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一种汽包连排废 水多级降压扩容汽化装置

阅读：1019发布：2020-09-01

专利汇可以提供一种汽包连排废水多级降压扩容汽化装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开一种汽包连排废水多级降压扩容汽化装置，包括罐体，以及设置在罐体内的一级扩散桶、二级扩散桶、三级扩散桶和喷嘴等；其中，罐体顶部设有进水口，进水口的底部与喷嘴大径口相连，喷嘴另一端的小径口通过扩散管与一级扩散桶的桶口相连，二级扩散桶、三级扩散桶依次套设在一级扩散桶上，上述三个扩散桶上均设有若干个扩散孔，上述罐体的底部进一步设有一排汽口，用于罐体内水蒸汽的排出。采用上述汽包连排废水多级降压扩容汽化装置，将排污废水经过多级扩容降压汽化后，转变为低温饱和蒸汽，进入供热网管；从而做到了100%的废热回收利用，而且整个装置结构简单、操作方便且成本低。，下面是一种汽包连排废水多级降压扩容汽化装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种汽包连排废水多级降压扩容汽化装置，其特征在于：包括罐体，以及设置在罐体内的一级扩散桶、二级扩散桶、三级扩散桶和喷嘴；其中，罐体顶部设有进水口，进水口的底部与喷嘴大径口相连，喷嘴另一端的小径口通过扩散管与一级扩散桶的桶口相连，二级扩散桶、三级扩散桶依次套设在一级扩散桶上，上述三个扩散桶上均设有若干个扩散孔，上述罐体的底部进一步设有一排汽口，用于罐体内水蒸汽的排出。
2.如权利要求1所述的一种汽包连排废水多级降压扩容汽化装置，其特征在于：上述一级扩散桶、二级扩散桶和三级扩散桶的桶口相互对齐，位于同一垂直面上。
3.如权利要求1所述的一种汽包连排废水多级降压扩容汽化装置，其特征在于：上述一级扩散桶桶口和二级扩散桶口、二级扩散桶桶口和三级扩散桶桶口之间均为密封结构。
4.如权利要求1所述的一种汽包连排废水多级降压扩容汽化装置，其特征在于：上述喷嘴的大径口直径为50-80cm，小径口直径为25-50cm。
5.如权利要求1所述的一种汽包连排废水多级降压扩容汽化装置，其特征在于：上述扩散管为喇叭状，口径小的一端与喷嘴的小径口紧密相连，另一端与一级扩散桶的桶口密封连接。
6.如权利要求1所述的一种汽包连排废水多级降压扩容汽化装置，其特征在于：上述一级扩散桶上的桶壁和桶底上设有直径为2-4mm的扩散孔，二级扩散桶上的桶壁和桶底上设有直径为4-5mm的扩散孔，三级扩散桶上的桶壁和桶底上设有直径为2-4mm的扩散孔。
7.如权利要求1所述的一种汽包连排废水多级降压扩容汽化装置，其特征在于：上述一级扩散桶的直径为40-60cm，二级扩散桶的直径为110-130cm，三级扩散桶的直径为
130-150cm，采用不锈钢材料。
8.如权利要求1所述的一种汽包连排废水多级降压扩容汽化装置，其特征在于：上述罐体的顶部进一步设有1个或1个以上的进汽口，用于蒸汽的进入。

说明书全文

一种汽包连排废 水多级降压扩容汽化装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种降压扩容汽化装置，特别是涉及一种汽包连排废水多级降压扩容汽化装置。

背景技术

[0002] 锅炉排污是锅炉运行中的一大损失，为控制炉水、蒸汽品质，锅炉必须要进行连续排污又称表面排污，要求连续不断的从炉水盐碱浓度最高的部位排出部分炉水，以减少炉水中的含盐量、碱量含硅酸量及处于悬浮状态的渣滓物含量。其目的就是为了保证炉水的品质使锅炉能够长期稳定的安全运行。但这部分热量损失也是影响锅炉效益的一大因素。

[0003] 根据某电厂共有35t/h×4台链条炉与50t/h×3台循环流化床锅炉，目前共有6台在运行，锅炉总蒸发量为180吨/小时左右。一般中温中压供热型锅炉汽包的连续排污率在3%—5%，按这个指标排放锅炉炉水才能达到合格的品质。中温中压锅炉汽包压力为3.82MPa，其饱和压力下的饱和水温度为 247℃。目前运行的6台锅炉连续排污率以3%计算，总排污量约有5.4/吨小时左右的汽水混合状态的汽包连排废水，经入连排扩容器闪蒸汽化后回收至除氧器，一般连排扩容器对锅炉连排炉水的余热回收率约在24%左右。也就是说这5.4吨左右具有较高热品位的连排废水虽经过连排扩容器回收了一部分热量，但大部分还是接入定排扩容器后被排掉没有做到余热100%的回收，不仅造成大量的热源损失，同时还造成对环境的热污染。

[0004] 有鉴于此，本发明人对此进行研究，专门开发出一种汽包连排废水多级降压扩容汽化装置，本案由此产生。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种汽包连排废水多级降压扩容汽化装置，通过多级等温降压，将锅炉汽包内排出的废水转变为低温饱和蒸汽，进入供热网管，从而做到100%的废热回收利用，整个装置结构简单，操作方便且成本低。

[0006] 为了实现上述目的，本发明的解决方案是：一种汽包连排废水多级降压扩容汽化装置，包括罐体，以及设置在罐体内的一级扩散桶、二级扩散桶、三级扩散桶和喷嘴等；其中，罐体顶部设有进水口，进水口的底部与喷嘴大径口相连，喷嘴另一端的小径口通过扩散管与一级扩散桶的桶口相连，二级扩散桶、三级扩散桶依次套设在一级扩散桶上，上述三个扩散桶上均设有若干个扩散孔，上述罐体的底部进一步设有一排汽口，用于罐体内水蒸汽的排出。

[0007] 上述一级扩散桶、二级扩散桶和三级扩散桶的桶口相互对齐，位于同一垂直面上。

[0008] 上述一级扩散桶桶口和二级扩散桶口、二级扩散桶桶口和三级扩散桶桶口之间均为密封结构。

[0009] 上述喷嘴的大径口直径为50-80cm，小径口直径为25-50cm，喷嘴的作用主要是提高流速，降低压力，进而使液态废水转换为汽水状态。

[0010] 上述扩散管为喇叭状，口径小的一端与喷嘴的小径口紧密相连，另一端与一级扩散桶的桶口密封连接。

[0011] 作为优选，上述一级扩散桶上的桶壁和桶底上设有直径为2-4mm的扩散孔，二级扩散桶上的桶壁和桶底上设有直径为4-5mm的扩散孔，三级扩散桶上的桶壁和桶底上设有直径为2-4mm的扩散孔。

[0012] 作为优选，上述一级扩散桶的直径为40-60cm，二级扩散桶的直径为110-130cm，三级扩散桶的直径为130-150cm，采用不锈钢材料。

[0013] 作为优选，上述罐体的顶部进一步设有1个或1个以上的进汽口，用于蒸汽的进入。

[0014] 上述汽包连排废水多级降压扩容汽化装置使用时，从各个锅炉汽包出来的连续排污废水通过连排母管进入多级降压扩容汽化装置罐体的进水口，因为喷嘴的汽化作用，使排污废水呈汽水状态经过扩散管后进入一级扩散桶，经过扩散桶上的扩散孔，上述汽水状态的排污废水降压扩容汽化后进入二级扩散桶，再通过二级扩散桶的扩散孔，进一步降压扩容进入三级扩散桶，连排废水经最后一级降压后汽化成了低压饱和蒸汽，最后通过排汽口排出。当检测到从排汽口排出的蒸汽温度低于设定值时，开启罐体顶部进汽阀的阀门，通过进汽口输入温度较高的蒸汽，来加热罐体内的低压饱和蒸汽，进而使输出的蒸汽温度值符合下道工序的要求。

[0015] 采用上述汽包连排废水多级降压扩容汽化装置，将排污废水经过多级扩容降压汽化后，转变为低温饱和蒸汽，进入供热网管；当温度低于供热网管的设定值时，还可以通过高温蒸汽进行温度补偿，达到具有热网对应温度的供热蒸汽，从而做到了100%的废热回收利用，而且整个装置结构简单、操作方便且成本低。

[0016] 以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细描述。

附图说明

[0017] 图1 为本实施例的汽包连排废水多级降压扩容汽化装置结构示意图；图2为本实施例的二级扩散桶的结构示意图；
图3为本实施例的汽包连排废水多级降压扩容汽化装置与外围装置连接示意图。

具体实施方式

[0018] 如图1-2所示，一种汽包连排废水多级降压扩容汽化装置，包括罐体1，以及设置在罐体1内的一级扩散桶2、二级扩散桶3、三级扩散桶4和喷嘴5等；其中，罐体1顶部设有进水口11，进水口11的底部与喷嘴5大径口相连，喷嘴5另一端的小径口通过扩散管6与一级扩散桶2的桶口相连，二级扩散桶3、三级扩散桶4依次套设在一级扩散桶2上，在本实施例中一级扩散桶2、二级扩散桶3和三级扩散桶4的桶口相互对齐，位于同一垂直面上，而且上述一级扩散桶2桶口和二级扩散3桶口、二级扩散桶3桶口和三级扩散桶4桶口之间均为密封结构。上述三个扩散桶上均设有若干个扩散孔21，上述罐体1的底部进一步设有一排汽口12，用于罐体2内水蒸汽的排出。

[0019] 上述扩散管6为喇叭状，口径小的一端与喷嘴5的小径口紧密相连，另一端与一级扩散桶2的桶口密封连接。上述喷嘴5的大径口直径为65cm，小径口直径为32cm，喷嘴5的作用主要是提高流速，降低压力，进而使液态废水转换为汽水状态。上述扩散管6和喷嘴5也可以做在一个管子内，在管子的中间安装一个小口径的闸口，实现类似喷嘴5的功能就行。

[0020] 上述罐体2的顶部进一步设有2进汽口13、14，用于较高温度蒸汽的进入。

[0021] 上述汽包连排废水多级降压扩容汽化装置9使用时，如图3所示，从各个锅炉汽包7出来的温度为247℃，压力为3.82MPa的连续排污废水通过连排母管8进入上述多级降压扩容汽化装置9罐体1的进水口11，因为喷嘴5的汽化作用，使排污废水呈汽水状态经过扩散管6后进入一级扩散桶2，一级扩散桶2直径为50cm，长度为1m，容积为306L的不锈钢桶，在一级扩散桶2上设置有若干个直径为3mm的扩散孔21，连排废水经一级降压扩容汽化至2.7Mpa左右进入二级扩散桶3，二级扩散桶3直径为60cm长度为1.2m，设置有若干个直径为4mm的扩散孔，连排废水经二级降压扩容汽化后压力降低至1.12Mpa左右进入三级扩散桶4，三级扩散桶4直径为70cm，长度为1.4m，扩散孔直径为4mm，连排废水经最后一级降压后，压力降至0.52Mpa左右，温度降至198℃左右，汽化成了低压饱和蒸汽，此时由于温度较低还需用一部分温度较高的汽轮机抽汽或排汽来加热这部分回收蒸汽，一般加热蒸汽量是连排废水的3倍，（因此，排汽口12的直径大于进水口11和进汽口13的直径）加热蒸汽从汽轮机的抽汽或排汽管来经阀门工作蒸汽电动调节阀进入汽化再热器，再通过进汽口13直接与汽化后的连排蒸汽混合加热以提高到设计温度，如果工作蒸汽电动调节阀调节量已达到最大工作范围仍未能达到出口蒸汽设计温度要求，最后通过另一路进汽口14，补充一路高温补充蒸汽（锅炉新蒸汽、温度445℃ 压力3,5Mpa)，高温补充蒸汽经电动调节阀对总回收蒸汽进行温度补偿，最终控制温度在对应管网蒸汽温度一致，一般高温补偿蒸汽量控制在不超过连排废水量的十分之一。整个控制通过PLC或DCS自动控制完成。最后回收蒸汽经排汽口12电动出口总阀并入供热管网10，从而实现100%的废热回收利用。

[0022] 上述汽包连排废水多级降压扩容汽化装置的节能效益计算：按锅炉排污率3%，即四台锅炉每小时5.4吨的连排废水，应减去原来能在连排扩容器回收给除氧器用24%的热量产生的经济效益、及每小时要汽化及加热连排炉水所需补充的新蒸汽，约1吨/小时左右的能在汽轮机里能做功产生的经济效益。当将这5.4吨/小时的连排废水通过对其过滤、汽化、加热后提高热品位后再并入热网，其热品位相当于供热蒸汽的热值。可按每吨蒸汽可按供给热用的户价格180元结算，每年可产生的经济收益：
回收的热量产生的经济效益：￥=5.4吨×24小时×180元×330天=7698240元；
换算成节约的供热蒸汽为：Q=5.4吨 ×2960000kj×24 小时 ×330 天=126593280000kj；
据焓熵表查得，0.5MPa 、250℃的蒸汽热焓值为：2960kj/kg 一吨为2960000kj；
每吨标准煤的热焓值为：29308000 kj；
每年节约的表准煤为：B=126593280000 kj÷29308000kj=4319 吨。

[0023] 成本结算：一吨锅炉新蒸汽可在汽轮机做功发电产生的经济效益，按发一度电所需的汽耗率11kg/1kwh，做完功后的排汽仍可卖给热网这里不计成本，年产生的经济效益如下：一吨新蒸汽可发电：1000kg÷11 kg/1kwh =91 kwh；
按电价0.75元计年电费： 91 kwh×0.75元 ×24小时×330天=540540元。

[0024] 总结：此方案最终要减去新蒸汽发电能产生经济效益的成本及原连排废水可在连排扩容器能回收24%收益。

[0025] 年总节能经济收益：7698240×76%—540540 = 5310122元。

[0026] 上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

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