一种双塔法节能型除氧器及生产方法

技术领域

本发明涉及化工技术领域，特别涉及一种双塔法节能型除氧器及生产方法。

背景技术

大气式除氧器是锅炉除氧器常见的一种，通常由一个除氧塔及除氧水箱组成，采用0.4MPa～0.6MPa的低压蒸汽为热源，蒸汽通过除氧头直接加入除氧水箱给水加热和给除氧塔加热；冷的离子水从除氧塔顶部加入，在除氧塔内与上升蒸汽传质传热；除氧水温度控制在约105℃，除氧器内控制压力0.019MPa～0.02MPa；水中的氧气等不凝气体因液面上的分压接近0而从水中析出，最终从除氧塔顶部随蒸汽排至大气。

现有技术采用大气式除氧器单塔法除氧，具体作业方法为：回收高温蒸汽冷凝水直接加入除氧水箱，加入量根据上游来水量控制，冷的去离子水根据除氧水箱内的液位变化自动加入；水蒸汽通过除氧水箱的温度检测值手动加入直接蒸汽；来自锅炉的定排高温炉水进入闪蒸罐，闪蒸罐手动控制液位，闪蒸后的冷凝水经过水水换热器与低温离子水换热，换热后的离子水进入除氧塔顶部；闪蒸的蒸汽与0.4MPa～0.6MPa的低压蒸汽混合和作为热源蒸汽；热源蒸汽一方面从除氧头直接加入除氧水箱给水加热，另一方面从除氧塔底部加入给除氧塔中的冷水加热。

其存在以下缺陷：一是除氧水箱内的温度难以控制，在100℃～110℃范围波动，导致除氧水的除氧效果不好，同时除氧尾气中蒸汽含量太高，蒸汽损失大；除氧器中压力过高，直接蒸汽从溢流管中直接排入大气浪费；二是除氧塔中的水量波动较大，蒸汽利用率低；三是闪蒸器中的液位难以控制，连排量大时，蒸汽从闪蒸器内串入水水换热器，造成热能损失；四是锅炉定排锅炉水中的热能未回收，同时，因高压，锅炉定排手动阀门实际难以关闭严，长期内漏并连续排放高温炉水至环境，造成浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种双塔法节能型除氧器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种双塔法节能型除氧器，包括除氧水箱、第一除氧塔、第二除氧塔、闪蒸罐和水水换热器，所述第一除氧塔导通固定于除氧水箱的上表面，第一除氧塔的上表面导通固定有第一管线，第一管线的另一端导通固定于第二除氧塔底部一侧，第一除氧塔顶部一侧导通固定有第二管线，第二管线的另一端导通固定有第一液封管，第一液封管的另一端导通固定于第二除氧塔的下表面，第一除氧塔底部一侧导通固定有第三管线，第三管线的另一端导通固定于闪蒸罐的上表面，闪蒸罐底部一侧导通固定有第六调节阀，且第六调节阀的输出端导通固定于水水换热器底部一侧，水水换热器的上表面导通连接于第二除氧塔顶部一侧。

优选的，所述闪蒸罐稳定液位为20％～30％，内部压力为0.02MPa～0.8MPa，除氧水箱稳定液位为60％～80％，操作压力为0.019MPa～0.02MPa，操作温度为104℃～106℃。

优选的，所述第一液封管的液封高度为5米，第二除氧塔底部位置高于第一除氧塔进水口3米。

优选的，所述第三管线上安装有单向阀、第八调节阀和流量计，且单向阀的输出端导通连接于第一除氧塔上，单向阀的输入端导通连接有流量计，流量计的输入端导通连接有第八调节阀，第八调节阀的输入端导通连接于闪蒸罐的上表面，流量计与第八调节阀建立电性连接。

优选的，所述除氧水箱上安装有第一调节阀、第一温度变送器、第一液位计、第九调节阀和第二液封管，且第一调节阀的输出端导通连接于除氧水箱底部一侧，第一调节阀与第一温度变送器建立电性连接，第一温度变送器安装于除氧水箱顶部一侧，第一液位计安装于除氧水箱顶部另一侧，第九调节阀的输出端导通连接于除氧水箱的下表面，第二液封管贯通连接于除氧水箱的内部。

优选的，所述第二液封管的液封高度为5米。

优选的，所述第一除氧塔上安装有第二调节阀、第七调节阀和第一压力变送器，且第二调节阀的输出端导通连接于第一除氧塔顶部一侧，第七调节阀的输入端导通固定于第一除氧塔的上表面，第七调节阀的输出端导通固定于第一管线上，第一压力变送器安装于第一除氧塔顶部一侧。

优选的，所述第二除氧塔上安装有第一蒸汽管道、第二蒸汽管道、除氧尾气管和第二温度变送器，且第一蒸汽管道和第二蒸汽管道导通固定于第二除氧塔底部一侧，除氧尾气管导通固定于第二除氧塔的上表面，第二温度变送器安装于第二除氧塔顶部一侧。

优选的，所述闪蒸罐上安装有第四调节阀、第五调节阀、第二液位计和第二压力变送器，且第四调节阀的输出端导通连接于闪蒸罐顶部一侧，第二压力变送器设置于第四调节阀的顶端，第五调节阀的输出端导通连接于闪蒸罐顶部另一侧，第二液位计设置于第五调节阀的底端，第二液位计与第六调节阀建立电性连接。

优选的，所述水水换热器上安装有第三调节阀和第四管线，且第三调节阀的输出端导通连接于水水换热器的下表面，第三调节阀与第一液位计建立电性连接，第四管线导通固定于水水换热器顶部一侧。

本发明提供的一种双塔法节能型除氧器，其优点在于：本发明采用双塔除氧，通过第一除氧塔去除水中的氧及不凝气体，通过第二除氧塔预热离子水，并分离氧及其他不凝气，创造条件回收现有排空不能利用的低品质乏汽，有效地节约了蒸汽，提高了离子水的除氧效率，降低了锅炉的腐蚀率，增加了冷凝水回收量，减少了热污染，改善了现场环境，具有自动化程度高、连续稳定运行、操作简便、可实现无人化操作的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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为本发明原理图；

图中：1、除氧水箱；2、第一除氧塔；3、第二除氧塔；4、闪蒸罐；5、水水换热器；6、第一调节阀；7、第二调节阀；8、第三调节阀；9、第四调节阀；10、第五调节阀；11、第六调节阀；12、单向阀；13、第七调节阀；14、第一温度变送器；15、第一液位计；16、第一压力变送器；17、第一管线；18、第一液封管；19、第二管线；20、第三管线；21、第四管线；22、第二液位计；23、第八调节阀；24、流量计；25、第九调节阀；26、第二液封管；27、第一蒸汽管道；28、第二蒸汽管道；29、除氧尾气管；30、第二温度变送器；31、第二压力变送器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供的一种实施例：一种双塔法节能型除氧器，包括除氧水箱1、第一除氧塔2、第二除氧塔3、闪蒸罐4和水水换热器5，第一除氧塔2导通固定于除氧水箱1的上表面，第一除氧塔2的上表面导通固定有第一管线17，第一管线17的另一端导通固定于第二除氧塔3底部一侧，第一除氧塔2顶部一侧导通固定有第二管线19，第二管线19的另一端导通固定有第一液封管18，第一液封管18的另一端导通固定于第二除氧塔3的下表面，第一除氧塔2底部一侧导通固定有第三管线20，第三管线20的另一端导通固定于闪蒸罐4的上表面，闪蒸罐4底部一侧导通固定有第六调节阀11，且第六调节阀11的输出端导通固定于水水换热器5底部一侧，水水换热器5的上表面导通连接于第二除氧塔3顶部一侧；闪蒸罐4稳定液位为20％～30％，内部压力为0.02MPa～0.8MPa，除氧水箱1稳定液位为60％～80％，操作压力为0.019MPa～0.02MPa，操作温度为104℃～106℃；第一液封管18的液封高度为5米，第二除氧塔3底部位置高于第一除氧塔2进水口3米；第三管线20上安装有单向阀12、第八调节阀23和流量计24，且单向阀12的输出端导通连接于第一除氧塔2上，单向阀12的输入端导通连接有流量计24，流量计24的输入端导通连接有第八调节阀23，第八调节阀23的输入端导通连接于闪蒸罐4的上表面，流量计24与第八调节阀23建立电性连接；除氧水箱1上安装有第一调节阀6、第一温度变送器14、第一液位计15、第九调节阀25和第二液封管26，且第一调节阀6的输出端导通连接于除氧水箱1底部一侧，第一调节阀6与第一温度变送器14建立电性连接，第一温度变送器14安装于除氧水箱1顶部一侧，第一液位计15安装于除氧水箱1顶部另一侧，第九调节阀25的输出端导通连接于除氧水箱1的下表面，第二液封管26贯通连接于除氧水箱1的内部；第二液封管26的液封高度为5米；第一除氧塔2上安装有第二调节阀7、第七调节阀13和第一压力变送器16，且第二调节阀7的输出端导通连接于第一除氧塔2顶部一侧，第七调节阀13的输入端导通固定于第一除氧塔2的上表面，第七调节阀13的输出端导通固定于第一管线17上，第一压力变送器16安装于第一除氧塔2顶部一侧；第二除氧塔3上安装有第一蒸汽管道27、第二蒸汽管道28、除氧尾气管29和第二温度变送器30，且第一蒸汽管道27和第二蒸汽管道28导通固定于第二除氧塔3底部一侧，除氧尾气管29导通固定于第二除氧塔3的上表面，第二温度变送器30安装于第二除氧塔3顶部一侧；闪蒸罐4上安装有第四调节阀9、第五调节阀10、第二液位计22和第二压力变送器31，且第四调节阀9的输出端导通连接于闪蒸罐4顶部一侧，第二压力变送器31设置于第四调节阀9的顶端，第五调节阀10的输出端导通连接于闪蒸罐4顶部另一侧，第二液位计22设置于第五调节阀10的底端，第二液位计22与第六调节阀11建立电性连接；水水换热器5上安装有第三调节阀8和第四管线21，且第三调节阀8的输出端导通连接于水水换热器5的下表面，第三调节阀8与第一液位计15建立电性连接，第四管线21导通固定于水水换热器5顶部一侧。

工作原理：使用本发明时，具体包括以下几步：一是：来自本装置外的离子水经第三调节阀8进入水水换热器5壳程，第三调节阀8开度与第一液位计15关联，采用液位信号-调节阀系统自动控制除除氧水箱1液位为60％～80％；二是：来自第六调节阀11的高温锅炉闪蒸水进入水水换热器5下部管程，经水水换热器5冷却后从管程上部流出界区，经水水换热器5换热升温的离子水则经管线进入第二除氧塔3的顶部；三是：离子水从第二除氧塔3的顶部自上而下流动，第一蒸汽管道27将高温冷凝水闪蒸汽回收进第二除氧塔3，第二蒸汽管道28将其他低品质蒸汽回收进第二除氧塔3，第一管线17内的除氧蒸汽从第二除氧塔3的下部进入，并自下而上与离子水逆流换热，氧气及其他不凝气从除氧尾气管29中排出，第二除氧塔3的顶部温度为60℃～80℃；四是：预热后的高温离子水从第二除氧塔3的底部流出至第一液封管18，并经第二管线19自流入第一除氧塔2；五是：来自锅炉的高温高压水经第四调节阀9、第五调节阀10进入闪蒸罐4减压闪蒸，第二液位计22显示闪蒸罐4的液位，并与第六调节阀11关联，采用液位信号-自动调节阀关联系统控制闪蒸罐4的液位为20％～30％，第六调节阀11自动调节，将多余的高温锅炉闪蒸水排至水水换热器5；闪蒸汽根据流量计24的流量设定，关联第八调节阀23自动调节，并经第三管线20、单向阀12进入第一除氧塔2的下部，第二压力变送器31的压力变动范围为0.02MPa～0.8MPa，闪蒸蒸汽采用流量信号-自动调节阀关联系统，控制压力为0.02MPa～0.8MPa，以保持输出闪蒸蒸汽流量稳定，防止闪蒸蒸汽流量的剧烈变化冲击第一除氧塔2，单向阀12用于防止第一除氧塔2内低压蒸汽反向流动；六是：第二调节阀7的水进入第一除氧塔2的顶部，与高温离子水一起，从第一除氧塔2的顶部自上而下流动，闪蒸汽及除氧水箱1中的液面蒸汽自下而上与水逆流换热；调节第七调节阀13的开度，控制第一压力变送器16的压力值为0.019MPa～0.02MPa；第一除氧塔2顶部的除氧蒸汽经第七调节阀13进入第一管线17；七是：第一除氧塔2下部的高温离子水自流入除氧水箱1储存，液位为60％～80％，低压蒸汽经第一调节阀6与第一温度变送器14关联，自动进入第一除氧塔2中，控制第一温度变送器14的温度为104℃～106℃，第一温度变送器14的温度低于104℃时，则增加第七调节阀13的开度，第一温度变送器14的温度高于106℃时，则减少第七调节阀13的开度；除氧水箱1中的除氧水经第九调节阀25进入锅炉系统；除氧水箱1异常高水位，多余水从第二液封管26排出，正常情况第二液封管26阻止除氧水箱1中的蒸汽外溢；在本发明中，第一调节阀6为低压蒸汽调节阀，第二调节阀7为回收高温蒸汽冷凝水加水调节阀，第三调节阀8为低温离子水加水调节阀，第四调节阀9为锅炉高温水连排调节阀，第五调节阀10为锅炉水定排调节阀，第六调节阀11为排液调节阀，第七调节阀13为尾气调节阀，第八调节阀23为闪蒸汽调节阀，第一蒸汽管道27用于回收高温冷凝水闪蒸汽，第二蒸汽管道28用于回收其他低品质蒸汽，水水换热器5回收闪蒸后高温水的热量，第二除氧塔3作为离子水的预热器；回收高温蒸汽冷凝水与预热后的高温离子水全部加入第一除氧塔2顶部，可以实现第一除氧塔2内水流量的稳定，有利于传热与传质过程；闪蒸蒸汽送入第一除氧塔2，低压蒸汽送入除氧水箱1液面下分别加热，有利于蒸汽热量的综合利用；第二液封管26液封高度达到5米，可防止液封空管，避免除氧水箱1内的蒸汽通过第二液封管26逃逸至大气，节省能源。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。