CN210088827U - 节能型热力除氧系统 - Google Patents

Abstract

一种锅炉热力除氧系统节能改造技术领域的节能型热力除氧系统，包括除氧系统新蒸汽管路、减压阀、低压蒸汽管道、膨胀机进口高压蒸汽管道、电磁调节阀、膨胀机、膨胀机出口低压蒸汽管道、低压给水管道、给水泵、高压给水管道、新蒸汽管道、锅炉、烟气管道、引风机、离合器、电动机、烟筒。本实用新型在热力除氧系统新蒸汽节流降压前引出一旁路，将一部分新蒸汽通过电磁调节阀后送入膨胀机，利用较高压力新蒸汽的做功能力拖动功耗较高的引风机，虽然会损失一定的热能，但实现低品质能量转换成高品质的能。本实用新型设计合理，系统简单，引风机主轴采用双向离合，分别与膨胀机和电动机连接，解决启动和紧急备用问题，无需开设旁路。

Description

节能型热力除氧系统

技术领域

本实用新型涉及的是一种锅炉热力除氧系统节能改造技术领域的除氧系统，特别是一种可以实现低品质能量转换成高品质能的节能型热力除氧系统。

背景技术

锅炉给水中的氧气在高温下可以直接和金属发生化学反应，严重影响了锅炉的安全运行和使用寿命，因此锅炉给水必须要把含氧量控制在允许的范围内。

热力除氧是一种比较成熟的技术，其工作原理是通过蒸汽将锅炉给水加热至沸点，使氧的溶解度减小，水中氧气不断逸出，再将水面上产生的氧气连同水蒸汽一道排除，它不仅能够去除给水中的氧气，还能去除水中溶解的其他气体，并且没有其他遗留物质，故在供热站蒸汽锅炉中得到广泛应用。

在外供蒸汽后常常需要补充等量的除盐水作为锅炉补水，将20℃左右的锅炉补水加热到104℃需要消耗大量的蒸汽，蒸汽耗量一般是锅炉蒸发量的15-20％。

供热锅炉除氧器型号一般为大气式低压除氧器，工作压力为0.02MPa，从锅炉抽取的新蒸汽压力一般都在1.0MPa以上，因此都需要经过减压阀将新蒸汽压力降到0.02MPa后再送入除氧器。蒸汽通过减压阀，由于节流作用压力降低会损失有用能，虽然从“量”的角度来看没有损失，但从能量“质”的角度来看，造成了可用能的损失，损失了能量的品级，即该部分能量可以用来转换成高品质的能源，结果利用减压阀减压损失了能够转换成高品质能源的这种能力。

在现有技术中，利用蒸汽减压进行能量回收的方法通常是采用膨胀机带动发电机发电或者拖动水泵、风机等耗能设备。但供热锅炉一般未配备汽轮发电机组，新建电力并网和接入系统投资较大，还存在接入电网手续难办的问题。另一方面，由于供热锅炉蒸发量较小，一般在65t/h以下，同时压力等级较低，一般为在2.5MPa以下，给水泵和送风机功耗较低，利用蒸汽减压拖动，新增蒸汽管道工程量大，节能效益不明显，此外，引风机作为高功耗设备，具备节能空间，但如果利用蒸汽减压拖动引风机还需要配备旁路系统，作为启动和紧急情况备用，系统较为复杂。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提出一种节能型热力除氧系统，不但可以解决热力除氧系统新蒸汽从较高压力节流降压至较低压力存在着严重的能量品质浪费的问题，供热锅炉蒸汽减压发电存在新建电力并网和接入系统投资较大，电力接入困难的问题；还可以解决减压阀长期不使用，易出现故障问题，以及锅炉启动和紧急情况备用时无新蒸汽的问题。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的，本实用新型包括除盐水箱、补水泵、补水管道、低压除氧器、除氧系统新蒸汽管路、减压阀、低压蒸汽管道、膨胀机进口高压蒸汽管道、电磁调节阀、膨胀机、膨胀机出口低压蒸汽管道、低压给水管道、给水泵、高压给水管道、省煤器、汽包、锅炉蒸发屏、新蒸汽管道、电动阀、锅炉、烟气管道、引风机、离合器、电动机、烟筒，补水管道的入口端与除盐水箱的出口相连接，补水管道的出口端与低压除氧器的一个入口端相连接，补水泵串接在补水管道上，低压给水管道的两端分别与低压除氧器的出口、给水泵的入口相连接，省煤器、锅炉蒸发屏均布置在锅炉的内部，省煤器位于锅炉蒸发屏的下端，高压给水管道的两端分别与给水泵的出口、省煤器的入口相连接，省煤器的出口通过管道与汽包相连接，锅炉蒸发屏的两端通过管道与汽包相连接；烟气管道的入口与锅炉的排烟口相连接，烟气管道的出口与烟筒的入口相连接，引风机串接在烟气管道上，膨胀机、电动机分别通过离合器与引风机相连接；新蒸汽管道的入口与汽包的出口相连接，新蒸汽管道的出口与热用户相连接，电动阀串接在新蒸汽管道上；除氧系统新蒸汽管路的入口与电动阀之前的新蒸汽管道相连接，除氧系统新蒸汽管路的出口与减压阀的入口相连接，膨胀机进口高压蒸汽管道的入口与除氧系统新蒸汽管路相连接，膨胀机进口高压蒸汽管道的出口与膨胀机的入口相连接，膨胀机出口低压蒸汽管道的入口与膨胀机的出口相连接，膨胀机出口低压蒸汽管道的出口与低压除氧器的另一个入口端相连接，低压蒸汽管道的入口与减压阀的出口相连接，低压蒸汽管道的出口与膨胀机出口低压蒸汽管道相连接。

进一步地，在本实用新型中，膨胀机为螺杆膨胀机、轴流式小汽机或径向透平机。

在本实用新型中，热力除氧系统新蒸汽节流降压前引出一个旁路，将一部分新蒸汽通过电磁调节阀后送入膨胀机，利用较高压力新蒸汽的做功能力拖动功耗较高的引风机，虽然会损失一定的热能，但实现低品质能量转换成高品质的能源；引风机功率一般在热力除氧系统全部新蒸汽做功能力以下，仅消耗约三分之二的除氧系统新蒸汽即可拖动引风机，原减压阀仍能保持三分之一流量，防止长期不用出现故障；电磁阀可根据引风机负荷波动调节进气量，通过控制蒸汽减压的做功能力保证引风机出口压力稳定；引风机主轴采用双向离合，分别与膨胀机和电动机连接，解决启动和紧急备用问题，无需开始旁路，系统简单；所述膨胀机可以是螺杆膨胀机、轴流式小汽机或者径向透平机。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果为：本实用新型利用除氧蒸汽压差直接带动功耗较高的引风机，实现热力除氧系统节能，解决引风机在锅炉启动和非正常情况下膨胀机无法供汽，对单台风机无需另设启动和备用风机，系统简单、可靠性高，同时保持减压阀有一定的蒸汽量，防止减压阀长期不用出现故障，特别适用于供热锅炉热力除氧系统。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

其中：1、除盐水箱，2、补水泵，3、补水管道，4、低压除氧器，5、除氧系统新蒸汽管路，6、减压阀，7、低压蒸汽管道，8、膨胀机进口高压蒸汽管道，9、电磁调节阀，10、膨胀机，11、膨胀机出口低压蒸汽管道，12、低压给水管道，13、给水泵，14、高压给水管道，15、省煤器，16、汽包，17、锅炉蒸发屏，18、新蒸汽管道，19、电动阀，20、锅炉，21、烟气管道，22、引风机，23、离合器，24、电动机，25、烟筒。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例以本实用新型技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

具体实施例图1所示，本实用新型包括除盐水箱1、补水泵2、补水管道3、低压除氧器4、除氧系统新蒸汽管路5、减压阀6、低压蒸汽管道7、膨胀机进口高压蒸汽管道8、电磁调节阀9、膨胀机10、膨胀机出口低压蒸汽管道11、低压给水管道12、给水泵13、高压给水管道14、省煤器15、汽包16、锅炉蒸发屏17、新蒸汽管道18、电动阀19、锅炉20、烟气管道21、引风机22、离合器23、电动机24、烟筒25，补水管道3的入口端与除盐水箱1的出口相连接，补水管道3的出口端与低压除氧器4的一个入口端相连接，补水泵2串接在补水管道3上，低压给水管道12的两端分别与低压除氧器4的出口、给水泵13的入口相连接，省煤器15、锅炉蒸发屏17均布置在锅炉20的内部，省煤器15位于锅炉蒸发屏17的下端，高压给水管道14的两端分别与给水泵13的出口、省煤器15的入口相连接，省煤器15的出口通过管道与汽包16相连接，锅炉蒸发屏17的两端通过管道与汽包16相连接；烟气管道21的入口与锅炉20的排烟口相连接，烟气管道21的出口与烟筒25的入口相连接，引风机22串接在烟气管道21上，膨胀机10、电动机24分别通过离合器23与引风机22相连接；新蒸汽管道18的入口与汽包16的出口相连接，新蒸汽管道18的出口与热用户相连接，电动阀19串接在新蒸汽管道18上；除氧系统新蒸汽管路5的入口与电动阀19之前的新蒸汽管道18相连接，除氧系统新蒸汽管路5的出口与减压阀6的入口相连接，膨胀机进口高压蒸汽管道8的入口与除氧系统新蒸汽管路5相连接，膨胀机进口高压蒸汽管道8的出口与膨胀机10的入口相连接，膨胀机出口低压蒸汽管道11的入口与膨胀机10的出口相连接，膨胀机出口低压蒸汽管道11的出口与低压除氧器4的另一个入口端相连接，低压蒸汽管道7的入口与减压阀6的出口相连接，低压蒸汽管道7的出口与膨胀机出口低压蒸汽管道11相连接。

在本实用新型的实施过程中，除盐水箱1中的除盐水通过补水泵2经补水管道3送入低压除氧器4，在锅炉新蒸汽管道18上的旁路除氧系统新蒸汽管路5引出热力除氧所需新蒸汽，除氧所需新蒸汽大部分通过膨胀机进口高压蒸汽管道8送入膨胀机10，电磁调节阀9串联在膨胀机进口高压蒸汽管道8上，另一部分通过减压阀6调压至低压除氧器工作压力后经低压蒸汽管道7送入低压除氧器4。进入膨胀机10中的高压蒸汽驱动膨胀机10做功转动，同时压力也降至低压除氧器工作压力后，经膨胀机出口低压蒸汽管道11与低压蒸汽管道7汇合后送入低压除氧器4，膨胀机10通过离合器23带动引风机22工作，引风机主轴另一端通过离合器23与电动机24联接，在锅炉启动或非正常情况下膨胀机10无法供汽时，电动机24可作为备用动力带动引风机22工作。锅炉20内的烟气经烟气管道21进入引风机22后被送入烟筒25排放至大气中，在低压除氧器4中的补水经热力除氧达标后，经低压给水管道12送至给水泵13，加压后经高压给水管道14送至省煤器15，经烟气加热后被送至汽包16，汽包16中的高温水经锅炉蒸发屏17与高温烟气换热后生成蒸汽，蒸汽在汽包16中经汽水分离后产生新蒸汽，经新蒸汽管道18大部分被送至热用户，其中一小部分作为热力除氧系统新蒸汽用来加热锅炉补水，电动阀调节阀19串联在热用户之前的主蒸汽管道18上，起到调节控制作用。

以65t/h，2.5MPa的饱和蒸汽锅炉为例，引风机22功率约350kW，满负荷工况下除氧系统需要消耗新蒸汽约10t/h，若将全部的新蒸汽引入膨胀机10减压做功，做功能力约520kW；因此只需引入约6.5t/h的蒸汽进入膨胀机10即可拖动引风机22正常工作，但另一方面因膨胀做功消耗内能，为保证除氧效果，需增加约0.5t/h新蒸汽进低压除氧器4，故通过减压阀6的蒸汽量约4.0t/h。故此系统既能有效保证引风机22正常工作，同时保证减压阀6有一定的蒸汽量，防止减压阀6长期不用出现故障。一般新蒸汽成本约160元/吨，工业平均电价约0.8元/度，故系统每小时多耗蒸汽约80元，节电约280元，实现节能效益约200元/小时。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。

Claims (2)

1.一种节能型热力除氧系统，包括除盐水箱(1)、补水泵(2)、补水管道(3)、低压除氧器(4)，补水管道(3)的入口端与除盐水箱(1)的出口相连接，补水管道(3)的出口端与低压除氧器(4)的一个入口端相连接，补水泵(2)串接在补水管道(3)上，其特征在于，还包括除氧系统新蒸汽管路(5)、减压阀(6)、低压蒸汽管道(7)、膨胀机进口高压蒸汽管道(8)、电磁调节阀(9)、膨胀机(10)、膨胀机出口低压蒸汽管道(11)、低压给水管道(12)、给水泵(13)、高压给水管道(14)、省煤器(15)、汽包(16)、锅炉蒸发屏(17)、新蒸汽管道(18)、电动阀(19)、锅炉(20)、烟气管道(21)、引风机(22)、离合器(23)、电动机(24)、烟筒(25)，低压给水管道(12)的两端分别与低压除氧器(4)的出口、给水泵(13)的入口相连接，省煤器(15)、锅炉蒸发屏(17)均布置在锅炉(20)的内部，省煤器(15)位于锅炉蒸发屏(17)的下端，高压给水管道(14)的两端分别与给水泵(13)的出口、省煤器(15)的入口相连接，省煤器(15)的出口通过管道与汽包(16)相连接，锅炉蒸发屏(17)的两端通过管道与汽包(16)相连接；烟气管道(21)的入口与锅炉(20)的排烟口相连接，烟气管道(21)的出口与烟筒(25)的入口相连接，引风机(22)串接在烟气管道(21)上，膨胀机(10)、电动机(24)分别通过离合器(23)与引风机(22)相连接；新蒸汽管道(18)的入口与汽包(16)的出口相连接，新蒸汽管道(18)的出口与热用户相连接，电动阀(19)串接在新蒸汽管道(18)上；除氧系统新蒸汽管路(5)的入口与电动阀(19)之前的新蒸汽管道(18)相连接，除氧系统新蒸汽管路(5)的出口与减压阀(6)的入口相连接，膨胀机进口高压蒸汽管道(8)的入口与除氧系统新蒸汽管路(5)相连接，膨胀机进口高压蒸汽管道(8)的出口与膨胀机(10)的入口相连接，膨胀机出口低压蒸汽管道(11)的入口与膨胀机(10)的出口相连接，膨胀机出口低压蒸汽管道(11)的出口与低压除氧器(4)的另一个入口端相连接，低压蒸汽管道(7)的入口与减压阀(6)的出口相连接，低压蒸汽管道(7)的出口与膨胀机出口低压蒸汽管道(11)相连接。

2.根据权利要求1所述的节能型热力除氧系统，其特征在于所述膨胀机(10)为螺杆膨胀机、轴流式小汽机或径向透平机。

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