CN203820495U - 工业锅炉节能除氧系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种工业锅炉节能除氧系统，包括一软水箱、一除氧泵、一引射器、一混合管、一解析器以及至少两个脱氧组合体；任一所述脱氧组合体包括首尾依次连接的一加热器、一反应器以及一换热器；所述软水箱的出水口连接除氧泵，所述除氧泵和脱氧组合体的换热器均连接引射器的进水口，所述引射器的出水口通过混合管连接所述解析器的进水口，所述解析器的出水口经一补水泵连接工业锅炉，出汽口连接气水分离器，该气水分离器上设有排水口和排气口，排气口连接脱氧组合体的换热器。本实用新型基于亨利定律，耗能低，维护方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种工业锅炉水处理系统，特别涉及一种新型节能工业锅炉除氧系统。
背景技术
水中溶解氧的存在是锅炉、热交换器和热网管道发生腐蚀的主要原因，这种腐蚀造成了能源和资金上的严重浪费，同时给设备的安全运行埋下隐患。为此，国家《工业锅炉水质》标准(GB/T1576-2008)中对锅炉给水除氧装置的配装提出了明确要求。另外，化工、化肥等行业换热网中的设备和管道的氧腐蚀也是因水中溶解氧含量过高造成的，这类腐蚀已困扰各行业技术人员多年，严重影响了其节能技术的改进，人们对工业用水的除氧日益重视起来。因此目前在此领域存在多种除氧方式：
1）热力除氧：相对而言是一种比较成熟的技术，适用于负荷稳定的蒸汽锅炉。但在实际应用中对于工业锅炉多因热负荷的变动、管理操作水平较低而造成不能满足设备有效运行所的必需条件，除氧效果远未达标。而且笨重的水箱高位布置大大增加了基建投资，设计、安装、操作运行及维护都很不方便。由于设备运行时需消耗大量的蒸汽，一般需18-20％的蒸汽消耗。此外由于必须把给水温度提高至105℃，而工业锅炉的设计给水温度一般是20－50℃（尤其是省煤器），给水温度过高使省煤器的运行安全指际大大降低。因而在目前技术条件下热力除氧不适于一般工业锅炉（尤其单层布置的锅炉）的应用，另外对于热水锅炉根本无法应用。
2）真空除氧：相对热力除氧而言，除加热条件有所降低外，大部分缺点仍然存在。高位布置的真空除氧对厂房的要求甚至超过热力除氧。整套设备由于技术原理的限制，对部分部件的要求相当苛克，同时对循环水箱的体积也有较严格的要求，从而使系统复杂化，设备投资大大升高，安装、运行操作和管理也有许多不便。另外因国产设备的工艺原因，设备的运行效果亦无法保证。
3）树脂除氧及新型树脂除氧：属常温除氧，用氧化还原树脂脱除水中的溶解氧。早期设备用联铵再生，由于联铵毒性较大，因而给水采用该除氧方法的锅炉所产蒸汽及热水均不可与人体接触，更绝不能与饮用水和食物接触，对操作人员本身也有一定的不安全因素，目前该方法基本已被淘汰。近年来又有科技人员开发了新型树脂除氧设备，但由于树脂的再生方式受到限制，所以除氧效果难以达标；而且树脂的不安全因素仍未解决。
有些厂家也开发了以亚硫酸钠为再生剂的树脂除氧器，但限于再生效果，设备运行再生一定时间后需用联铵活化；且再生过程较为复杂繁琐，再生后冲洗耗水量较大；所以其推广受到限制。
4）铁屑除氧和海绵铁除氧：铁屑除氧是早期提出的一种除氧方法，原理简便易行，但存在除氧效果不稳定等缺点，且历经多年技术上没有较大改进，所以基本上以被淘汰；近年来，在同一原理基础上又发展了新型海绵铁除氧，充分利用海绵铁的结构特点来脱除水中的溶解氧，除氧效果有一定提高，但有时除氧效果难以稳定达标。另外，设备处理后会增加水中铁离子的含量，因此其适用受到限制；海绵铁的冲洗再生也是其推广应用的障碍。
5）亚硫酸钠除氧：即炉内加药除氧，是一种相对成熟的除氧方式。本方法初期投资较少，操作也很简单，在10t/h以下锅炉上得到一定应用。但此种方法存在一些难以克服的问题，主要是：加药量及周期不易掌握，因此除氧效果不能稳定达标；增加锅水的含盐量，并导致排污量加大；对水质影响较大，不适于许多有水质要求的情况。
6）过滤式分离除氧：是近年来随着科技发展而发展起来的新型除氧方式，主要是利用分子筛（或半透膜等）的分离效果将水中的氧滤掉，或先将氧从水中分离出来，再用将混合气体中的氧除去。这种方式运行成本及维护费用较低，除氧效果能稳定达标，是理想的除氧方法，近年来在一定范围内得到应用。但这种方式技术本身有一定要求，初期投资较高，国内应用较少。
7）亨利定律除氧：是基于亨利定律,将无氧的气体与含氧水强烈混合，使溶解在水中的氧析出至气体中去,而使给水达到水质要求；亨利定律在给水除氧中的应用最初由欧洲的科技人员提出，早期设备将反应器置于锅炉烟道中进行加热，由于存在温度不易控制等不足之处，其应用推广一直受到很大局限。
综上所述，由于传统的除氧设备在运行上存在各自的不足，在很多时候不能适应用户的需求，或是耗能太大，或对水质有较大影响，用户不易维护，所以除氧技术的开发日益受到关注。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种工业锅炉节能除氧系统，基于亨利定律，耗能低，维护方便。
本实用新型是这样实现的：一种工业锅炉节能除氧系统，其特征在于：包括一软水箱、一除氧泵、一引射器、一混合管、一解析器以及至少两个脱氧组合体；任一所述脱氧组合体包括首尾依次连接的一加热器、一反应器以及一换热器；所述软水箱的出水口连接除氧泵，所述除氧泵和脱氧组合体的换热器均连接引射器的进水口，所述引射器的出水口通过混合管连接所述解析器的进水口，所述解析器的出水口经一补水泵连接工业锅炉，出汽口连接气水分离器，该气水分离器上设有排水口和排气口，排气口连接脱氧组合体的换热器。
进一步的，本实用新型工业锅炉节能除氧系统，还可包括一控制柜，该控制柜分别连接所述除氧泵、补水泵以及所述脱氧组合体的加热器、反应器以及换热器；所述解析器的出水口处设有一取样口，取样口设置一溶解氧在线监测仪，该溶解氧在线监测仪连接所述控制柜。
进一步的，所述溶解氧在线监测仪和控制柜还连接一报警器。所述报警器设在所述控制柜上。
进一步的，所述软水箱还通过一回水管连接所述补水泵，从所述解析器出水口连接至补水泵的水管与所述回水管的连接处设有一水阀，所述水阀连接所述控制柜。
本实用新型具有如下优点：本实用新型基于亨利定律，不需要加热处理,常温时即可进行除氧，温度容易控制，使用至少两个脱氧组合体，当某个脱氧组合体的脱氧效果达不到要求时，可以停机换料，其它脱氧组合体仍在工作，因此不影响工业锅炉的作业，运行费用低；且控制柜和溶解氧在线监测仪的使用，可实时通过溶解氧在线监测结果来控制脱氧组合体的工作状态，不仅自动化程度高，且保证除氧质量。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型工业锅炉节能除氧系统的结构框图。
图2为本实用新型控制柜的连接框图。
具体实施方式
本实用新型的工业锅炉节能除氧系统是基于亨利定律,将无氧的气体与含氧水强烈混合，使溶解在水中的氧析出至气体中去,而使给水达到水质要求。含氧气体在加热反应器内反应成无氧的惰性气体循环使用。
如图1所示，本实用新型的工业锅炉节能除氧系统，包括一软水箱1、一除氧泵2、一引射器3、一混合管4、一解析器5、一气水分离器6以及至少两个脱氧组合体7；任一所述脱氧组合体7包括首尾依次连接的一加热器71、一反应器72以及一换热器73；所述软水箱1的出水口连接除氧泵2，所述除氧泵2和脱氧组合体7的换热器73均连接引射器3的进水口，所述引射器3的出水口通过混合管4连接所述解析器5的进水口51，所述解析器5的出水口52经一补水泵8连接工业锅炉，出汽口53连接气水分离器6，该气水分离器6上设有排水口61和排气口62，排气口62连接脱氧组合体7的换热器73。
待处理的有氧水置于软水箱1内，由除氧泵2输送至引射器3，同时，脱氧组合体7将无氧气体供给引射器3；有氧水以一定流速通过引射器3时，形成一定的负压，将无氧气体吸入。有氧水与无氧气体在混合管4中充分混合，然后进入解析器5，有氧水中溶解的氧在解析器5的作用下扩散到无氧气体中而达到脱氧目的，得到脱氧水从出水口52排出并由补水泵8引入工业锅炉内使用；此时无氧气体因吸收了氧变成带氧气体并掺杂少量水汽，自解析器5顶部的出汽口53进入气水分离器6进行脱水，水排水口61直接从排出，经气水分离器6脱水后的气体则进入换热器升温至60～80℃左右，进入加热器71，然后进入反应器72，与反应器72中的还原剂反应后重新成为无氧气体，再进入下一个循环，从而达到连续工作的除氧目的。
上述工业锅炉节能除氧系统，还可包括一控制柜9，该控制柜9分别连接所述除氧泵2、补水泵8以及所述脱氧组合体7的加热器71、反应器72以及换热器73；所述解析器5的出水口处设有一取样口9，取样口设置一溶解氧在线监测仪10，该溶解氧在线监测仪10连接所述控制柜9。所述溶解氧在线监测仪10和控制柜9还连接一报警器（未图示）。所述报警器设在所述控制柜9上。在取样口9设置一溶解氧在线监测仪10，可实时监测由解析器5出水口52排出的脱氧水进行监测，看是否达到工业锅炉的使用标准，其监测的结果发送经控制柜9，控制柜9根据监测的结果控制脱氧组合体7中加热器71、反应器72以及换热器73的工作状态，当监测的结果不合格时，需停机换料，此前可以启动另一脱氧组合体7工作，达到双设备或多设备切换，无需停止对工业锅炉的供水，使维护非常方便。另外，控制柜9还可控制除氧泵2、补水泵8的工作状态，使整个除氧系统为自动化控制。
所述软水箱1还通过一回水管12连接所述补水泵8，从所述解析器5出水口52连接至补水泵8的水管与所述回水管12的连接处设有一水阀13，所述水阀13连接所述控制柜9。如此可以通过控制柜9控制水阀13选择导通回水管12为工业锅炉的供水还是导通解析器为工业锅炉的供水。
本实用新型具有如下优点：本实用新型基于亨利定律，不需要加热处理,常温时即可进行除氧，温度容易控制，使用至少两个脱氧组合体，当某个脱氧组合体的脱氧效果达不到要求时，可以停机换料，其它脱氧组合体仍在工作，因此不影响工业锅炉的作业，运行费用低；且控制柜和溶解氧在线监测仪的使用，可实时通过溶解氧在线监测结果来控制脱氧组合体的工作状态，不仅自动化程度高，且保证除氧质量。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。
Claims (5)
1.一种工业锅炉节能除氧系统，其特征在于：包括一软水箱、一除氧泵、一引射器、一混合管、一解析器以及至少两个脱氧组合体；任一所述脱氧组合体包括首尾依次连接的一加热器、一反应器以及一换热器；所述软水箱的出水口连接除氧泵，所述除氧泵和脱氧组合体的换热器均连接引射器的进水口，所述引射器的出水口通过混合管连接所述解析器的进水口，所述解析器的出水口经一补水泵连接工业锅炉，出汽口连接气水分离器，该气水分离器上设有排水口和排气口，排气口连接脱氧组合体的换热器。
2.根据权利要求1所述的工业锅炉节能除氧系统，其特征在于：还包括一控制柜，该控制柜分别连接所述除氧泵、补水泵以及所述脱氧组合体的加热器、反应器以及换热器；所述解析器的出水口处设有一取样口，取样口设置一溶解氧在线监测仪，该溶解氧在线监测仪连接所述控制柜。
3.根据权利要求2所述的工业锅炉节能除氧系统，其特征在于：所述溶解氧在线监测仪和控制柜还连接一报警器。
4.根据权利要求3所述的工业锅炉节能除氧系统，其特征在于：所述报警器设在所述控制柜上。
5.根据权利要求2所述的工业锅炉节能除氧系统，其特征在于：所述软水箱还通过一回水管连接所述补水泵，从所述解析器出水口连接至补水泵的水管与所述回水管的连接处设有一水阀，所述水阀连接所述控制柜。
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