CN209371222U - 一种锅炉给水的除氧系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锅炉给水的除氧系统，属于工业锅炉的辅助设备领域，包括依次连接的真空除氧器、热力除氧器和给水泵，真空除氧器的输入端通过连接管一连接换热箱，换热箱上部设有进水管和烟气进管，换热箱下部设有出烟管，烟气进管连接锅炉的排烟管道，烟气进管和出烟管之间连接有位于换热箱内腔中的散布管道；真空除氧器和热力除氧器的顶部均连接有排氧管，排氧管连接同一根输氧管，输氧管的输出端与烟气进管连通；给水泵连接有排气管，排气管连通热力除氧器，热力除氧器内设有与排气管连通的散布机构。本实用新型能实现对锅炉设备运作工程中热能的充分利用，加快除氧效率，提升除氧效果，还有利于减少水能源消耗。

Description

一种锅炉给水的除氧系统

技术领域

本实用新型涉及工业锅炉的辅助设备领域，具体的涉及一种锅炉给水的除氧系统。

背景技术

锅炉给水中溶解氧会导致锅炉和相关设备的氧化腐蚀，为了防止这种现象的发生，目前工业锅炉普遍采用热力除氧的方式对锅炉给水进行除氧，其原理是把水加热到相应压力下的饱和温度时，蒸汽分压力接近于水面上的全压力，溶解于水中的各种气体分压力接近于零，在这种情况下，水就不具备溶解气体的能力。热力除氧系统主要包括除氧器、热水箱、热水泵以及连接管道，除氧后的水由多级给水泵输送至锅炉内。经过多年不断的技术改进，热力除氧具有除氧效率高、运行稳定、适应性能好，对水质、水温要求不苛刻等优点，但是由于需要将水温加热至102～104℃，故能源消耗量大，其消耗的蒸汽量一般占锅炉蒸汽产量的15％以上，其中有效利用的部分只有50％左右。

为了降低能耗，目前又出现了一种热力除氧与真空除氧相结合的除氧方式，真空除氧是对水体所在容器内进行抽真空，从而使得水体能在较低的温度下沸腾，氧气就能逸出，水温只需在30～60℃即可获得满意的除氧效果，无需耗费太多的热能量。为了达到较好的除氧效果，要求温度不能超过60℃，而出于接能降耗之考虑，许多锅炉系统实施了尾烟余热的回收利用，这样热水箱内的水温经常都在60℃以上，不利于真空除氧。

目前，现有的锅炉给水的除氧器存在如下问题：一，将锅炉排放的烟气应用为真空除氧的热源具有一定难度；二，除氧器排出的气体附带热量，但该部分热量未得到充分利用；三，因为热力除氧器送到给水泵的水体温度较高，使得给水泵中可能会产生二次蒸汽，其极有可能会影响到给水泵的运作，二次蒸汽中含有较多的热量，直接排入环境，会造成热污染，且二次蒸汽的排放会导致部分水体的意外消耗，不利于节约水能源。

实用新型内容

1.要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种锅炉给水的除氧系统，其能实现对锅炉设备运作工程中所产废气的热能的充分利用，加快除氧效率，提升除氧效果，还有利于减少水能源消耗。

2.技术方案

为解决上述问题，本实用新型采取如下技术方案：

一种锅炉给水的除氧系统，包括依次连接的真空除氧器、热力除氧器和给水泵，所述真空除氧器和热力除氧器之间通过连接管二连通，所述热力除氧器和给水泵之间通过连接管三连通，所述真空除氧器上部连接有抽真空泵，所述真空除氧器和热力除氧器内均设有加热部件；所述真空除氧器的输入端通过连接管一连接换热箱，所述换热箱上部设有进水管和烟气进管，换热箱下部设有出烟管，所述进水管和连接管一均连通换热箱的内腔，所述烟气进管连接锅炉的排烟管道，所述烟气进管和出烟管之间连接有位于换热箱内腔中的散布管道；所述真空除氧器和热力除氧器的顶部均连接有排氧管，所述排氧管连接同一根输氧管，所述输氧管的输出端与烟气进管连通；所述给水泵连接有排气管，所述排气管连通热力除氧器，所述热力除氧器内设有与排气管连通的散布机构，所述散布机构底部设有向下凹的导流管，所述导流管中部设有向上开口的出水口；

所述输氧管和排气管外均包裹有隔热防护层，所述进水管、出烟管、连接管一、连接管二及连接管三上均设有电控开关阀，所述连接管一和连接管二上设有单向阀一，所述真空除氧器和热力除氧器内分别设有一个温度传感器。

进一步地，所述散布管道包括与烟气进管连接的上总管和与出烟管连接的下总管，所述上总管和下总管均横向设置，所述上总管和下总管之间纵向连接有等间距分布的若干分输管。带有热能的烟气先进入上总管，经分输管均匀的向下送至下总管，输送过程中能较为充分的与水体进行换热，降温后的烟气直接从出烟管排出，即能较好的实现烟气散布换热的效果。

进一步地，所述输氧管内位于排氧管的输送侧均设有单向阀二。可使真空除氧器和热力除氧器排出的氧气统一流向烟气进管，可防止气体相互作用减慢流速甚至滞留。

进一步地，所述真空除氧器内的加热部件呈迂回形设置，所述热力除氧器内的加热部件为设于热力除氧器侧壁内侧的蒸汽腔。这样设置便于加热部件的均匀供热，从而有利于提升除氧效果。

进一步地，所述散布机构包括由上至下多层由中部向周边渐低的扩散盘，所有扩散盘中部通过连接短管连通，所述扩散盘周边底部通过等间距设置的连接细管连通，所述导流管的端部连通于底层扩散盘的四周边沿处。蒸汽经扩散盘一层层扩散，较为均匀的散布于热力除氧器内，能实现较好的换热均匀性，从而有利于蒸汽的再利用，并提升热力除氧器的除氧效果。

3.有益效果

(1)本实用新型包括真空除氧器和热力除氧器，水体先经真空除氧器除氧后，含氧量已大大下降，此时，水体温度相对较低，再经热力除氧器继续加热除氧后，能确保水体除氧彻底，从而有利于防止后续设备遭到汽蚀破坏。

(2)本实用新型在真空除氧器的输入端连接换热箱，换热箱上部设有进水管和烟气进管，换热箱下部设有出烟管和连通真空除氧器的连接管一，进水管和连接管一连通换热箱的内腔，烟气进管连接锅炉的排烟管道，烟气进管和出烟管之间连接有位于换热箱内腔中的散布管道。应用中，锅炉排出的烟气带有热量，通过相应管道将前述烟气通入换热箱，在换热箱内将热量传递给除氧器的进水，使得除氧器的输入端输入的水体已经被预热，从而便于提升除氧效率，且实现了对废气中热量的充分利用。另外，相较于直接将锅炉排出的烟气用作除氧器的加热源，本实用新型中与烟气发生热传递的进水的温度明显小于烟气原有的温度，从而适用于进行真空除氧。

(3)本实用新型的真空除氧器和热力除氧器的顶部均连接有排氧管，排氧管连接同一根输氧管，输氧管的输出端与烟气进管连通。除氧器中排出的氧气中也带有热量，沿输氧管送入换热箱后，与水体发生热传递，可进一步促进除氧效率，且实现了对废气中热量的充分利用。

(4)本实用新型的给水泵连接有排气管，排气管连通热力除氧器，因为除氧后的水体温度较高，通入给水泵后会在给水泵内产生二次蒸汽，排气管可及时将前述二次蒸汽排出，并送回热力除氧器，可防止水泵内发生汽蚀；二次蒸汽与温度较低的水体发生热传递，以便于促进后续待除氧水体的升温，进而有利于提升除氧效率，还实现了对排出蒸汽中热量的充分利用；且二次蒸汽自身凝结成水并融入水体中，实现了部分水的循环利用，有利于减少水能源消耗。

(5)本实用新型在烟气进管和出烟管之间连接有位于换热箱内腔中的散布管道，使得锅炉排出的烟气与除氧器排出的氧气与水体之间的热传递较为均匀，达到较好的预热效果，为除氧操作打下良好的基础；热力除氧器内设有与排气管连通的散布机构，散布机构底部设有向下凹的导流管，导流管中部设有向上开口的出水口，使得给水泵送回的二次蒸汽与热力除除氧器内的水体之间的热传递较为均匀，达到较好的除氧效果。

(6)所述输氧管和排气管外均包裹有隔热防护层，有利于减少废气输送过程中的热能损失，还能防止相应管壁受热造成人员损伤。

附图说明

图1为本实用新型的外部结构示意图；

图2为本实用新型的内部结构示意图。

附图标记：1-换热箱，2-真空除氧器，3-热力除氧器，4-给水泵，5-连接管一，6-连接管二，7-连接管三，8-抽真空泵，9-加热部件，10-进水管，11-烟气进管，12-出烟管，13-排氧管，14-输氧管，15-排气管，16-导流管，17-出水口，18-电控开关阀，19-单向阀一，20-温度传感器，21-上总管，22-下总管，23-分输管，24-单向阀二，25-扩散盘，26-连接短管，27-连接细管，28-隔热防护层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例

如图1所示的一种锅炉给水的除氧系统，包括依次连接的真空除氧器2、热力除氧器3和给水泵4，所述真空除氧器2和热力除氧器3之间通过连接管二6连通，所述热力除氧器3和给水泵4之间通过连接管三7连通，所述真空除氧器2上部连接有抽真空泵8，所述真空除氧器2和热力除氧器3内均设有加热部件9；所述真空除氧器2的输入端通过连接管一5连接换热箱1，所述换热箱1上部设有进水管10和烟气进管11，换热箱1下部设有出烟管12，如图2所示，所述进水管10和连接管一5均连通换热箱1的内腔，所述烟气进管11连接锅炉的排烟管道，所述烟气进管11和出烟管12之间连接有位于换热箱1内腔中的散布管道；所述真空除氧器2和热力除氧器3的顶部均连接有排氧管13，所述排氧管13连接同一根输氧管14，所述输氧管14的输出端与烟气进管11连通；所述给水泵4连接有排气管15，所述排气管15连通热力除氧器3，如图2所示，所述热力除氧器3内设有与排气管15连通的散布机构，所述散布机构底部设有向下凹的导流管16，所述导流管16中部设有向上开口的出水口17；

所述输氧管14和排气管15外均包裹有隔热防护层28，所述进水管10、出烟管12、连接管一5、连接管二6及连接管三7上均设有电控开关阀18，所述连接管一5和连接管二6上设有单向阀一19，所述真空除氧器2和热力除氧器3内分别设有一个温度传感器20。

在本实施例中，所述散布管道包括与烟气进管11连接的上总管21和与出烟管12连接的下总管22，所述上总管21和下总管22均横向设置，所述上总管21和下总管22之间纵向连接有等间距分布的若干分输管23。带有热能的烟气先进入上总管21，经分输管23均匀的向下送至下总管22，输送过程中能较为充分的与水体进行换热，降温后的烟气直接从出烟管12排出，即能较好的实现烟气散布换热的效果。

在本实施例中，所述输氧管14内位于排氧管13的输送侧均设有单向阀二24。可使真空除氧器2和热力除氧器3排出的氧气统一流向烟气进管11，可防止气体相互作用减慢流速甚至滞留。

在本实施例中，所述真空除氧器2内的加热部件9呈迂回形设置，所述热力除氧器3内的加热部件9为设于热力除氧器3侧壁内侧的蒸汽腔。这样设置便于加热部件9的均匀供热，从而有利于提升除氧效果。

在本实施例中，所述散布机构包括由上至下多层由中部向周边渐低的扩散盘25，所有扩散盘25中部通过连接短管26连通，所述扩散盘25周边底部通过等间距设置的连接细管27连通，所述导流管16的端部连通于底层扩散盘25的四周边沿处。蒸汽经扩散盘25一层层扩散，较为均匀的散布于热力除氧器3内，能实现较好的换热均匀性，从而有利于蒸汽的再利用，并提升热力除氧器3的除氧效果。

上述锅炉给水的除氧系统的具体应用过程为：

水体从进水管10进入换热箱1内腔，先关闭连接管一5上的电控开关阀18，使换热箱1内充满水后再打开连接管一5上的电控开关阀18，并使连接管一5内水体流速不大于进水管10内水体流速，以维持换热箱1内充满水，连接管一5内的水体进入真空除氧器2后，启动抽真空泵8和真空除氧器2的加热部件9，进行除氧后，打开连接管二6上的电控开关阀18，水体进入热力除氧器3，启动热力除氧器3的加热部件9，进行除氧后，打开连接管三7上的电控开关阀18，启动给水泵4，充分除氧后的水体就会经给水泵4送往锅炉中。锅炉运作产生的烟气沿烟气进管11进入散布管道，真空除氧器2和热力除氧器3排出的氧气也排入烟气进管11，随后进入散布管道，气体在散布管道中与换热箱1内腔中的水体发生热传递效应，使得进入真空除氧器2的水体被预热，从而便于提升除氧效率，且实现了对废气中热量的充分利用。除氧后的水体温度较高，通入给水泵4后会在给水泵4内产生二次蒸汽，排气管15可及时将前述二次蒸汽排出，并送回热力除氧器3，可防止水泵内发生汽蚀；二次蒸汽与温度较低的水体发生热传递，以便于促进后续待除氧水体的升温，进而有利于提升除氧效率，还实现了对排出蒸汽中热量的充分利用；而二次蒸汽自身凝结成水并融入水体中，实现了部分水的循环利用，有利于减少水能源消耗。

由上述内容可知，本实用新型能实现对锅炉设备运作工程中热能的充分利用，加快除氧效率，提升除氧效果，还有利于减少水能源消耗。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求范围内。

Claims (5)

1.一种锅炉给水的除氧系统，包括依次连接的真空除氧器(2)、热力除氧器(3)和给水泵(4)，所述真空除氧器(2)和热力除氧器(3)之间通过连接管二(6)连通，所述热力除氧器(3)和给水泵(4)之间通过连接管三(7)连通，所述真空除氧器(2)上部连接有抽真空泵(8)，所述真空除氧器(2)和热力除氧器(3)内均设有加热部件(9)，其特征在于，所述真空除氧器(2)的输入端通过连接管一(5)连接换热箱(1)，所述换热箱(1)上部设有进水管(10)和烟气进管(11)，换热箱(1)下部设有出烟管(12)，所述进水管(10)和连接管一(5)均连通换热箱(1)的内腔，所述烟气进管(11)连接锅炉的排烟管道，所述烟气进管(11)和出烟管(12)之间连接有位于换热箱(1)内腔中的散布管道；所述真空除氧器(2)和热力除氧器(3)的顶部均连接有排氧管(13)，所述排氧管(13)连接同一根输氧管(14)，所述输氧管(14)的输出端与烟气进管(11)连通；所述给水泵(4)连接有排气管(15)，所述排气管(15)连通热力除氧器(3)，所述热力除氧器(3)内设有与排气管(15)连通的散布机构，所述散布机构底部设有向下凹的导流管(16)，所述导流管(16)中部设有向上开口的出水口(17)；

所述输氧管(14)和排气管(15)外均包裹有隔热防护层(28)，所述进水管(10)、出烟管(12)、连接管一(5)、连接管二(6)及连接管三(7)上均设有电控开关阀(18)，所述连接管一(5)和连接管二(6)上设有单向阀一(19)，所述真空除氧器(2)和热力除氧器(3)内分别设有一个温度传感器(20)。

2.根据权利要求1所述的一种锅炉给水的除氧系统，其特征在于，所述散布管道包括与烟气进管(11)连接的上总管(21)和与出烟管(12)连接的下总管(22)，所述上总管(21)和下总管(22)均横向设置，所述上总管(21)和下总管(22)之间纵向连接有等间距分布的若干分输管(23)。

3.根据权利要求1所述的一种锅炉给水的除氧系统，其特征在于，所述输氧管(14)内位于排氧管(13)的输送侧均设有单向阀二(24)。

4.根据权利要求1所述的一种锅炉给水的除氧系统，其特征在于，所述真空除氧器(2)内的加热部件(9)呈迂回形设置，所述热力除氧器(3)内的加热部件(9)为设于热力除氧器(3)侧壁内侧的蒸汽腔。

5.根据权利要求1所述的一种锅炉给水的除氧系统，其特征在于，所述散布机构包括由上至下多层由中部向周边渐低的扩散盘(25)，所有扩散盘(25)中部通过连接短管(26)连通，所述扩散盘(25)周边底部通过等间距设置的连接细管(27)连通，所述导流管(16)的端部连通于底层扩散盘(25)的四周边沿处。