CN112361323A - 一种除氧系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种除氧系统，其冷凝水流路包括冷凝水回收机构、闪蒸罐和换热器，冷凝水回收机构回收的部分冷凝水流经闪蒸罐并进入换热器，冷凝水回收机构回收的剩余冷凝水在闪蒸罐内转化为闪蒸汽；软化水流路包括换热器、中间水箱和除氧罐，通过换热器加热的软化水流经中间水箱并自除氧头进入除氧罐本体；闪蒸汽流路包括闪蒸罐、闪蒸汽过滤器和除氧罐，闪蒸罐内生成的闪蒸汽经过闪蒸汽过滤器过滤后自除氧头进入除氧罐本体；蒸汽流路包括除氧罐，锅炉产生的新鲜蒸汽自除氧头进入除氧罐本体。本公开的除氧系统可通过冷凝水加热软化水并通过冷凝水生成的闪蒸汽补充除氧罐内的蒸汽，除氧效率高，节能降耗效果明显。
Description
技术领域
本发明涉及锅炉给水领域，更具体地，涉及一种除氧系统。
背景技术
蒸汽锅炉是很多工厂实现生产工艺的必备设备。在锅炉运行过程中，氧超标的软化水进入锅炉后，会对热力设备及其管道的金属表面造成腐蚀，这种腐蚀对金属构件强度的损坏是十分严重的，会影响到锅炉主要部件的使用寿命，甚至会造成严重的安全事故。因此软化水在进入锅炉前要进行除氧，热力除氧是常用的除氧技术措施。热力除氧通过在容器内的水中通入蒸汽，减小水面上氧气的分压力，并提高水的温度，从而达到除氧的目的。
传统的大气热力除氧器需要消耗所配套锅炉总产汽量的15％-20％，直接影响了锅炉的净输出蒸汽量，严重降低了锅炉的能量转换效率，造成了能源浪费。在除氧器运行过程中，由于软化水进水温度低，会导致耗用蒸汽量多，不易维持除氧器内的沸腾温度，除氧效果下降，并且容易产生水击。
因此，如何提供一种节能高效的除氧系统成为本领域亟需解决的技术难题。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种节能高效的除氧系统的新技术方案。
根据本发明的第一方面，提供了一种除氧系统。
该除氧系统包括冷凝水回收机构、闪蒸罐、换热器、中间水箱、除氧罐和闪蒸汽过滤器；其中，
所述冷凝水回收机构、所述闪蒸罐、所述换热器、所述中间水箱和所述除氧罐顺次相连，所述闪蒸罐、所述闪蒸汽过滤器和所述除氧罐顺次相连，所述中间水箱被设置为用于存储软化水，所述除氧罐包括除氧头和除氧罐本体；
所述除氧系统包括冷凝水流路、软化水流路、闪蒸汽流路和蒸汽流路；
所述冷凝水流路包括所述冷凝水回收机构、所述闪蒸罐和所述换热器，所述冷凝水回收机构回收的部分冷凝水流经所述闪蒸罐并进入所述换热器，以对软化水加热，所述冷凝水回收机构回收的剩余冷凝水在所述闪蒸罐内转化为闪蒸汽；
所述软化水流路包括所述换热器、所述中间水箱和所述除氧罐，通过所述换热器加热的软化水流经所述中间水箱并自所述除氧头进入所述除氧罐本体；
所述闪蒸汽流路包括所述闪蒸罐、所述闪蒸汽过滤器和所述除氧罐，所述闪蒸罐内生成的闪蒸汽经过所述闪蒸汽过滤器过滤后自所述除氧头进入所述除氧罐本体；
所述蒸汽流路包括所述除氧罐，锅炉产生的新鲜蒸汽自所述除氧头进入所述除氧罐本体。
可选的，所述冷凝水回收机构为冷凝水回收机械泵，且所述冷凝水回收机构泵上设有压缩空气进气阀。
可选的，所述闪蒸罐内还设有折流板。
可选的，所述换热器上设有冷凝水进口、冷凝水出口、软化水进口和软化水出口；
所述冷凝水进口和所述冷凝水出口分别位于所述换热器的相对两侧面上，所述软化水进口和所述软化水出口位于所述换热器的顶端面上。
可选的，所述除氧系统还包括软化水进水电动阀，所述软化水流路还包括所述软化水进水电动阀；
所述软化水进水电动阀位于所述中间水箱和所述除氧罐之间。
可选的，所述除氧系统还包括闪蒸汽止回阀，所述闪蒸汽流路还包括所述闪蒸汽止回阀；
所述闪蒸汽止回阀位于所述闪蒸汽过滤器和所述除氧罐之间。
可选的，所述除氧系统还包括常闭排空阀，所述闪蒸汽流路还包括所述常闭排空阀；
所述常闭排空阀与所述闪蒸汽止回阀并联设置。
可选的，所述闪蒸汽流路与所述除氧头的连接口和所述蒸汽流路与所述除氧头的连接口并联设置。
可选的，所述除氧系统还包括一次除氧新蒸汽电动阀和二次除氧新蒸汽电动阀，所述蒸汽流路还包括所述一次除氧新蒸汽电动阀和所述二次除氧新蒸汽电动阀；
所述一次除氧新蒸汽电动阀被设置为用于控制进入所述除氧头的新鲜蒸汽的通断，所述二次除氧新蒸汽电动阀被设置为用于控制流出所述除氧罐本体的蒸汽的通断，且所述一次除氧新蒸汽电动阀和所述二次除氧新蒸汽电动阀并联设置。
可选的，所述除氧系统还包括新蒸汽减压阀，所述蒸汽流路还包括所述新蒸汽减压阀；
所述新蒸汽减压阀被设置为用于对进入所述蒸汽流路的蒸汽进行减压处理。
本公开的除氧系统可通过冷凝水加热软化水并通过冷凝水生成的闪蒸汽补充除氧罐内的蒸汽，除氧效率高，安全稳定，可以显著的减少除氧过程新鲜蒸汽的使用量，节能降耗效果明显。此外，本公开的除氧系统结构简单，对现有的锅炉系统简单改造后即可实现。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1为本公开的除氧系统实施例的结构示意图。
图中标示如下：
冷凝水回收机构-1，闪蒸罐-2，折流板-20，换热器-3，冷凝水进口-31，冷凝水出口-32，软化水进口-33，软化水出口-34，中间水箱-4，除氧罐-5，除氧头-51，除氧罐本体-52，闪蒸汽过滤器-6，压缩空气进气阀-7，软化水进水电动阀-8，闪蒸汽止回阀-9，常闭排空阀-10，一次除氧新蒸汽电动阀-11，二次除氧新蒸汽电动阀-12，新蒸汽减压阀-13。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
如图1所示，本公开的除氧系统包括冷凝水回收机构1、闪蒸罐2、换热器3、中间水箱4、除氧罐5和闪蒸汽过滤器6。
冷凝水回收机构1、闪蒸罐2、换热器3、中间水箱4和除氧罐5顺次相连。闪蒸罐2、闪蒸汽过滤器6和除氧罐5顺次相连。中间水箱4可用于存储软化水。除氧罐5包括除氧头51和除氧罐本体52。
除氧系统包括冷凝水流路、软化水流路、闪蒸汽流路和蒸汽流路。
冷凝水流路包括冷凝水回收机构1、闪蒸罐2和换热器3。冷凝水回收机构1回收的部分冷凝水流经闪蒸罐2并进入换热器3，以对软化水加热。软化水可通过换热器3得到预加热，从而降低除氧过程中的蒸汽耗用量。冷凝水回收机构1回收的剩余冷凝水在闪蒸罐2内转化为闪蒸汽。
软化水流路包括换热器3、中间水箱4和除氧罐5。通过换热器3加热的软化水流经中间水箱4并自除氧头51进入除氧罐本体52。
闪蒸汽流路包括闪蒸罐2、闪蒸汽过滤器6和除氧罐5。闪蒸罐2内生成的闪蒸汽经过闪蒸汽过滤器6过滤后自除氧头51进入除氧罐本体52。
蒸汽流路包括除氧罐5，锅炉产生的新鲜蒸汽自除氧头51进入除氧罐本体52。
闪蒸罐2中产生的闪蒸汽和锅炉产生的新鲜蒸汽共同进入除氧罐5，对软化水进行除氧处理，大大降低了锅炉产生的新鲜蒸汽的耗用量。
本公开的除氧系统可通过冷凝水加热软化水并通过冷凝水生成的闪蒸汽补充除氧罐5内的蒸汽，除氧效率高，安全稳定，可以显著的减少除氧过程新鲜蒸汽的使用量，节能降耗效果明显。此外，本公开的除氧系统结构简单，对现有的锅炉系统简单改造后即可实现。
根据本公开的除氧系统的一种实施方式，为了提高除氧系统运行的平稳性，降低成本，冷凝水回收机构1为冷凝水回收机械泵，且冷凝水回收机构泵上设有压缩空气进气阀7。
根据本公开的除氧系统的一种实施方式，闪蒸罐2内还设有折流板20。折流板20的设计有利于更方便地实现冷凝水和闪蒸汽的分离。
根据本公开的除氧系统的一种实施方式，为了更方便地安装换热器3，提高换热效率，换热器3上设有冷凝水进口31、冷凝水出口32、软化水进口33和软化水出口34。
冷凝水进口31和冷凝水出口32分别位于换热器3的相对两侧面上。软化水进口33和软化水出口34位于换热器3的顶端面上。
根据本公开的除氧系统的一种实施方式，除氧系统还包括软化水进水电动阀8。软化水流路还包括软化水进水电动阀8。软化水进水电动阀8位于中间水箱4和除氧罐5之间。软化水进水电动阀8可用于控制进入除氧罐5的软化水的流量，从而提高除氧效率。
根据本公开的除氧系统的一种实施方式，为了更好地控制闪蒸汽的流动方向，除氧系统还包括闪蒸汽止回阀9。闪蒸汽流路还包括闪蒸汽止回阀9。闪蒸汽止回阀9位于闪蒸汽过滤器6和除氧罐5之间。
进一步的，除氧系统还包括常闭排空阀10。闪蒸汽流路还包括常闭排空阀10。常闭排空阀10与闪蒸汽止回阀9并联设置。
根据本公开的除氧系统的一种实施方式，为了简化除氧罐5的结构，降低改装现有锅炉系统的难度，闪蒸汽流路与除氧头51的连接口和蒸汽流路与除氧头51的连接口并联设置。
进一步的，除氧系统还包括一次除氧新蒸汽电动阀11和二次除氧新蒸汽电动阀12。蒸汽流路还包括一次除氧新蒸汽电动阀11和二次除氧新蒸汽电动阀12。一次除氧新蒸汽电动阀11可用于控制进入除氧头51的新鲜蒸汽的通断。二次除氧新蒸汽电动阀12可用于控制流出除氧罐本体52的蒸汽的通断，且一次除氧新蒸汽电动阀11和二次除氧新蒸汽电动阀12并联设置。
通过控制一次除氧新蒸汽电动阀11和二次除氧新蒸汽电动阀12的通断可实现对进入除氧罐的软化水进行二次除氧。例如，先打开一次除氧新蒸汽电动阀11，使得新鲜蒸汽和闪蒸汽自除氧头51进入除氧罐5，实现对软化水的一次除氧。接着，打开二次除氧新蒸汽电动阀12，一次除氧残余的蒸汽依次流经二次除氧新蒸汽电动阀12和一次除氧新蒸汽电动阀11，再次自除氧头51进入除氧罐5，实现对软化水的二次除氧。
进一步的，为了更方便地控制进入除氧罐5的新鲜蒸汽的压力，除氧系统还包括新蒸汽减压阀13，蒸汽流路还包括新蒸汽减压阀13。新蒸汽减压阀13可用于对进入蒸汽流路的蒸汽进行减压处理。
下面，以图1中示出的实施例，对本公开的除氧系统的工作过程展开详细的描述：
输汽管道和用汽设备产生的冷凝水，通过管道回收到冷凝水回收机械泵内，空气等不凝性气体通过废气口排出。当冷凝水回收机械泵内充满冷凝水时，浮球控制阀门反转机构快速反转，机械泵由进水冲程转向排水冲程，并打开压缩空气进气阀7，关闭废气阀。冷凝水推开出口止回阀，并输送到闪蒸罐2中。泵体内水位下降，浮球重新出发阀门反转机构，机械泵由排水冲程转向进水冲程，关闭压缩空气进气阀7，打开废气阀，泵体内压力下降，冷凝水重新由进口止回阀进入泵体内，机械泵再次进入冷凝水回收状态。冷凝水进入到闪蒸罐2中后，迅速膨胀降压，部分冷凝水汽化产生闪蒸汽，通过折流板20实现冷凝水和闪蒸汽分离。冷凝水通过换热器3为进入除氧罐5前的软化水加热，并输送到中间水箱4中。
打开软化水进水电动阀8，将中间水箱4中已初步升温的软化水均匀喷洒到除氧罐5的除氧头51中。除氧用新鲜蒸汽经过新蒸汽减压阀13调整到设定压力，打开一次除氧新蒸汽电动阀11和二次除氧新蒸汽电动阀12，对进入除氧头51均匀喷洒下落的软化水进行一次除氧和二次除氧。
闪蒸罐2中的闪蒸汽经过闪蒸汽过滤器6过滤后，除氧罐内的压力传感器检测除氧罐内汽空间的蒸汽压力。当蒸汽压力在工作范围内时，打开一次除氧新蒸汽电动阀11，闪蒸汽经过闪蒸汽止回阀9进入除氧头51对软化水进行一次除氧。当闪蒸汽压力低于下限时，打开一次除氧新蒸汽电动阀11，为汽空间补充新鲜蒸汽。当闪蒸汽压力高于上限时，打开常闭排空阀10，排除掉多余的闪蒸汽。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种除氧系统，其特征在于，包括冷凝水回收机构、闪蒸罐、换热器、中间水箱、除氧罐和闪蒸汽过滤器；其中，
所述冷凝水回收机构、所述闪蒸罐、所述换热器、所述中间水箱和所述除氧罐顺次相连，所述闪蒸罐、所述闪蒸汽过滤器和所述除氧罐顺次相连，所述中间水箱被设置为用于存储软化水，所述除氧罐包括除氧头和除氧罐本体；
所述除氧系统包括冷凝水流路、软化水流路、闪蒸汽流路和蒸汽流路；
所述冷凝水流路包括所述冷凝水回收机构、所述闪蒸罐和所述换热器，所述冷凝水回收机构回收的部分冷凝水流经所述闪蒸罐并进入所述换热器，以对软化水加热，所述冷凝水回收机构回收的剩余冷凝水在所述闪蒸罐内转化为闪蒸汽；
所述软化水流路包括所述换热器、所述中间水箱和所述除氧罐，通过所述换热器加热的软化水流经所述中间水箱并自所述除氧头进入所述除氧罐本体；
所述闪蒸汽流路包括所述闪蒸罐、所述闪蒸汽过滤器和所述除氧罐，所述闪蒸罐内生成的闪蒸汽经过所述闪蒸汽过滤器过滤后自所述除氧头进入所述除氧罐本体；
所述蒸汽流路包括所述除氧罐，锅炉产生的新鲜蒸汽自所述除氧头进入所述除氧罐本体。
2.根据权利要求1所述的除氧系统，其特征在于，所述冷凝水回收机构为冷凝水回收机械泵，且所述冷凝水回收机构泵上设有压缩空气进气阀。
3.根据权利要求1所述的除氧系统，其特征在于，所述闪蒸罐内还设有折流板。
4.根据权利要求1所述的除氧系统，其特征在于，所述换热器上设有冷凝水进口、冷凝水出口、软化水进口和软化水出口；
所述冷凝水进口和所述冷凝水出口分别位于所述换热器的相对两侧面上，所述软化水进口和所述软化水出口位于所述换热器的顶端面上。
5.根据权利要求1所述的除氧系统，其特征在于，所述除氧系统还包括软化水进水电动阀，所述软化水流路还包括所述软化水进水电动阀；
所述软化水进水电动阀位于所述中间水箱和所述除氧罐之间。
6.根据权利要求1所述的除氧系统，其特征在于，所述除氧系统还包括闪蒸汽止回阀，所述闪蒸汽流路还包括所述闪蒸汽止回阀；
所述闪蒸汽止回阀位于所述闪蒸汽过滤器和所述除氧罐之间。
7.根据权利要求6所述的除氧系统，其特征在于，所述除氧系统还包括常闭排空阀，所述闪蒸汽流路还包括所述常闭排空阀；
所述常闭排空阀与所述闪蒸汽止回阀并联设置。
8.根据权利要求1所述的除氧系统，其特征在于，所述闪蒸汽流路与所述除氧头的连接口和所述蒸汽流路与所述除氧头的连接口并联设置。
9.根据权利要求8所述的除氧系统，其特征在于，所述除氧系统还包括一次除氧新蒸汽电动阀和二次除氧新蒸汽电动阀，所述蒸汽流路还包括所述一次除氧新蒸汽电动阀和所述二次除氧新蒸汽电动阀；
所述一次除氧新蒸汽电动阀被设置为用于控制进入所述除氧头的新鲜蒸汽的通断，所述二次除氧新蒸汽电动阀被设置为用于控制流出所述除氧罐本体的蒸汽的通断，且所述一次除氧新蒸汽电动阀和所述二次除氧新蒸汽电动阀并联设置。
10.根据权利要求9所述的除氧系统，其特征在于，所述除氧系统还包括新蒸汽减压阀，所述蒸汽流路还包括所述新蒸汽减压阀；
所述新蒸汽减压阀被设置为用于对进入所述蒸汽流路的蒸汽进行减压处理。
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