CN201524603U - 给水系统磁场除铁净化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种发电厂锅炉给水除铁技术。在除氧水箱中，由水箱轴向上排列的垂直组合型磁场和水平向上排列的水平组合型磁场组成除铁净化装置，水平组合型磁场安装在垂直组合型磁场之间。本实用新型利用永磁体制成的磁管作为磁性单元组件组成的立体多方位的磁场来提供除铁过滤功能，对锅炉(核电厂蒸汽发生器)给水进行除铁净化。当水流经过此装置，其中铁质颗粒即被磁场筛选出来，实现对给水的除铁净化。本实用新型磁场除铁精度高，创立了环保、不耗其它能源、节水的净化方式，结束了给水系统没有除铁净化装置的历史。

Description

给水系统磁场除铁净化装置

技术领域

本实用新型涉及发电厂给水中铁质颗粒的分离装置，具体涉及一种新型给水除铁净化技术。

背景技术

发电厂的锅炉(或核电厂蒸汽发生器)汽水管路及其相关的热力设备都是以铁为基础的材料制成的，它在运行中会产生大量的铁质腐蚀产物成为有害杂质，这些颗粒状铁质杂质会在锅炉(核电厂蒸汽发生器)的蒸发面中沉积形成垢，它即影响到管壁的传热会使管壁产生过热；又会引起垢下腐蚀，过热和腐蚀是造成锅炉受热面爆管事故的主要原因，同时颗粒状杂质在汽水管路中流动会对管壁阀门产生冲刷损坏，给水中这些颗粒状杂质直接影响锅炉(核电厂蒸汽发生器)的运行安全。所以发电厂对锅炉给水除铁净化非常重视，但由于技术上的原因以前在给水系统却没有除铁净化装置，只能在给水系统的前一个系统，即在凝结水系统中设有各种形式的化学除铁净化设备。在这里通过尽力提高凝结水净化质量来补偿给水系统中没有净化装置的不足。在这些传统净化设备中全部采用树脂、纤维等过滤物质，利用这这些物质的吸附和过滤作用除去水中的铁质杂质，这种传统除铁方式的流程是：蒸汽在汽轮机内做功后，至凝汽器内凝结成凝结水，而后凝结水经过凝汽器外的凝结水泵提高压力，将凝结水送至凝结水净化和加热系统，先进入化学除铁设备——“精处理”对凝结水进行除铁净化，因此“精处理”成为凝结水和给水系统中唯一的除铁装置，而后凝结水经过低压加热器、除氧器除氧水箱进入锅炉给水系统，给水经锅炉加热后变成蒸汽推动汽轮机做功，又开始了上述的汽水热力循环过程。发电厂习惯上称由化学专业管理的除铁净化系统称化学除铁方式，它是目前世界上广泛使用的除铁净化方式，但不足之处是：

1.所有净化设备都是单体的且体积庞大的承压设备，占用厂房面积大、工程造价高。

2.发电厂水质净化最主要目的是保护锅炉(核电厂蒸汽发生器)受热面的安全，因此除铁净化装置应设在离锅炉(核电厂蒸汽发生器)最近的给水系统内才能起到更直接更有效的保护，而传统的除铁技术是利用树脂等高分子物质做滤材其使用温度一般不超过75℃，因此化学除铁方式只能在温度较低的凝结水系统建立“精处理”除铁装置对凝结水进行除铁净化；而不能在工作温度为150～250℃之间的给水系统内建立除铁净化装置；但凝结水经“精处理”净化之后，又受到低压加热器和各种流进的疏水污染使水质恶化，因此后没有净化装置，被污染的凝结水直接进入了给水系统，也就进入了锅炉。现发电厂亚临界机组要求“精处理”处理后的凝结水含铁量要小于5ppb，而给水含铁量要小于10ppb，这里给水含铁要求标准反而低于凝结水的标准，说明因给水中没有除铁装置，不得不对给水放宽要求是一种无奈的选择。现在给水系统一直没有建立除铁净化装置，对给水的质量要求则完全取决于凝结水净化装置的能力，给水系统需要有适合自己独立的除铁净化装置，以保证锅炉的运行安全。

发明内容

为弥补上述现有技术的不足，本实用新型设计一种直接安装在发电厂汽轮机车间除氧水箱内的永磁体制成的磁场装置。当水流经过此装置，其中铁质颗粒即被磁场筛选出来，实现对给水的除铁净化，结束了给水系统没有除铁净化装置的历史。

本实用新型是一种安装在给水系统的除氧水箱中的磁场除铁净化装置，它由在水箱轴向上排列的垂直组合型磁场和水平向上排列的水平组合型磁场组成。水平组合型磁场安装在垂直组合型磁场之间。每一垂直组合型磁场和水平组合型磁场各由排列在一起的梯子形框架组装而成。梯子形框架由边框和边框中固定的磁管构成。在磁管中，数个永磁体以同极相对的形式被固定封装在内。

这种除铁方式的优点是：

1、传统化学除铁方式是利用建立独立专用的庞大承压设备系统对水质进行除铁净化，而本装置将传统只有单一的储存水功能的除氧水箱通过磁场技术，巧妙的增加了除铁功能，创立了利用发电厂除氧水箱对给水进行除铁净化的新装置。利用磁场技术潜入式设计开发容器空间，既挖掘了热力设备潜力，又实现了对发电厂给水的除铁净化。

2、第一次在锅炉给水系统中建立了除铁净化装置，实现了直接对给水的除铁净化，结束了发电厂给水系统没有净化装置的历史。

3、传统净化方式利用树脂、纤维为滤材来过滤，吸附水中杂质，其树脂、纤维需要再生、更换、废弃，成本高，对环境也造成污染；本装置利用永磁场筛选出水中铁质杂质，充分利用了磁能除铁净化，同利用风能、太阳能一样得到大自然的优惠，而且磁场除铁精度高，创立了环保、不耗其它能源、节水的净化方式。

4、本装置采用潜入式设计，利用磁场技术开发容器空间，即在热力容器的水下容器空间内，在不占车间地面积的情况下建立了隐形的除铁装置，这对地面十分紧凑的发电厂车间来说，成功的解决了建立设备与占地的矛盾，也是紧凑布置、节地的典型设计。

5、传统化学除铁净化装置需要利用水泵来提供水流的动力，以便克服过滤设备的阻力，这要耗费电能；而本装置的除铁磁场选择建立在水流具有从上至下流动的流道上，水的流动不是依靠水泵来驱动，而是利用该处水流具有从上而下流动的自然势能通过磁场，因此这种除铁装置不需要再建立驱动水泵；同时装在容器内的除铁装置，不再为此设置专用外壳结构，将具有除铁功能的磁性组件通过机械方式与原热力容器构件相连接组成了稳固的除铁装置，这不仅节能、降低造价，又使除铁系统更加简单易于推广。

附图说明

图1为本实用新型在除氧水箱中的安装位置示意图；

图2为梯子形框架示意图；

图3为磁管内结构示意图；

图4为垂直组合型磁场(除氧水箱内轴向)示意图；

图5为水平组合型磁场(除氧水箱内俯视)示意图。

图中：1.垂直组合型磁场，2.水平组合型磁场，3.除氧水箱，4.梯子形框架，5.磁管，6.边框，7.外套管，8.永磁铁，9.封头，10.导向填装片，11.给水泵。

具体实施方式

本实用新型是一种安装在给水系统的除氧水箱3中的磁场除铁净化装置，所述除氧水箱是一个具有单一水容空间的热力设备，从上部流入的是凝结水，从下部流出的称给水。参见图1，磁场除铁净化装置由在水箱轴向上排列的垂直组合型磁场1和水平向上排列的水平组合型磁场2组成。水平组合型磁场2安装在垂直组合型磁场1之间。磁场除铁净化装置与除氧水箱内构架相连。参见图2，每一垂直组合型磁场1和水平组合型磁场2各由排列在一起的梯子形框架4组装而成。图2所示的梯子形框架4是一种可以活动式小型矩形磁场，所述的梯子形框架4由边框6和边框6中固定的磁管5构成。根据用户需要将图2所示磁管5插入两个金属框架内，再用拉杆螺丝将两个框架紧固起来就组成一个小型的矩形永磁磁场作为磁性单元组件。磁性单元组件(即梯子形框架4)组合在一起组成大面积的垂直组合型磁场1和水平组合型磁场2。参见图3，在磁管5中，数个永磁体8以同极相对的形式被固定封装在内。所述的永磁体8是指耐高温的钕铁硼、钐钴合金或铝镍钴等永磁材料，可保证磁场的稳定性，适合除氧水箱中的运行工况。磁管5中的永磁体8的数量根据磁管5长度和用户需要确定，永磁体8之间加导向填装片10排列起来，外壳为不锈钢外套管7，两端内部用非导磁体填装，最外端的封堵可以是用封头9机械封堵，也可以是氩弧焊封焊的封堵。所述的导向填装片10一般为具有导磁作用的铁片，所述的非导磁体一般使用铝材料。上述的组装方式将永磁体的轴向磁场转换成磁管的径向磁场，扩大了磁场的工作面积。

除氧水箱3为卧式圆筒型设备，由多道圆环形加强筋在垂直截面上将除氧水箱分成多道间隔。因水箱内运行水位一般距离箱顶部有300-400mm距离，为使磁场高度与运行水位相同，因此可把垂直磁场设计为：在其垂直方向，磁场为上部呈空缺的大半圆形(参见图5)。在两个垂直组合型磁场1之间安装有几道水平组合型磁场2。图1显示的是安装有两道水平组合型磁场的实施例，图6显示的是水平组合型磁场2的平面示意图。垂直组合型磁场1和水平组合型磁场2的组成方式实际是相同的，只是组合后形成的外形不同。最后，垂直组合型磁场1和水平组合型磁场2构成立体式封闭型空间磁场除铁装置。在实际设计中，也可以根据需要，将永磁管按照平行及错位、或交叉布置的方式，用框架固定排列起来组成的单层或多层的矩形、圆形或半圆形的小型或分散的局部性磁场，再用这种磁场在除氧水箱中组成所需面积的磁场，其面积的大小和布置的形状依照除氧水箱底面积、管路走向或水流断面的形状、凝结水流量和安装检修的需要而设计，即所需面积磁场也可以是矩形、半圆形、圆形的磁场。设计中要考虑这个磁场的通流面积要大于给水泵进口管面积的5倍以上，以保证不对给水泵入口产生有害的阻力。所述半圆形、矩形磁场在除氧水箱内水流断面上组成的多道垂直磁场和水平磁场，按设计要求有规律的排列起来组成多方位发射磁力线的立体式空间封闭的磁场，对流经该磁场的水流进行全流量的净化。当水流从上部流入下部流出时都会经过除氧水箱中磁场的筛选，净化后的水经过给水泵11送至锅炉系统。

以上所述的磁场是由磁性单元组件组成的，具有一定的适用面积和磁场强度，并且对铁磁性物质具有吸附功能的永磁性装置。所述装置是由永磁材料制成的磁管为磁性单元组件根据需要按平行或交叉布置的方式。对于被过滤的水流而言，被过滤的水越多越好，最好是对水流能进行全流量的过滤净化，因此上述磁场在水流断面上要做成封闭磁场。

Claims (4)

1.一种给水系统磁场除铁净化装置，安装在给水系统的除氧水箱中，其特征在于：它由在水箱轴向上排列的垂直组合型磁场和水平向上排列的水平组合型磁场组成，水平组合型磁场安装在垂直组合型磁场之间；每一垂直组合型磁场和水平组合型磁场各由排列在一起的梯子形框架组装而成；梯子形框架由边框和边框中固定的磁管构成；在磁管中，永磁体以同极相对的形式被固定封装在内。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：在两个垂直组合型磁场之间安装有两道水平组合型磁场。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述磁管中的永磁体之间加导向填装片排列起来，磁管的外壳为不锈钢外套管，两端内部由非导磁体填装，最外端为封头机械封堵，或为氩弧焊封焊的封堵。

4.根据权利要求1或3所述的装置，其特征在于：所述的永磁体是由钕铁硼、钐钴合金或铝镍钴永磁材料制成。

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