CN216137178U - 一种浓度可控的定值富氧水发生系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种浓度可控的定值富氧水发生系统，水源向富氧水生产罐供水，并由进水阀控制供水量；气源向富氧水生产罐供气，并由进气阀控制供气量，水源提供的水与气源提供的氧气在富氧水生产罐内混合形成富氧水；利用生产氧表检测富氧水生产罐内富氧水的溶氧浓度，控制模块根据检测的溶氧浓度控制输送阀、进水阀、进气阀、富氧水输送泵和流量阀的开度，实现反馈调节，从而及时精准地调节富氧水中的溶氧浓度，使富氧水精准地满足使用需要。

Description

一种浓度可控的定值富氧水发生系统

技术领域

本实用新型涉及燃煤电厂汽水腐蚀防护领域，更进一步涉及一种浓度可控的定值富氧水发生系统。

背景技术

在火力发电领域，给水加氧处理可以抑制和减缓发电机组热力系统流动加速腐蚀，降低受热面垢量，减少汽轮机叶片积盐，提高机组能耗。

气态加氧处理技术为目前主流的加氧技术，我国制定的《火电厂汽水化学导则第1部分：锅炉给水加氧处理导则》(DL/T 805.1-2011)对气态加氧技术进行指导，传统的加氧方式无法精准地控制水中的溶氧浓度。由于气体体积的可压缩性质，随着发电厂负荷的调整以及气体汇流排的压力变化使得氧气加入量产生大范围的波动，难以及时、精确地反馈调控给水中的溶解氧量，当机组负荷波动较大时易出现锅炉过量加氧或加氧量不足的现象。

对于本领域的技术人员来说，如何及时精准地调节加氧量，是目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种浓度可控的定值富氧水发生系统，利用生产氧表检测溶氧浓度，从而反馈调节供水与供气，及时精准地调节富氧水中的溶氧浓度，具体方案如下：

一种浓度可控的定值富氧水发生系统，包括富氧水生产罐、富氧水存储罐和控制模块，所述富氧水生产罐的入水口连接于水源，所述水源和所述富氧水生产罐之间的管道上设置用于控制供水量的进水阀；

所述富氧水生产罐的入气口连接于气源，所述气源和所述富氧水生产罐之间的管道上设置用于控制气体流量的进气阀；所述水源提供的水与所述气源提供的氧气在所述富氧水生产罐内混合形成富氧水；

所述富氧水生产罐的出水口连接于所述富氧水存储罐，所述富氧水生产罐和所述富氧水存储罐之间的管道上设置用于控制液体流量的输送阀；

所述富氧水存储罐用于存储所述富氧水生产罐生产的富氧水，并通过富氧水输送泵和流量阀向用户供给富氧水；

所述富氧水生产罐的出水口处设置用于检测溶氧浓度的生产氧表，所述生产氧表、所述输送阀、所述进水阀、所述进气阀、所述富氧水输送泵和所述流量阀分别信号连接于所述控制模块，所述控制模块根据所述生产氧表检测的溶氧浓度控制所述输送阀、所述进水阀、所述进气阀、所述富氧水输送泵和所述流量阀的开度。

可选地，所述富氧水生产罐内设置布气装置和布水装置，所述布水装置位于所述富氧水生产罐的上部，连接于所述水源，用于向下喷水；所述布气装置位于所述富氧水生产罐的下部，连接于所述气源，用于向上喷气。

可选地，所述布气装置和所述布水装置分别为支管母管式结构或者辐射管结构。

可选地，所述富氧水生产罐的出水口与入水口通过循环管道连接，所述循环管道上设置信号连接于所述控制模块的循环泵和循环阀，所述循环泵将排出的水重新输送到入水口喷洒。

可选地，所述富氧水生产罐上设置信号连接于所述控制模块的，并用于检测内部液位高度的生产液位计、用于检测内部气压的生产气压传感器、用于排气的生产排气阀和用于泄压的生产安全阀。

可选地，所述富氧水存储罐上设置用于检测溶氧浓度的存储氧表；所述富氧水存储罐通过回水管道连通于所述富氧水生产罐，所述回水管道上设置回水阀；

所述存储氧表、所述回水阀信号连接于所述控制模块，所述富氧水存储罐内的水能够通过富氧水输送泵和所述回水阀重新流入所述富氧水生产罐。

可选地，所述控制模块包括数据采集单元、可编程控制器、信号输出单元和数据显示单元。

可选地，所述富氧水存储罐上设置信号连接于所述控制模块的，并用于检测内部液位高度的存储液位计、用于检测内部气压的存储气压传感器、用于排气的存储排气阀和用于泄压的存储安全阀。

可选地，所述气源和所述进气阀之间设置减压稳压器。

本实用新型提供一种浓度可控的定值富氧水发生系统，水源向富氧水生产罐供水，并由进水阀控制供水量；气源向富氧水生产罐供气，并由进气阀控制供气量，水源提供的水与气源提供的氧气在富氧水生产罐内混合形成富氧水；利用生产氧表检测富氧水生产罐内富氧水的溶氧浓度，控制模块根据检测的溶氧浓度控制输送阀、进水阀、进气阀、富氧水输送泵和流量阀的开度，实现反馈调节，从而及时精准地调节富氧水中的溶氧浓度，使富氧水精准地满足使用需要。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的浓度可控的定值富氧水发生系统的结构示意图；

图2为本实用新型提供的浓度可控的定值富氧水发生系统实体构造部分的结构示意图。

图中包括：

富氧水生产罐1、生产氧表11、布气装置12、布水装置13、循环泵14、循环阀15、生产液位计16、生产气压传感器17、生产排气阀18、生产安全阀19、富氧水存储罐2、输送阀21、富氧水输送泵22、流量阀23、存储氧表24、回水阀25、存储液位计26、存储气压传感器27、存储排气阀28、存储安全阀29、控制模块3、数据采集单元31、可编程控制器32、信号输出单元33、数据显示单元34、水源4、进水阀41、气源5、进气阀51、减压稳压器52。

具体实施方式

本实用新型的核心在于提供一种浓度可控的定值富氧水发生系统，利用生产氧表检测溶氧浓度，从而反馈调节供水与供气，及时精准地调节富氧水中的溶氧浓度。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式，对本实用新型的浓度可控的定值富氧水发生系统进行详细的介绍说明。

如图1所示，为本实用新型提供的浓度可控的定值富氧水发生系统的结构示意图，图中虚线箭头表示信号传递关系；图2为本实用新型提供的浓度可控的定值富氧水发生系统实体构造部分的结构示意图。本实用新型的浓度可控的定值富氧水发生系统包括富氧水生产罐1、富氧水存储罐2和控制模块3等部分，富氧水生产罐1和富氧水存储罐2分别为密闭的空腔结构，内部可容纳水和气体。

富氧水生产罐1的入水口连接于水源4，水源4可持续提供除盐水；水源4和富氧水生产罐1之间的管道上设置用于控制供水量的进水阀41，控制模块3控制进水阀41的开度大小，从而调节向富氧水生产罐1供水的流量，当完全不需要供水时，进水阀41可以完全关闭。

富氧水生产罐1的入气口连接于气源5，气源5通常设置为氧气瓶组，可以持续供给氧气。气源5和富氧水生产罐1之间的管道上设置用于控制气体流量的进气阀51；控制模块3控制进气阀51的开度大小，从而调节向富氧水生产罐1供气的流量，完全不需要供气时，进气阀51可以完全关闭。

水源4提供的水与气源5提供的氧气在富氧水生产罐1内混合形成富氧水，富氧水生产罐1作为生产富氧水的容器，用于将氧气溶入除盐水中。

富氧水生产罐1的出水口连接于富氧水存储罐2，富氧水生产罐1和富氧水存储罐2之间的管道上设置用于控制液体流量的输送阀21，控制模块3调节输送阀21的开度，从而调节富氧水生产罐1向富氧水存储罐2输送的液体流量。富氧水生产罐1制备完成的富氧水从出水口排出，流入管道，经过输送阀21进入富氧水存储罐2，富氧水存储罐2的容量远大于富氧水生产罐1的容量，富氧水存储罐2用于暂时存储制备完成的富氧水。

富氧水存储罐2中存储的富氧水通过富氧水输送泵22和流量阀23向用户供给富氧水，控制模块3可以控制富氧水输送泵22的功率以及流量阀23的开度，富氧水输送泵22和流量阀23相互配合以控制供应输出的富氧水流量。图中的X代表富氧水用户，富氧水存储罐2将富氧水输送给富氧水用户。

富氧水生产罐1的出水口处设置用于检测溶氧浓度的生产氧表11，附图中展示的生产氧表11连接于输水的管道上，通过生产氧表11检测富氧水生产罐1内的溶氧浓度。

生产氧表11、输送阀21、进水阀41、进气阀51、富氧水输送泵22和流量阀23分别信号连接于控制模块3，本系统中的各个部件均由控制模块3实现控制，控制模块3接收各个部件发送的信号。

控制模块3根据生产氧表11检测的溶氧浓度控制输送阀21、进水阀41、进气阀51、富氧水输送泵22和流量阀23的开度；当富氧水生产罐1内部的溶氧浓度较低时，相应增大进气阀51的开度，同时减少进水阀41供应的除盐水，向富氧水生产罐1输入更多的氧气和更少的除盐水，从而增加溶氧浓度；当富氧水生产罐1内部的溶氧浓度较高时，相应增加进水阀41供应的除盐水，同时减小进气阀51的开度，向富氧水生产罐1输入更少的氧气和更多的除盐水，从而降低溶氧浓度；这个动态反馈的过程持续进行，使富氧水生产罐1内的溶氧浓度始终保持相对稳定的状态。

在稳定生产的过程中，水源4持续向富氧水生产罐1供应除盐水，气源5持续向富氧水生产罐1供应氧气，生产氧表11持续监测生产的富氧水溶氧浓度；当除氧水的溶氧浓度满足使用要求时，输送阀21打开向富氧水存储罐2输送富氧水；富氧水输送泵22和流量阀23则根据用户的使用需求工作供水；整个生产、检测、存储、供应的过程相对独立且相互配合，保持动态平衡；本实用新型能够实现反馈调节，从而及时精准地调节富氧水中的溶氧浓度，当需要保持恒定值时，可以采用定值输出富氧水。

在上述方案的基础上，本实用新型在富氧水生产罐1内设置布气装置12和布水装置13，布水装置13位于富氧水生产罐1的上部，连接于水源4，用于向下喷水；布气装置12位于富氧水生产罐1的下部，连接于气源5，用于向上喷气。

除盐水经过布水装置13后流入富氧水生产罐1内部，氧气经过布气装置12后流入富氧水生产罐1内部；布水装置13用于使水均匀分布，以增大水的表面积，从而更好地溶氧；布气装置12使氧气均匀分散，使各处的氧含量保持一致。

除盐水从布水装置13喷出后，在重力的作用下向下流动；氧气从布气装置12喷出后，与向下降落的水滴接触，从而加速溶氧速率。

具体地，本实用新型中的布气装置12和布水装置13分别为支管母管式结构或者辐射管结构。支管母管式结构包括一根母管和若干根支管，并排布置的各支管分别连接于母管，支管上设置有喷孔。辐射管结构由多根汇交于一点的若干根管道形成，各管道上分别设置喷孔。

富氧水生产罐1的出水口与入水口通过循环管道连接，循环管道上设置信号连接于控制模块3的循环泵14和循环阀15，循环泵14将排出的水重新输送到入水口喷洒；结合图1和图2所示，本实用新型的循环管道连接于水源4和富氧水生产罐1之间的管道上，也即循环管道借用了一部分水源4和富氧水生产罐1之间的管道。图中的循环泵14位于水源4和富氧水生产罐1之间的管道上，靠近富氧水生产罐1的出水口，循环泵14可以作为富氧水生产罐1内部水的动力，也同时充当水源4供水的动力。

利用循环泵14将富氧水生产罐1内存储的水再次送向布水装置13，重新向下喷洒，使水重新与氧气充分接触，加速了溶氧效率。

富氧水生产罐1上设置生产液位计16、生产气压传感器17、生产排气阀18和生产安全阀19，这些部件可分别各自信号连接于控制模块3；生产液位计16用于检测内部液位高度，生产气压传感器17用于检测内部气压，生产排气阀18用于排气，生产安全阀19用于泄压。

生产液位计16检测富氧水生产罐1内部液位高度，生产气压传感器17检测富氧水生产罐1内部气压，根据气压值和液位的高度进行相应的操作。在设备启用前，打开生产排气阀18，打开进水阀41，通过水源4向富氧水生产罐1内注水。

预先设定最低液位和最高液位，最低液位处于最高液位的下方，最低液位高于布气装置12，最高液位低于布水装置13；当富氧水生产罐1内的水位到达最低液位时，打开循环泵14和循环阀15，启动再循环进行循环泵水。当富氧水生产罐1内的水位到达高液位时，关闭进水阀41停止添加更多的水。

补气过程需要打开进气阀51，调节供气压力，保持在0.3～1.0MPa，待压力稳定后，保持生产排气阀18开启状态约2～3min，排除富氧水生产罐1上部的非凝气体后关闭生产排气阀18。当富氧水生产罐1上部的生产气压传感器17检测压力达到0.3～1.0MPa时，开始生产富氧水。当富氧水生产罐1内的气压超过生产安全阀19的承受值时，生产安全阀19自动打开泄压。

生产氧表11用于监测溶氧浓度，当水温一定时，富氧水中的溶氧浓度与氧气分压成正比，氧气分压越大，水中溶氧浓度越高。溶氧浓度结合生产气压传感器17的检测压力进行调节。

在上述任一技术方案及其相互组合的基础上，本实用新型在富氧水存储罐2上设置用于检测溶氧浓度的存储氧表24；富氧水存储罐2通过回水管道连通于富氧水生产罐1，回水管道上设置回水阀25；存储氧表24、回水阀25信号连接于控制模块3，富氧水存储罐2内的水能够通过富氧水输送泵22和回水阀25重新流入富氧水生产罐1。

结合图1和图2所示，回水管道借用了一段富氧水存储罐2的出水管道，借用富氧水输送泵22作为回水的动力源；当富氧水存储罐2内存储的富氧水的溶氧浓度不符合要求时，打开回水阀25，由富氧水输送泵22将水重新泵送到富氧水生产罐1进行加氧或者减氧的操作。

结合图1所示，本实用新型的控制模块3包括数据采集单元31、可编程控制器32、信号输出单元33和数据显示单元34。数据采集单元31用于采集接收及发送信号，接收的信号包括生产液位计16、生产气压传感器17、生产氧表11、存储液位计26、存储气压传感器27、存储排气阀28等设备的信号。数据采集单元31将信号数据发送至可编程控制器32，可编程控制器32经过运算处理，向信号输出单元33发送控制命令，由信号输出单元33接收并向其他设备发送指令，执行相应的动作，执行动作的设备包括输送阀21、进气阀51、回水阀25、流量阀23等。

富氧水存储罐2上设置存储液位计26、存储气压传感器27、存储排气阀28和存储安全阀29；这些部件可分别各自信号连接于控制模块3；存储液位计26用于检测内部液位高度，存储气压传感器27用于检测内部气压，存储排气阀28用于排气，存储安全阀29用于泄压。其使用过程参照上述的生产液位计16、生产气压传感器17、生产排气阀18、生产安全阀19。

本实用新型在气源5和进气阀51之间设置减压稳压器52，减压稳压器52用于将气源5的压力降低至合理范围，通常为所需的0.3～1.0MPa。在富氧水输送泵22和富氧水用户X之间还可设置流量计，如图1中的Y所示。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理，可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种浓度可控的定值富氧水发生系统，其特征在于，包括富氧水生产罐(1)、富氧水存储罐(2)和控制模块(3)，所述富氧水生产罐(1)的入水口连接于水源(4)，所述水源(4)和所述富氧水生产罐(1)之间的管道上设置用于控制供水量的进水阀(41)；

所述富氧水生产罐(1)的入气口连接于气源(5)，所述气源(5)和所述富氧水生产罐(1)之间的管道上设置用于控制气体流量的进气阀(51)；所述水源(4)提供的水与所述气源(5)提供的氧气在所述富氧水生产罐(1)内混合形成富氧水；

所述富氧水生产罐(1)的出水口连接于所述富氧水存储罐(2)，所述富氧水生产罐(1)和所述富氧水存储罐(2)之间的管道上设置用于控制液体流量的输送阀(21)；

所述富氧水存储罐(2)用于存储所述富氧水生产罐(1)生产的富氧水，并通过富氧水输送泵(22)和流量阀(23)向用户供给富氧水；

所述富氧水生产罐(1)的出水口处设置用于检测溶氧浓度的生产氧表(11)，所述生产氧表(11)、所述输送阀(21)、所述进水阀(41)、所述进气阀(51)、所述富氧水输送泵(22)和所述流量阀(23)分别信号连接于所述控制模块(3)，所述控制模块(3)根据所述生产氧表(11)检测的溶氧浓度控制所述输送阀(21)、所述进水阀(41)、所述进气阀(51)、所述富氧水输送泵(22)和所述流量阀(23)的开度。

2.根据权利要求1所述的浓度可控的定值富氧水发生系统，其特征在于，所述富氧水生产罐(1)内设置布气装置(12)和布水装置(13)，所述布水装置(13)位于所述富氧水生产罐(1)的上部，连接于所述水源(4)，用于向下喷水；所述布气装置(12)位于所述富氧水生产罐(1)的下部，连接于所述气源(5)，用于向上喷气。

3.根据权利要求2所述的浓度可控的定值富氧水发生系统，其特征在于，所述布气装置(12)和所述布水装置(13)分别为支管母管式结构或者辐射管结构。

4.根据权利要求2所述的浓度可控的定值富氧水发生系统，其特征在于，所述富氧水生产罐(1)的出水口与入水口通过循环管道连接，所述循环管道上设置信号连接于所述控制模块(3)的循环泵(14)和循环阀(15)，所述循环泵(14)将排出的水重新输送到入水口喷洒。

5.根据权利要求4所述的浓度可控的定值富氧水发生系统，其特征在于，所述富氧水生产罐(1)上设置信号连接于所述控制模块(3)的，并用于检测内部液位高度的生产液位计(16)、用于检测内部气压的生产气压传感器(17)、用于排气的生产排气阀(18)和用于泄压的生产安全阀(19)。

6.根据权利要求1至5任一项所述的浓度可控的定值富氧水发生系统，其特征在于，所述富氧水存储罐(2)上设置用于检测溶氧浓度的存储氧表(24)；所述富氧水存储罐(2)通过回水管道连通于所述富氧水生产罐(1)，所述回水管道上设置回水阀(25)；

所述存储氧表(24)、所述回水阀(25)信号连接于所述控制模块(3)，所述富氧水存储罐(2)内的水能够通过富氧水输送泵(22)和所述回水阀(25)重新流入所述富氧水生产罐(1)。

7.根据权利要求6所述的浓度可控的定值富氧水发生系统，其特征在于，所述控制模块(3)包括数据采集单元(31)、可编程控制器(32)、信号输出单元(33)和数据显示单元(34)。

8.根据权利要求6所述的浓度可控的定值富氧水发生系统，其特征在于，所述富氧水存储罐(2)上设置信号连接于所述控制模块(3)的，并用于检测内部液位高度的存储液位计(26)、用于检测内部气压的存储气压传感器(27)、用于排气的存储排气阀(28)和用于泄压的存储安全阀(29)。

9.根据权利要求6所述的浓度可控的定值富氧水发生系统，其特征在于，所述气源(5)和所述进气阀(51)之间设置减压稳压器(52)。

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