CN217131244U - 锅炉给水真空除氧*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种锅炉给水真空除氧***，其包括除氧器、水环真空泵、汽水分离器；除氧器顶部的加热蒸汽入口通过蒸汽管路与加热蒸汽***连通，除氧器顶部的软化水入口通过入水管路与软化水***连通，除氧器顶部的排气口安装有排气管，除氧器底部的第一出口通过管路与锅炉给水泵连通；水环真空泵的吸气口通过第一管路与除氧器顶部的出气口连通，水环真空泵的排气口通过第二管路与汽水分离器的进气口连通，入水管路通过水环真空泵进水管与水环真空泵的进水口连通；汽水分离器的出气口通过第三管路与排气管连通。与现有技术相比，本实用新型提供的锅炉给水真空除氧***可以有效的保障除氧效果，并且可以更好的避免水泵损坏。

Description

锅炉给水真空除氧***

技术领域

本实用新型涉及锅炉供水除氧技术领域，尤其涉及一种锅炉给水真空除氧***。

背景技术

在锅炉给水处理工艺过程中，除氧是一个非常关键的环节。而目前绝大多数工厂企业均采用热力除氧方法处理锅炉给水，这种方法需要消耗大量蒸汽来加热软化水至104℃，使其含氧量降低至《国家低压锅炉水质标准》规定的0.05-0.1mg/L，以保障锅炉的安全运行。

采用热力除氧的除氧方式，除氧设计及方法结构简单，适应能力强，除氧效果好，也是一种普遍采用的除氧技术，并被广泛使用。而对于西北地区，我们实际应用中还存在诸多问题，首先除氧水温度<104℃时除氧效果不好，而除氧水温度＞104℃时，又容易造成锅炉给水汽化，导致锅炉给水泵干磨损坏。

实用新型内容

针对现有技术的锅炉供水采用热力除氧方法处理锅炉给水，除氧效果不佳，并且容易造成水泵损坏的技术问题。本实用新型提供了一种除氧效果更佳，并且能更好避免水泵损坏的锅炉给水真空除氧***。

一种锅炉给水真空除氧***，其包括除氧器、水环真空泵、汽水分离器；

所述除氧器顶部的软化水入口通过入水管路与软化水***连通，所述除氧器顶部的排气口安装有排气管，所述除氧器底部的第一出口通过管路与锅炉给水泵连通；

所述水环真空泵的吸气口通过第一管路与所述除氧器顶部的出气口连通，所述水环真空泵的排气口通过第二管路与所述汽水分离器的进气口连通，所述入水管路通过水环真空泵进水管与所述水环真空泵的进水口连通；

所述汽水分离器的出气口通过第三管路与所述排气管连通。

优选的，所述第一管路、所述第二管路及所述第三管路上均设置有截止阀。

优选的，所述第一管路上还设置有止回阀。

优选的，所述水环真空泵底部设置有减震座，且所述减震座与所述水环真空泵之间设置有消音隔断件。

优选的，所述汽水分离器为挡板式汽水分离器。

优选的，还包括PLC控制器，所述除氧器中还设置有第一温度传感器，所述第一温度传感器与所述PLC控制器的输入端连接，所述PLC控制器的输出端与所述水环真空泵连接，所述PLC控制器用以根据所述第一温度传感器的检测信号控制所述水环真空泵的运行。

优选的，所述除氧器中还设置有真空度传感器，所述真空度传感器与所述PLC控制器的输入端连接。

优选的，所述除氧器顶部的加热蒸汽入口通过蒸汽管路与加热蒸汽***连通，且所述蒸汽管路上设置有第一蒸汽电动阀，所述蒸汽管路还通过换热管路与所述入水管路连通，且所述换热管路上设置有换热器。

优选的，所述入水管路中还设置有第二温度传感器，所述换热管路中还设置有第二蒸汽电动阀，所述第二温度传感器与所述PLC控制器的输入端连接，所述第二蒸汽电动阀与所述PLC控制器的输出端连接，所述PLC控制器还用以根据所述第二温度传感器的检测信号控制所述第二蒸汽电动阀运行。

优选的，所述水环真空泵进水管上设置有电磁阀、球阀及过滤器。

与现有技术相比，本实用新型提供的锅炉给水真空除氧***，其包括除氧器、水环真空泵、汽水分离器；所述除氧器顶部的软化水入口通过入水管路与软化水***连通，所述除氧器顶部的排气口安装有排气管，所述除氧器底部的第一出口通过管路与锅炉给水泵连通；所述水环真空泵的吸气口通过第一管路与所述除氧器顶部的出气口连通，所述水环真空泵的排气口通过第二管路与所述汽水分离器的进气口连通，所述入水管路通过水环真空泵进水管与所述水环真空泵的进水口连通；所述汽水分离器的出气口通过第三管路与所述排气管连通。通过采用真空除氧替代热力除氧，可以有效的保障除氧效果，并且真空除氧后的软水水温较低，完全不会造成锅炉给水汽化，增加锅炉给水泵的使用寿命，保障锅炉给水泵的稳态运行。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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为一种实施例提供的锅炉供水真空除氧***的结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当部件被称为“固定于”、“安装于”或“设置于”另一个部件上，它可以直接在另一个部件上或者间接设置在另一个部件上；当一个部件与另一个部件“连接”，或一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或间接连接至另一个部件上。

须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

本实用新型提供了一种锅炉给水真空除氧***，其包括除氧器、水环真空泵、汽水分离器；所述除氧器顶部的软化水入口通过入水管路与软化水***连通，所述除氧器顶部的排气口安装有排气管，所述除氧器底部的第一出口通过管路与锅炉给水泵连通；所述水环真空泵的吸气口通过第一管路与所述除氧器顶部的出气口连通，所述水环真空泵的排气口通过第二管路与所述汽水分离器的进气口连通，所述入水管路通过水环真空泵进水管与所述水环真空泵的进水口连通；所述汽水分离器的出气口通过第三管路与所述排气管连通。所述锅炉给水真空除氧***可以有效的保障除氧效果，并且可以更好的避免水泵损坏。

请结合参阅图1。本实施例提供了一种锅炉给水真空除氧***100，其包括除氧器10、水环真空泵20及汽水分离器30。所述除氧器10顶部的软化水入口12通过入水管路50与软化水***连通，从而通过所述软化水***可以将软化水输送至所述除氧器10。所述除氧器10顶部的排气口13安装有排气管60，所述除氧器10底部的第一出口14通过管路与锅炉给水泵连通。所述水环真空泵20的吸气口21通过第一管路70与所述除氧器10顶部的出气口15连通，所述水环真空泵20的排气口22通过第二管路80与所述汽水分离器30的进气口31连通，所述入水管路50通过水环真空泵进水管90与所述水环真空泵20的进水口23连通。所述汽水分离器30的出气口32通过第三管路110与所述排气管60连通。

真空除氧的工作原理是应用亨利定律和道尔顿定律，根据亨利定律可知，在封闭容器中，当水面上部压力小于大气压力时，氧气的溶解度在较低水温状态下可达到零。这样，水面上部的氧分子被排出，或转变成其它气体，从而使氧的分压力为零，水中氧气就不断地逸出，达到除氧的效果。这种除氧方法一般在30℃～70℃温度下进行，对负荷波动大、热力除氧效果不佳的蒸汽锅炉，均可用真空除氧而获得满意的除氧效果。

可以理解的是，现有技术中采用热力除氧的方式，对于我国西北地区而言，实际应用中还存在诸多问题，首先除氧水温度<104℃时除氧效果不好，而除氧水温度＞104℃时，又容易造成锅炉给水汽化，导致锅炉给水泵干磨损坏。根据我厂统计：2020年由锅炉给水汽化造成锅炉给水泵损坏多达4次，造成直接损失高达16万余元。其次热力除氧使得锅炉房自耗蒸汽量增大，减少了有效对外供汽，其中2020年我厂除氧器消耗1200.204吨的蒸汽，增加了我厂能耗。第三，除氧水进入锅炉节能器水温在95-100℃，已经达到当地标准大气压下水的沸点温度，从锅炉的排烟温度(143-156℃)可以看出，节能器热效率利用率不到10％。

而若采用化学除氧的方式，则存在安全风险较大、污染排放量增加且除氧效果不易控制；而若采用解析除氧的方式，虽然除氧效果较好，但不能除去水中的其他气体，如二氧化碳等，若水箱不能密封时，除氧后的水与空气接触，从而也会影响除氧效果。

而本实施例中真空除氧可在低温状态下进行除氧，相对于其他两种除氧方法，他的加热以及安全条件有所改善，且减少了锅炉自耗蒸汽的使用。真空除氧这是一种中温除氧技术，一般在30℃～70℃温度下进行。可实现水面低温状态下除氧(在70℃或常温)，对热力锅炉和负荷波动较大且热力除氧效果不佳的蒸汽锅炉，均可采用真空除氧而获得满意除氧效果。相对于热力除氧技术来说，它的加热条件有所改善，锅炉房自耗汽量减少，且真空除氧能利用低品位余热，可用射流加热器加热软化水，又能分级及低位安装，除氧可靠，运行稳定，操作简单，适用范围广。我国节能工作大力开展以来，工业锅炉房用此方法除氧已日渐增多。

本实施例提供的所述锅炉给水真空除氧***100通过所述水环真空泵20，可以良好的将所述除氧器10顶部的氧气排出，从而使得所述除氧器10中的水中氧气不断地逸出，同时通过所述汽水分离器30也能良好的对汽水进行分离，然后通过所述排气管60将气体排出，可以良好的实现对所述除氧器10中的水进行除氧。并且也能良好的降低能耗，节约成本。

可以理解的是，原热力除氧器设计真空压力为0.102Mpa，真空除氧的真空度要求0.003MPa，低于原除氧器的设计压力，且原除氧器为常压容器，罐体上部有预留口，故完全可在原除氧器罐体进行升级改造，从而可以进一步的降低成本。

优选的，所述第一管路70、所述第二管路80及所述第三管路110上均设置有截止阀120。从而可以更好的对所述锅炉给水真空除氧***100进行控制。

优选的，所述第一管路70上还设置有止回阀。从而可以更好的保障所述锅炉给水真空除氧***100的安全性。

优选的，所述水环真空泵20底部设置有减震座，且所述减震座与所述水环真空泵之间还设置有消音隔断件。从而可以更好的保障工作间的工作环境。

优选的，所述汽水分离器30为挡板式汽水分离器。从而可以更好的保障分离效果。

优选的，所述锅炉给水真空除氧***100还包括PLC控制器，所述除氧器10中还设置有第一温度传感器16，所述第一温度传感器16与所述PLC控制器的输入端连接，所述PLC控制器的输出端与所述水环真空泵20连接，所述PLC控制器用以根据所述第一温度传感器16的检测信号控制所述水环真空泵20的运行。从而通过所述第一温度传感器16实时检测所述除氧器10中的内部环境，从而控制所述水环真空泵20的运行效率，更好的保障了除氧效果。

本实施例提供的所述锅炉给水真空除氧***100可以在原热力除氧PLC上，增加真空***的控制逻辑，对于不同温度下溶解氧含量在0.05mg/L的真空度进行穷举(表1为不同温度、真空度水中含氧量参数)，通过PLC控制器计算出不同温度对应的真空度从而根据温度变化调整真空泵的工作频率，保证除氧器的真空度满足当前温度条件以实现出水氧含量达到锅炉进水标准(标准≤0.1mg/L)。

表1

优选的，所述除氧器10顶部的加热蒸汽入口11通过蒸汽管路40与加热蒸汽***连通，从而通过所述加热蒸汽***可以将加热蒸汽输送至所述除氧器10，且所述蒸汽管路40上设置有第一蒸汽电动阀41。更优的，所述排气管60上设置有排气电动阀61。所述蒸汽管路40通过换热管路130与所述入水管路50连通，且所述换热管路130上设置有换热器140。更优的，所述入水管路50中还设置有第二温度传感器150，所述换热管路130中还设置有第二蒸汽电动阀160，所述第二温度传感器150与所述PLC控制器的输入端连接，所述第二蒸汽电动阀160与所述PLC控制器的输出端连接，所述PLC控制器还用以根据所述第二温度传感器150的检测信号控制所述第二蒸汽电动阀160运行。从而通过所述第二温度传感器150能够控制进入所述除氧器10软化水温度。当水箱水温低于60℃时，用冷凝水余热回收进行加温；供暖期间停产无冷凝水时，用蒸汽进行加热。并且在本实施例中所述锅炉给水真空除氧***100也具有两种工作模式。在用水环真空泵除氧方式时，可以关闭所述第一蒸汽电动阀41以及所述排气电动阀61。而在使用热力除氧器运行时，可以关闭所述水环真空泵20的进水阀、所述换热器140的进气电动阀，打开所述第一蒸汽电动阀41、所述排气电动阀61，让两种除氧控制***可自由进行切换使用。更优的，所述锅炉给水真空除氧***100中各电动阀门均可连接于所述PLC控制器，通过所述PLC控制器进行控制。

优选的，所述水环真空泵进水管90上设置有电磁阀170、球阀180及过滤器190。从而可以更好的对所述水环真空泵进水管90进行控制，以及对供水进行过滤，更好的保障所述水环真空泵20的使用效果以及使用寿命。

更优的，所述水环真空泵20采用2BV5111-5.5KW真空泵，从而让所述水环真空泵20结构紧凑、效率高、价格低、真空度高、性能稳定。

更优的，所述除氧器10中还设置有真空度传感器，所述真空度传感器与所述PLC控制器的输入端连接，从而可以更好的实现对所述除氧器10中的真空度检测。可以理解的是，鼓泡式除氧罐底部出水管路上锅炉供水泵在向锅炉供水时会对罐内真空度造成一定泄压，而根据安装在所述除氧器10上的所述真空度传感器的值与锅炉供水泵间歇运动方式可以更好的编写真空度值补偿程序。

本实施例提供的所述锅炉给水真空除氧***100现有的PLC控制器预留DI/DO点及加装的AI/AO模块，将远程控制、真空度传感器、变频器频率反馈给定、电动阀、温度传感器等控制信号接入模块中，实现远程控制功能，不需要完全重新采购或制造，也能有效的降低成本。

本实施例提供的所述锅炉给水真空除氧***100可以在原鼓泡式热力除氧器增加抽真空泵控制逻辑，对于不同温度下溶解氧含量在0.05mg/L的真空度进行穷举，通过PLC计算出不同温度对应的真空度，实现根据温度变化调整所述水环真空泵20的工作频率的PID调节，可以有效控制所述水环真空泵20除氧时的最佳参数设定，并有效保证锅炉供水质量，达到除氧水含氧量≤0.050(mg/L)。

并且真空除氧后的软水水温较低，完全不会造成锅炉给水汽化，增加锅炉给水泵的使用寿命，保障锅炉给水泵的稳态运行。

当30℃～70℃的除氧水进入节能器时，可以有效利用锅炉烟气的余热，根据Q＝A*K(Tr-△t)，当换热面积、排烟温度、换热系数一定时，换热效率与水的平均温度有关，当进口水温为100℃，出口水温为120℃，此时它的平均温度为110℃，当进口水温为70℃，出口水温为110℃，此时它的平均温度为100℃，所以(Tr-110℃)＜(Tr-100℃)，所以Q1＜Q2，最终可得低温水可通过节能器获得的热量更多，相对节能器利用效率也最高。

热力除氧要求水温在104℃，而真空除氧水温要求在30℃—70℃，低温状况下可以有效增加除氧器的使用寿命。

选择挡板式汽水分离器更好的减少了水滴的动能，大部分都会凝聚，然后落到分离器的底部，通过疏水阀排至真空泵循环水水箱内部，形成循环再利用。

以上所述的仅是本实用新型的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种锅炉给水真空除氧***，其特征在于，包括除氧器、水环真空泵、汽水分离器；

所述除氧器顶部的软化水入口通过入水管路与软化水***连通，所述除氧器顶部的排气口安装有排气管，所述除氧器底部的第一出口通过管路与锅炉给水泵连通；

所述水环真空泵的吸气口通过第一管路与所述除氧器顶部的出气口连通，所述水环真空泵的排气口通过第二管路与所述汽水分离器的进气口连通，所述入水管路通过水环真空泵进水管与所述水环真空泵的进水口连通；

所述汽水分离器的出气口通过第三管路与所述排气管连通。

2.根据权利要求1所述的锅炉给水真空除氧***，其特征在于，所述第一管路、所述第二管路及所述第三管路上均设置有截止阀。

3.根据权利要求2所述的锅炉给水真空除氧***，其特征在于，所述第一管路上还设置有止回阀。

4.根据权利要求1所述的锅炉给水真空除氧***，其特征在于，所述水环真空泵底部设置有减震座，且所述减震座与所述水环真空泵之间设置有消音隔断件。

5.根据权利要求1所述的锅炉给水真空除氧***，其特征在于，所述汽水分离器为挡板式汽水分离器。

6.根据权利要求1所述的锅炉给水真空除氧***，其特征在于，还包括PLC控制器，所述除氧器中还设置有第一温度传感器，所述第一温度传感器与所述PLC控制器的输入端连接，所述PLC控制器的输出端与所述水环真空泵连接，所述PLC控制器用以根据所述第一温度传感器的检测信号控制所述水环真空泵的运行。

7.根据权利要求6所述的锅炉给水真空除氧***，其特征在于，所述除氧器中还设置有真空度传感器，所述真空度传感器与所述PLC控制器的输入端连接。

8.根据权利要求6所述的锅炉给水真空除氧***，其特征在于，所述除氧器顶部的加热蒸汽入口通过蒸汽管路与加热蒸汽***连通，且所述蒸汽管路上设置有第一蒸汽电动阀，所述蒸汽管路还通过换热管路与所述入水管路连通，且所述换热管路上设置有换热器。

9.根据权利要求8所述的锅炉给水真空除氧***，其特征在于，所述入水管路中还设置有第二温度传感器，所述换热管路中还设置有第二蒸汽电动阀，所述第二温度传感器与所述PLC控制器的输入端连接，所述第二蒸汽电动阀与所述PLC控制器的输出端连接，所述PLC控制器还用以根据所述第二温度传感器的检测信号控制所述第二蒸汽电动阀运行。

10.根据权利要求1所述的锅炉给水真空除氧***，其特征在于，所述水环真空泵进水管上设置有电磁阀、球阀及过滤器。

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