一种蒸汽供应系统

技术领域

本申请涉及工业锅炉技术领域，更具体地，涉及一种蒸汽供应系统。

背景技术

传统的锅炉、压力容器和压力管道上都安装有至少一个安全阀。设置多个安全阀的，不同安全阀的起跳压力不同。作为安全附件，当蒸汽压力偏高时，安全阀起跳，实现压力释放，从而保护压力容器和压力管道。这种安全阀是特种设备，是质监局强制要求安装的安全附件，安全阀的放散管上不能安装任何阀门等附件。但是这种安全阀的放散管直通大气，使得释放的蒸汽内的能量无法回收利用，造成了能源的浪费和环境污染。

发明内容

本申请提供一种蒸汽供应系统，在锅炉上同时设置特种安全阀和起跳压力小于特种安全阀的普通安全阀，在锅炉或管道的压力偏高时普通安全阀优先起跳，避免特种安全阀起跳，并且普通安全阀的放散管与所述除氧水箱内的加热器连接，放散管内的高压蒸汽用来加热除氧水箱内的软化水，以除去除氧水箱内软化水中的氧，充分利用了能源，并且避免环境污染。

本申请提供了一种蒸汽供应系统，包括第一锅炉、第一分汽缸、高压用汽设备、低压用汽设备以及除氧水箱；

第一锅炉上设有第一输出管、第一输入管路、第一特种安全阀以及第一普通安全阀，第一特种安全阀的起跳压力大于第一普通安全阀的起跳压力；第一输出管与第一分汽缸的输入口连接，第一分汽缸的第二输出管与高压用汽设备连接，第二输出管上设有第二电动阀；第一分汽缸的第三输出管上设有第一减压阀，第一减压阀的输出端设有与低压用汽设备连接的第二输入管路，第二输入管路上设有第一电动阀；

除氧水箱的出口处设有水泵，水泵的输出口与第一输入管路连接，第一输入管路上设有第一阀门，第一特种安全阀的放散管与大气相通，第一普通安全阀的放散管通过第三输入管路与除氧水箱内的第一加热器连接，第三输入管路上设有第二减压阀。

优选地，第二输入管路上，第一电动阀的上游设有第二特种安全阀和第二普通安全阀，第二特种安全阀的放散管与大气相通，第二普通安全阀的放散管通过第三输入管路与除氧水箱内的第一加热器连接，第二特种安全阀的起跳压力大于第二普通安全阀的起跳压力。

优选地，第二输出管上，第二电动阀的上游设有第三特种安全阀和第三普通安全阀，第三特种安全阀的放散管与大气相通，第三普通安全阀的放散管通过第三输入管路与除氧水箱内的第一加热器连接，第三特种安全阀的起跳压力大于第三普通安全阀的起跳压力。

优选地，第一减压阀的输出端设有与空调加湿器连接的第四输入管路，第四输入管路上设有第三电动阀。

优选地，第四输入管路上，第三电动阀的上游设有第四特种安全阀和第四普通安全阀，第四特种安全阀的放散管与大气相通，第四普通安全阀的放散管通过第三输入管路与除氧水箱内的第一加热器连接，第四特种安全阀的起跳压力大于第四普通安全阀的起跳压力。

优选地，蒸汽供应系统还包括第二锅炉，第二锅炉上设有第四输出管、第四输入管路、第五特种安全阀以及第五普通安全阀，第五特种安全阀的起跳压力大于第五普通安全阀的起跳压力；

第四输出管上设有第二阀门，第四输出管的端部与第一减压阀的输入端连接；第四输入管路与水泵的输出口连接，第四输入管路上设有第三阀门，第五特种安全阀的放散管与大气相通，第五普通安全阀的放散管通过第三输入管路与除氧水箱内的第一加热器连接。

优选地，第一分汽缸上设有第六特种安全阀以及第六普通安全阀，第六特种安全阀的起跳压力大于第六普通安全阀的起跳压力；第六普通安全阀的放散管通过第三输入管路与除氧水箱内的第一加热器连接。

优选地，蒸汽供应系统还包括第二分汽缸，第二分汽缸的输入口与第三输出管连接，第二分汽缸的第五输出管与第二输入管路连接，第二分汽缸的第六输出管通过第五输入管路与除氧水箱内的第二加热器连接。

优选地，第一减压阀的输出端设有与第五输入管路连接的第六输入管路。

优选地，第二分汽缸上设有第七特种安全阀以及第七普通安全阀，第七特种安全阀的起跳压力大于第七普通安全阀的起跳压力；第七普通安全阀的放散管通过第三输入管路与除氧水箱内的第一加热器连接。

通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例，并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。

图1为本申请提供的蒸汽供应系统的结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

本申请提供一种蒸汽供应系统，在锅炉上同时设置特种安全阀和起跳压力小于特种安全阀的普通安全阀，在锅炉或管道的压力偏高时普通安全阀优先起跳，避免特种安全阀起跳，并且普通安全阀的放散管与除氧水箱内的加热器连接，放散管内的高压蒸汽用来加热除氧水箱内的软化水，以除去除氧水箱内软化水中的氧，充分利用了能源，并且避免环境污染。并且，分汽缸、用汽设备上也采用双安全阀结构，进一步避免了能源浪费和环境污染。另外，本申请中设置了两个锅炉，在用汽需求小时采用单台锅炉；用汽需求大时一台高压运行，提供高压蒸汽，另一台低压运行，提供低压蒸汽，起到节能作用，并且无需将高压蒸汽频繁调节成低压，有利于保护减压阀的阀芯、弹簧等，延长减压阀的使用寿命，另外即使减压阀失灵也不会影响低压用汽设备正常用汽。

作为一个实施例，如图1所示，本申请提供的蒸汽供应系统包括第一锅炉8、第一分汽缸109、高压用汽设备53、低压用汽设备66以及除氧水箱123；

第一锅炉8上设有第一输出管、第一输入管路、第一特种安全阀11以及第一普通安全阀12，第一特种安全阀11的起跳压力大于第一普通安全阀12的起跳压力。如图1所示，第一输出管包括管道10和管道15，第一输出管上设有阀门9和阀门16，用于控制第一输出管的通断。

第一输出管与第一分汽缸109的输入口连接，第一分汽缸109的第二输出管与高压用汽设备53连接，第二输出管上设有第二电动阀52。具体地，自第一分汽缸109至高压用汽设备53，第二输出管依次包括管道22、管道43和管道51。管道22上设有阀门17，管道43上设有压力传感器44，管道51上设有第二电动阀52。

第一分汽缸109的第三输出管上设有第一减压阀34，第二输入管路上设有第一电动阀65。具体地，第三输出管包括管道26、管道24以及管道23，管道26上设有阀门18，管道23上设有第一减压阀34。第一减压阀34的输出端设有与低压用汽设备66连接的第二输入管路，第二输入管路包括管道40、管道41、管道55和管道64，管道40上设有阀门37，管道55上设有减压阀56、压力传感器57，管道64上设有第一电动阀65。

除氧水箱123的出口处的管道118上设有水泵119，水泵119的输出口与第一输入管路连接，第一输入管路上设有第一阀门112。具体地，第一输入管路包括管道111，第一阀门112设置在管道111上。

第一特种安全阀11的放散管与大气相通，第一普通安全阀12的放散管通过第三输入管路与除氧水箱123内的第一加热器122连接，第三输入管路上设有第二减压阀97。具体地，第三输入管路设置在第一加热器122的输入口处，第一普通安全阀12的放散管与第三输入管路之间设有管道110、管道108和管道98。管道108上设有流量计13和单向阀14。

优选地，第二输入管路上，第一电动阀65的上游设有第二特种安全阀58和第二普通安全阀60，第二特种安全阀58的放散管59与大气相通，第二普通安全阀60的放散管通过第三输入管路与除氧水箱123内的第一加热器122连接，第二特种安全阀58的起跳压力大于第二普通安全阀60的起跳压力。第二普通安全阀60的放散管与第三输入管路之间的管道63上设有流量计61和单向阀62。

优选地，第二输出管上，第二电动阀52的上游设有第三特种安全阀45和第三普通安全阀47，第三特种安全阀45的放散管46与大气相通，第三普通安全阀47的放散管通过第三输入管路与除氧水箱123内的第一加热器122连接，第三特种安全阀45的起跳压力大于第三普通安全阀47的起跳压力。第三普通安全阀47的放散管与第三输入管路之间设有管道50、管道54、管道67、管道81、管道95、管道96，管道50上设有流量计48和单向阀49。

优选地，第一减压阀34的输出端设有与空调加湿器79连接的第四输入管路，第四输入管路上设有第三电动阀78。具体地，第四输入管路包括管道39、管道42和管道77，管道39上设有阀门36，管道77上设有电动阀68、减压阀69、压力传感器70以及第三电动阀78。

优选地，第四输入管路上，第三电动阀78的上游设有第四特种安全阀71和第四普通安全阀73，第四特种安全阀71的放散管72与大气相通，第四普通安全阀73的放散管通过第三输入管路与除氧水箱123内的第一加热器122连接，第四特种安全阀71的起跳压力大于第四普通安全阀73的起跳压力。第四普通安全阀73的放散管与第三输入管路之间的管道76上设有流量计74和单向阀75。

优选地，第一分汽缸109上设有第六特种安全阀19以及第六普通安全阀20，第六特种安全阀19的起跳压力大于第六普通安全阀20的起跳压力。第六普通安全阀20的放散管通过第三输入管路与除氧水箱123内的第一加热器122连接。第六普通安全阀20的放散管与第三输入管路之间设有管道29和管道98，管道29上设有流量计27和单向阀28。

优选地，蒸汽供应系统还包括第二锅炉1，第二锅炉1上设有第四输出管、第四输入管路、第五特种安全阀4以及第五普通安全阀5，第五特种安全阀4的起跳压力大于第五普通安全阀5的起跳压力；第四输出管上设有第二阀门2，第四输出管的端部与第一减压阀34的输入端连接。具体地，第四输出管包括管道3和管道21，管道21与管道23的端部连接，从而与第一减压阀34的输入端连接。第四输入管路与水泵119的输出口连接，第四输入管路上设有第三阀门113。具体地，第四输入管路包括与管道118连接的管道116和与第二锅炉1连接的管道114，第三阀门113设置在管道114上。第五普通安全阀5的放散管通过第三输入管路与除氧水箱123内的第一加热器122连接。第五普通安全阀5的放散管与第三输入管路之间的管道(包括管道115、管道117和管道108)上设有流量计6和单向阀7，其中，管道108的端部与管道98的端部连接，从而与第三输入管路连接。管道115上设有流量计6和单向阀7。

优选地，蒸汽供应系统还包括第二分汽缸107，第二分汽缸107的输入口(与具有阀门32的管道33连接)通过管道25与第三输出管(具体为管道26部分)连接，从而与第一分汽缸109连接。第二分汽缸107的第五输出管102与第二输入管路连接，具体为通过具有阀门31的管道102与管道41的端部连接。第二分汽缸107的第六输出管通过第五输入管路与除氧水箱123内的第二加热器120连接，第一加热器122与第二加热器120之间设有挡板121。具体地，第六输出管上设有阀门104，第五输入管路包括管道82、管道91、管道93和管道94，第五输入管路上设有减压阀83、压力传感器84和电动阀92。

优选地，第五输入管路(具体为管道82)上设有第九特种安全阀85以及第九普通安全阀87，第九特种安全阀85的起跳压力大于第九普通安全阀87的起跳压力。第九特种安全阀85的放散管86与大气相通，第九普通安全阀87的放散管通过第三输入管路与除氧水箱123内的第一加热器122连接。第九普通安全阀87的放散管与第三输入管路之间设有管道90，管道90上设有流量计88和单向阀89。

优选地，第一减压阀34的输出端设有与第五输入管路连接的第六输入管路38，第六输入管路38上设有阀门35。

优选地，第二分汽缸107上设有第七特种安全阀106以及第七普通安全阀105，第七特种安全阀106的起跳压力大于第七普通安全阀105的起跳压力；第七普通安全阀105的放散管通过第三输入管路与除氧水箱123内的第一加热器122连接。第七普通安全阀105的放散管与第三输入管路之间的管道99上设有流量计100和单向阀101。

第二分汽缸107的第七输出管103与第四输入管路连接，从而连接到空调加湿器79。第七输出管103上设有阀门30。

除氧水箱123上设有布水器124，布水器124的出口通过第八输出管与软水箱136内的第三加热器133连接，其中第八输出管包括管道126和管道129、管道132，管道126上设有流量计125和电动阀128。除氧水箱123上设有第八特种安全阀147以及第八普通安全阀148，第八特种安全阀147的起跳压力大于第八普通安全阀148的起跳压力。第八普通安全阀148的放散管通过第九输出管与软水箱136内的第四加热器137连接，其中，第九输出管包括管道143、管道141、管道134和管道135，管道143上设有流量计144和单向阀145。软水箱136上设有放散管131，软水箱136的输出口通过回水管与布水器124的入口连接，回水管包括管道139、管道140和管道142，管道139上设有水泵138，管道142上设有电动阀146。软水箱136通过管道130与软水站127连接。

优选地，布水器124的第八输出管还设有与第三电动阀78的输入口连接的支管80，从而与空调加湿器79连接。

在冬季，除氧水箱123排放的富含氧的放散蒸汽可以经布水器124的第八输出管的支管和第三电动阀78进入空调加湿器79加湿空气，空调加湿器79内的空气加湿后输送进车间用来调节车间温湿度。由于除氧水箱123放散蒸汽不仅含有大量热能，而且富含氧气，在控制车间温湿度时，无形中增加了车间的氧含量，改善环境。因此，控制系统自动统计流量计125的流量，当流量计125统计的放散汽体充足时，电动阀68关闭，优先利用除氧水箱123放散的含氧蒸汽进入空调加湿器79；当流量计125统计的放散汽体不足时，电动阀68适当打开，第二分汽缸107产生的蒸汽才经第四输入管路和减压阀69减压成低压蒸汽后，再经管道77和第三电动阀78进入空调加湿器79。因此，本申请优先利用除氧水箱123放散的含氧蒸汽进入空调加湿器79调节车间温湿度，不仅节约能源，而且增加车间氧含量。

而夏季，由于空调加湿器79不需要蒸汽加湿，除氧水箱123排放的放散蒸汽可以经第八输出管进入第三加热器133，加热软水箱136内的软化水。由于除氧水箱123自身能排汽，说明除氧水箱内温度大于100摄氏度，自身排放蒸汽无法自身吸收，因此，在除氧水箱123的第八普通安全阀148起跳压力设定小于第八特种安全阀147起跳值情况下，若第八普通安全阀148起跳，则放散蒸汽经第九输出管进入第四加热器137，加热软水箱136内的软化水。由于软化水暴露在空气中，并由自来水制成，水中氧含量已经饱和，并且随着水温的升高，氧含量逐渐下降，水温达到100摄氏度以上时，水中氧含量为0mg/L。因此，除氧水箱123的含氧放散蒸汽加热软化水，软化水仅吸收放散蒸汽热能和水，由于软水箱136内软化水温度升高和氧含量已经饱和，软水箱136内软化水中的氧不仅不会增高，反而会降低。这样，软水站127产生的软化水不断的经管道130进入软水箱136，软水箱136内的软化水被除氧器放散蒸汽加热后，经回水管进入布水器124，在布水器124内与放散蒸汽初次热交换后落入除氧水箱123，除氧水箱123内的水加热除氧后，经管道118和第一输入管路供第一锅炉8利用和经管道118和第四输入管路供第二锅炉1利用。

本申请种，部分设备和管路上均同时安装特种安全阀和普通安全阀，特种安全阀是相关规范和质监局强制要求安装的并需要定期校验的安全阀，属于特种设备，普通安全阀是一种设备特殊附件非强制要求安装的安全阀，作为普通附件进行管理。需要说明的是，设备和管路上的特种安全阀可以是一个，也可以是多个，根据需要设置即可，不同特种安全阀的起跳压力不同，但均高于同一设备或管路上的普通安全阀。普通安全阀的设定起跳压力低于特种安全阀的设定压力，若蒸汽压力升高，普通安全阀优先起跳，普通安全阀的放散管与除氧水箱连接(请见上述说明)，普通安全阀起跳时释放的蒸汽可以用来加热软化水，这样释放的蒸汽不仅被回收利用，而且又能防止特种安全阀起跳将蒸汽通过放散管排放到大气，从而防止浪费热能和污染环境。仅在普通安全阀失灵情况下，特种安全阀才起跳。

另外，每个普通安全阀的排汽管道上都安装流量计，若某台普通安全阀起跳，相关流量计就会显示流量，不仅可以判断哪台设备或减压阀失灵导致了蒸汽压力升高以及判断哪台安全阀起跳，方便判断和维护、恢复设备。

而且，本申请优先利用安全阀放散的蒸汽加热软化水。具体地，当控制系统统计所有普通安全阀的放散蒸汽流量充足，能够将除氧水箱123的软化水加热至104摄氏度时，电动阀92关闭，阻止第二分汽缸107或第二锅炉1内的蒸汽进入除氧水箱123。当控制系统统计所有普通安全阀的放散蒸汽流量不足以将除氧水箱123的软化水加热至104摄氏度时，根据水温，电动阀92适当打开，用第二分汽缸107或第二锅炉1内的蒸汽经减压阀83减压后，再经第五输入管路进入第二加热器120，加热除氧水箱123内的软化水，最大程度优先利用安全阀起跳排放的蒸汽，以节省能源。

基于上述，本申请的蒸汽供应系统的使用方法如下：

(1)当1台锅炉可以满足全厂高压用汽和低压用汽需求时，此时第一锅炉8高压运行，第二锅炉1停机(此时第一锅炉8产生的高压蒸汽进入第一分汽缸109)，或第二锅炉1高压运行，第一锅炉8停机(此时第二锅炉1产生的高压蒸汽进入第一分汽缸109)。第一分汽缸109内的蒸汽经第二输出管进入高压用汽设备53利用。当仅第一锅炉8高压运行时，第一分汽缸109产生的高压蒸汽也可以经管道26、管道25和管道33进入第二分汽缸107；当仅第二锅炉1高压运行时，第二锅炉1产生的高压蒸汽可以直接进入第二分汽缸107。第二分汽缸107产生的蒸汽可以经管道102、第二输入管路进入减压阀56，减压成低压蒸汽后进入低压用汽设备66被利用；第二分汽缸107产生的蒸汽也可以经管道103和第四输入管路进入减压阀69，减压成低压蒸汽后进入空调加湿器79被利用；第二分汽缸107产生的蒸汽也可以经第五输入管路进入减压阀83，减压成低压蒸汽后进入第二加热器120，用来加热除氧水箱123内的软化水，除去除氧水箱内软化水中的氧。

若仅在主管道(即管道23)安装一个总的减压阀，则低压用汽设备的供汽管道的直径必须较大，增加了投资，且不利于安装。此时，若总的减压阀失灵，不能在主管道上将高压蒸汽减压成低压蒸汽，不仅总的减压阀后的安全阀会起跳排汽，整个低压用汽设备可能将无法生产。若仅在支管道上安装减压阀(即减压阀56、69、83)，一旦支管上减压阀失灵，则该分支的安全阀就会起跳排汽，甚至该分支的用汽设备无法生产。因此，本申请不仅在支管道上分别安装减压阀56、减压阀69、减压阀83，而且在总管道上安装减压阀34。当减压阀56失灵时，第二锅炉1产生的高压蒸汽可以经减压阀24减压成低压蒸汽后经进入低压用汽设备66被利用，且防止了安全阀58、安全阀60起跳排汽；同理，当减压阀69失灵时，第二锅炉1产生的高压蒸汽可以经减压阀34减压成低压蒸汽后经进入空调加湿器79被利用，且防止了安全阀71、安全阀73起跳排汽；同理，当减压阀83失灵时，第二锅炉1产生的高压蒸汽可以经减压阀34减压成低压蒸汽后进入第二加热器120，用来加热除氧水箱123内的软化水，除去除氧水箱123内软化水中的氧，且防止了安全阀85、安全阀87起跳排汽。除氧水箱123内除氧后的软化水，经管道118和第一输入管路供第一锅炉8利用和经管道118和第四输入管路供第二锅炉1利用。

(2)当全厂用汽量较大，需要开启两台或两台以上锅炉同时运行时，第一锅炉8高压运行，第一锅炉8产生的高压蒸汽进入第一分汽缸109，第一分汽缸109内的蒸汽可以经第二输出管进入高压用汽设备53利用。此时，第二锅炉1低压运行，阀门18、阀门35、阀门36、阀门37均处于关闭状态，第二锅炉1产生的低压蒸汽可以经管道3、管道21、管道24后经管道25、管道33直接进入第二分汽缸107。第二分汽缸107产生的蒸汽可以经管道102、第二输入管路进入减压阀56，减压成低压蒸汽后进入低压用汽设备66被利用；第二分汽缸107产生的蒸汽也可以经管道103和第四输入管路进入减压阀69，减压成低压蒸汽后进入空调加湿器79被利用；第二分汽缸107产生的蒸汽也可以经第五输入管路进入减压阀83，减压成低压蒸汽后进入第二加热器120，用来加热除氧水箱123内的软化水，除去除氧水箱内软化水中的氧。除氧水箱123内除氧后的软化水，经管道118和第一输入管路供第一锅炉8利用和经管道118和第四输入管路供第二锅炉1利用。

此时，第二锅炉1低压运行，比较节能，且减压阀56、减压阀69、减压阀83不用将蒸汽由高压频繁的调节成低压，有利于保护减压阀的阀芯、弹簧等，延长减压阀的使用寿命。即使减压阀56、减压阀69、减压阀83减压功能失灵，由于锅炉1低压运行输送低压蒸汽，减压阀失灵也不会影响低压用汽设备正常用汽，减压阀失灵不仅不会影响生产，而且当减压阀56失灵时，防止了安全阀58、安全阀60起跳排汽；同理，当减压阀69失灵时，防止了安全阀71、安全阀73起跳排汽；同理，当减压阀83失灵时，防止了安全阀85、安全阀87起跳排汽，从而使生产用汽更加稳定可靠。

本申请的有益效果如下：

1、若蒸汽压力升高，普通安全阀优先起跳，普通安全阀的放散管与除氧水箱连接，普通安全阀起跳时释放的蒸汽可以用来加热软化水，这样释放的蒸汽不仅被回收利用，而且又能防止特种安全阀起跳将蒸汽通过放散管排放到大气，不仅浪费热能还污染环境。

2、本申请根据设备的用汽压力和用途不同，一台锅炉高压运行，供应高压用汽设备，另外一台锅炉低压运行供应低压用汽设备，降低部分锅炉运行压力，节约能源。

3、本申请将除氧水箱放散管排放的蒸汽用于空调加湿器利用，或将除氧水箱放散管排放的多余蒸汽用于加热软水箱的软化水，使得能量得到充分利用。

4、本申请在利用余热加热软化水的同时，由于软化水内的氧含量饱和，多余的氧气从软水箱内溢出，不会增加软化水中的氧。因此，本申请不但能够防止安全阀起跳，而且系统压力升高时，可以将多余的蒸汽排放泄压和利用，蒸汽系统安全可靠，且节约能源。

虽然已经通过例子对本申请的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本申请的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。