冷凝水除盐水间接换热强制混合乏汽回收二级除氧装置.pdf

1、10申请公布号CN104085941A43申请公布日20141008CN104085941A21申请号201410261502X22申请日20140613C02F1/20200601F22D11/0620060171申请人江苏巴威节能服务有限公司地址212200江苏省镇江市扬中市经济开发区港隆路566号72发明人何文秀张仁涛杨君明74专利代理机构南京苏科专利代理有限责任公司32102代理人任利国54发明名称冷凝水除盐水间接换热强制混合乏汽回收二级除氧装置57摘要本发明涉及一种冷凝水除盐水间接换热强制混合乏汽回收二级除氧装置，承压缓冲罐设有位于上层的第一、三进水管和位于下层的第二、四进水管；混合

2、冷凝水分别通过第三、四换热器与合成氨除盐水、变换除盐水间接换热后分别接入第二、四进水管，合成氨除盐水和变换除盐水通过第三、四换热器换热后分别接入第一、三进水管；缓冲罐乏汽进入第一换热器被冷却成为缓冲罐乏汽冷凝水经冷凝水收集罐和第二水泵补入承压缓冲罐，同时不凝性气体排放；缓冲罐出水由第一水泵送入高压除氧器，除氧箱排水管经第三水泵接入锅炉补水管；承压缓冲罐的内腔中下部安装有强制混合叶轮，承压缓冲罐底板连接有排污管。该装置冷凝水余热利用率高且运行可靠。51INTCL权利要求书3页说明书9页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书9页附图3页10申请公布号CN104

3、085941ACN104085941A1/3页21一种冷凝水除盐水间接换热强制混合乏汽回收二级除氧装置，135155的煅烧炉冷凝水、流化床冷凝水和干铵冷凝水分别进入煅烧炉冷凝水管、流化床冷凝水管和干铵冷凝水管，6080的合成氨冷却除盐水进入合成氨除盐水管，6095的变换冷却除盐水进入变换除盐水管；所述煅烧炉冷凝水管、流化床冷凝水管和干铵冷凝水管分别接入冷凝水集水管，其特征在于还包括第三换热器、第四换热器和封闭的承压缓冲罐，所述承压缓冲罐的圆周上垂直连接有第一进水管、第二进水管、第三进水管和第四进水管，所述第一进水管和第三进水管的管口相对且高度方向上相互错开，所述第二进水管与第四进水管的管口相对

4、且高度方向上相互错开，所述第一进水管和第三进水管的高度高于所述第二进水管与第四进水管；所述冷凝水集水管的出口分别与所述第三换热器的第三换热器混合冷凝水进口和第四换热器的第四换热器混合冷凝水进口连接，所述第三换热器的第三换热器混合冷凝水出口与所述第二进水管相连接，所述第四换热器的第四换热器混合冷凝水出口与所述第四进水管相连接；所述合成氨除盐水管与所述第三换热器的第三换热器合成氨除盐水进口连接，所述第三换热器的第三换热器合成氨除盐水出口与所述第一进水管连接，所述变换除盐水管与第四换热器变换除盐水进口连接，所述第四换热器的第四换热器变换除盐水出口与所述第三进水管连接；所述承压缓冲罐的顶壁中部连接有缓

5、冲罐排汽管，所述缓冲罐排汽管上由下往上依次安装有逆止阀和第一控制阀；所述第一控制阀的出口与第一换热器的第一换热器缓冲罐乏汽进口连接，所述第一换热器的第一换热器缓冲罐乏汽冷凝水出口与冷凝水收集罐的缓冲罐乏汽冷凝水进水管连接，所述冷凝水收集罐的冷凝水收集罐出水管与第二水泵的入口连接，所述第二水泵的出口管接入所述承压缓冲罐中；所述第一换热器的第一换热器循环冷却水进口和第一换热器循环冷却水出口分别与外部的循环冷却水管连接构成循环，第一换热器循环冷却水进口的入口管道上安装有第三控制阀，第一换热器缓冲罐乏汽冷凝水出口的出口管上安装有竖直向上伸出的第一不凝性气体排放管；所述承压缓冲罐中设有开口向上的缓冲罐出

6、水管，所述缓冲罐出水管的下端穿过承压缓冲罐的底板与第一水泵的入口连接，所述第一水泵的出口经第五控制阀接入高压除氧器的除氧头进水管，所述高压除氧器的除氧箱排水管接入第三水泵的入口，所述第三水泵的出口接入锅炉补水管，外部蒸汽通过第四控制阀接入除氧蒸汽管，所述高压除氧器的除氧头顶部连接有排放除氧乏汽和不凝性气体的除氧头排汽管；所述承压缓冲罐的底板上设有排污口，所述排污口与排污管连接，所述排污管上安装有第二控制阀；所述承压缓冲罐的内腔中下部安装有强制混合叶轮，所述强制混合叶轮固定连接在强制混合叶轮轴上，所述强制混合叶轮轴垂直向下穿过承压缓冲罐的底板且与承压缓冲罐底板之间实现密封，所述强制混合叶轮轴的下

7、端连接有强制混合叶轮驱动电机。2根据权利要求1所述的冷凝水除盐水间接换热强制混合乏汽回收二级除氧装置，其特征在于所述第一进水管、第二进水管、第三进水管和第四进水管位于承压缓冲罐内的管口分别连接有沿水平面及承压缓冲罐的内圆周壁延伸的环形布水管，各所述环形布水管的中下部分别均匀分布有向承压缓冲罐的轴线射流的喷射孔，各所述喷射孔的轴线与水平面成3045夹角且分别与承压缓冲罐的轴线相交。3根据权利要求1所述的冷凝水除盐水间接换热强制混合乏汽回收二级除氧装置，其特征在于所述承压缓冲罐的内腔底部安装有扰动叶轮，所述扰动叶轮固定连接在扰动叶轮轴上，所述扰动叶轮轴垂直向下穿过承压缓冲罐的底板且与承压缓冲罐底板

8、之间实现密权利要求书CN104085941A2/3页3封，所述扰动叶轮轴的下端连接有扰动叶轮驱动电机；所述扰动叶轮轴偏离所述承压缓冲罐的轴线，所述承压缓冲罐的底板内壁安装有涡流挡板，所述涡流挡板垂直于底板且沿底板直径方向延伸。4根据权利要求1所述的冷凝水除盐水间接换热强制混合乏汽回收二级除氧装置，其特征在于所述排污口设有多个，分为内圈排污口和外圈排污口两组，各内圈排污口均匀分布在离承压缓冲罐轴线较近的圆周上，各外圈排污口均匀分布在离承压缓冲罐轴线较远的圆周上，各内圈排污口与各外圈排污口分布在底板的不同直径上。5根据权利要求4所述的冷凝水除盐水间接换热强制混合乏汽回收二级除氧装置，其特征在于所述

9、内圈排污口和外圈排污口各设有四个，各内圈排污口所在直径与相邻的外圈排污口所在直径之间的夹角为45。6根据权利要求1所述的冷凝水除盐水间接换热强制混合乏汽回收二级除氧装置，其特征在于所述承压缓冲罐的内腔底部安装有采样管，所述采样管伸出承压缓冲罐外且与采样冷却器相连接，所述采样冷却器的出口管路上安装有在线电导率检测仪和在线PH值检测仪。7根据权利要求1所述的冷凝水除盐水间接换热强制混合乏汽回收二级除氧装置，其特征在于所述在线电导率检测仪和在线PH值检测仪的信号线分别接入PLC控制器的相应信号输入端，所述PLC控制器的相应信号输出端与所述第二控制阀的控制线相连接；当PLC控制器检测到在线电导率检测仪

10、提供的电导率大于设定值或在线PH值检测仪提供的PH值超过设定范围时控制第二控制阀打开，当PLC控制器检测到在线电导率检测仪提供的电导率小于设定值且在线PH值检测仪提供的PH值在设定范围内时控制第二控制阀关闭。8根据权利要求1所述的冷凝水除盐水间接换热强制混合乏汽回收二级除氧装置，其特征在于所述第一进水管、第二进水管、第三进水管和第四进水管上分别安装有温度传感器和流量计，所述承压缓冲罐的液相空间的不同方位和不同高度共安装有多个温度传感器，所述承压缓冲罐的气相空间安装有压力传感器。9根据权利要求8所述的冷凝水除盐水间接换热强制混合乏汽回收二级除氧装置，其特征在于所述压力传感器、各所述温度传感器和各

11、所述流量计的信号线分别接入PLC控制器的相应信号输入端，所述PLC控制器的相应信号输出端与所述第一控制阀的控制线相连接；当PLC控制器检测到TT0或PP0时控制第一控制阀的开度加大，当PLC控制器检测到TT0或PP0时控制第一控制阀的开度加大，当PLC控制器检测到TT0或PP0时控制第一控制阀V1的开度加大，当PLC控制器检测到TT0或PP0时控制第一控制阀V1的开度减小；其中T为承压缓冲罐液相空间的各温度传感器所测水温的平均值，例如为第五温度传感器T5、第六温度传感器T6、第七温度传感器T7和第八温度传感器T8所测水温的平均值；P为压力传感器P所测的压力值；T0为PLC控制器的设定温度值，且

12、T0T1M1T2M2T3M3T4M4M1M2M3M4安全系数，T1、T2、T3和T4分别为第一温度传感器T1、第二温度传感器T2、第三温度传感器T3和第四温度传感器T4所探测到的水温，M1、M2、M3和M4分别为第一流量计M1、第二流量计M2、第三流量计M3和第四流量计M4所测量到的流量。P0为PLC控制器的设定压力值，且P0为T0温度下对应的水蒸汽的饱和压力值，安全系数取08095。0033PLC控制器的设定温度值取各进水管的加权平均水温T0，水蒸汽的饱和压力P0与水温T0存在一一对应关系，当罐内温度大于设定温度或罐内压力大于设定压力时，PLC控制器控制第一控制阀V1的开度加大，以加大缓冲罐

13、乏汽的排放；当罐内温度低于设定温度或罐内压力低于设定压力时，PLC控制器控制第一控制阀V1的开度减小，防止排汽过量甚至出现罐外空气倒灌。采用PLC控制器根据水温及压力自动调节第一控制阀V1的开度，提高了系统的自动化水平，避免缓冲罐乏汽的超量排放，确保承压缓冲罐工作在允许的最大压力/温度下，既节能又环保。0034为提高自动化水平，第三换热器混合冷凝水进口H3C的入口管道上安装有第七控制阀V7，第四换热器混合冷凝水进口H4C的入口管道上安装有第八控制阀V8，PLC控制器的相应信号输出端与第七控制阀V7和第八控制阀V8的控制线相连接，PLC控制器根据第一进水管上的第一温度传感器T1和第二进水管上的第

14、二温度传感器T2所探测到的水温控制第七控制阀V7的开度；PLC控制器根据第三进水管上的第三温度传感器T3和第四进水管上的第四温度传感器T4所探测到的水温控制第八控制阀V8的开度。0035作为改进，第一换热器缓冲罐乏汽冷凝水出口H1D的出口管上安装有探测缓冲罐乏汽冷凝水温度的第九温度传感器T9，第九温度传感器T9可以检测第一换热器H1的所排缓冲罐乏汽冷凝水的温度，第九温度传感器的信号线接入PLC控制器的相应信号输入端，PLC控制器的相应信号输出端与第三控制阀V3的控制线相连接，PLC控制器根据第九温度传感器T9检测到的温度高低控制第三控制阀V3的开度大小，以控制进入第一换热器H1的冷却水流量。0

15、036承压缓冲罐E1的内腔底部可以安装有采样管E1E，采样管E1E伸出承压缓冲罐E1外且与采样冷却器Q相连接，采样冷却器Q的出口管路上安装有在线电导率检测仪Q1和在线PH值检测仪Q2，以实时检测罐内混合水的电导率和PH值。0037为提高系统的自动化水平，在线电导率检测仪Q1和在线PH值检测仪Q2的信号线分别接入PLC控制器的相应信号输入端，PLC控制器的相应信号输出端与第二控制阀V2的说明书CN104085941A129/9页13控制线相连接；当PLC控制器检测到在线电导率检测仪Q1提供的电导率大于设定值或在线PH值检测仪Q2提供的PH值超过设定范围时控制第二控制阀V2打开，当PLC控制器检测

16、到在线电导率检测仪Q1提供的电导率小于设定值且在线PH值检测仪Q2提供的PH值在设定范围内时控制第二控制阀V2关闭，实现根据在线电导率检测仪Q1提供的电导率和在线PH值检测仪Q2提供的PH值，自动控制第二控制阀V2的启闭。0038如图2所示，作为改进，第一进水管G1、第二进水管G2、第三进水管G3和第四进水管G4位于承压缓冲罐内的管口分别连接有沿水平面及承压缓冲罐的内圆周壁延伸的环形布水管，图2中以第三进水管G3为例，各环形布水管的中下部分别均匀分布有向承压缓冲罐的轴线射流的喷射孔，各喷射孔的轴线与水平面成3045夹角且分别与承压缓冲罐的轴线相交。每路进水均通过布置了喷射孔的罐内环形管出水，水

17、流自喷射孔向斜下方喷出，以抛物状与罐内水体接触，延长了与罐内水体的接触时间，实现充分换热，避免热爆。0039如图1所示，当合成氨冷却除盐水、变换冷却除盐水与混合冷凝水的温差较大时，仅靠自然换热，罐内温度仍然很难分布均匀，容易在承压缓冲罐E1内形成温度差。可以在承压缓冲罐的内腔中下部安装强制混合叶轮E1C，强制混合叶轮E1C固定连接在强制混合叶轮轴上，强制混合叶轮轴垂直向下穿过承压缓冲罐的底板且与承压缓冲罐底板之间实现密封，强制混合叶轮轴的下端连接有强制混合叶轮驱动电机，强制混合叶轮轴优选位于承压缓冲罐的轴线上。开启强制混合叶轮E1C对罐内储水进行强制混合，促进罐内温度分布的均匀性。0040由于

18、杂质积聚在承压缓冲罐的底部，排污时很难随水流排出，可以在承压缓冲罐的内腔底部安装扰动叶轮E1D，扰动叶轮E1D固定连接在扰动叶轮轴上，扰动叶轮轴垂直向下穿过承压缓冲罐的底板且与承压缓冲罐底板之间实现密封，扰动叶轮轴的下端连接有扰动叶轮驱动电机，开启扰动叶轮E1D使底部水流转动可以将杂质漾起，利于排出。0041扰动叶轮轴优选偏离承压缓冲罐的轴线，以避免使水流呈现稳定的环流状态。0042如图3所示，作为改进，承压缓冲罐的底板内壁可以安装有涡流挡板E1B，涡流挡板E1B垂直于底板且沿底板直径方向延伸，涡流挡板E1B可以彻底破坏环流，使水流出现湍流状态，更利于杂质的扰动与排出。0043排污口E1A可以

19、设有多个，例如分为内圈排污口和外圈排污口两组，各内圈排污口均匀分布在离承压缓冲罐轴线较近的圆周上，各外圈排污口均匀分布在离承压缓冲罐轴线较远的圆周上，各内圈排污口与各外圈排污口分布在承压缓冲罐底板的不同直径上。0044内圈排污口和外圈排污口优选各设有四个，内圈排污口与外圈排污口在圆周方向上错开排列，在相位上依次错开45设置，四个内圈排污口呈菱形布置，四个外圈排污口呈正方形布置，各内圈排污口所在直径与相邻的外圈排污口所在直径之间的夹角为45。0045以上所述仅为本发明之较佳可行实施例而已，非因此局限本发明的专利保护范围。除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，整个装置可以共用一个PLC控制器，也可以各单元由各自的PLC控制器控制。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。说明书CN104085941A131/3页14图1说明书附图CN104085941A142/3页15图2说明书附图CN104085941A153/3页16图3说明书附图CN104085941A16