除氧器11进行除氧，除氧后的补水向下流入汽包6，与汽包6内的循环水混合，混合后的循环水通过下降管道9到达电动循环泵7，经电动循环泵7升压后送入加热炉水梁8，对加热炉水梁8进行冷却，循环水本身受热变成汽水混合物，通过上升管道10先到达水预热器12，对来自电动给水泵5的补水进行预热，然后再进入汽包6，在汽包6内进行汽水分离，分离出的水继续通过电动循环泵7进行循环，分离出的蒸汽一部分向上送入压力除氧器11加热补水，另一部分通过汽包6上设置的与厂区蒸汽管网接通的管道外送到厂区蒸汽管网。
作为本实施例的改进，在引自电动给水泵5通向水预热器12的管道上连接有通向汽包6的旁路管道13，且在从连接点到水预热器12的区段设有第一切断阀14；在引自水预热器12通向压力除氧器11的管道上设有第二切断阀15，在旁路管道13上设有第三切断阀16，在引自压力除氧器11通向汽包6的管道上设有第四切断阀17。当压力除氧器11故障时，通过第三切断阀16将电动给水泵5和水预热器12之间的管道与旁路管道13接通，第一切断阀14、第二切断阀15和第四切断阀17断开相应的管道，补水可通过旁路管道13送入汽包6，不影响加热炉正常生产，压力除氧器11检修更换也方便。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种步进梁式加热炉汽化冷却系统，其特征在于，包括通过管道按流向依次串联的补水箱、电动给水泵、水预热器、压力除氧器和设于压力除氧器的下方的汽包；所述汽包通过引自汽包的下降管道串联有电动循环泵，所述电动循环泵通过引自电动循环泵的上升管道，并按流向先后串联上加热炉水梁和水预热器，再串联至汽包，构成循环回路。
2.如权利要求1所述的步进梁式加热炉汽化冷却系统，其特征在于，在引自电动给水泵通向水预热器的管道上连接有通向汽包的旁路管道，且在从连接点到水预热器的区段设有第一切断阀；在引自水预热器通向压力除氧器的管道上设有第二切断阀，在旁路管道上设有第三切断阀，在引自压力除氧器通向汽包的管道上设有第四切断阀。
3.如权利要求1或2所述的步进梁式加热炉汽化冷却系统，其特征在于，所述电动给水泵设于补水箱的水平侧或者下方。
4.如权利要求1或2所述的步进梁式加热炉汽化冷却系统，其特征在于，所述加热炉水梁至少有一个。
5.如权利要求4所述的步进梁式加热炉汽化冷却系统，其特征在于，所述加热炉水梁有多个时相互串联或者并联。
6.如权利要求1或2所述的步进梁式加热炉汽化冷却系统，其特征在于，所述补水箱设有与厂区补水管网接通的管道。
7.如权利要求1或2所述的步进梁式加热炉汽化冷却系统，其特征在于，所述汽包设有与厂区蒸汽管网接通的管道。
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