專利名稱：多功能鍋爐給水立罐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及工業鍋爐房水處理和節能設備，特別是鍋爐水軟化、除氧(氣)、蓄熱設備。
現有技術對于額定壓力等于或小于2.45MPa的低壓工業鍋爐的水處理技術及節約熱能的設備大致可以歸納以下幾種1、給水的軟化a、鍋外化學處理。離子交換工藝是最成熟且廣為采用的一種水質軟化處理工藝。但是對于小型工業鍋爐房而言，由于該工藝平時的運行維護工作量較大，因此，一些鍋爐房的設備長期閑置不用，直接危及鍋爐的安全運行。
b、鍋內化學處理。將化學藥品直接加入鍋內，在高溫下使能結垢的鹽化合成不結垢的泥渣沉淀下來，通過排污排掉。其缺點是鍋水總含鹽量增加，以及鍋內大量泥渣堆積或堵塞在受熱面，容易引起鍋爐事故。
2、熱力除氧(氣)熱力除氧(氣)廣泛應用于電站鍋爐，它是利用氣體在水中的溶介度隨水溫升高而降低的原理而設計的一種除氧(氣)設備，熱力除氧(氣)分為a、大氣式除氧(氣)法。這是目前最常用的一種方法，其系統圖如圖5所示。軟化水由軟水泵(31)打入除氧器(32)，在除氧器中水被蒸汽加熱而升溫，水在升溫過程中氣體就游離出來，當水被加熱到100℃時，水中氧的含量就接近于零，軟水經除氧后，存儲在給水箱(33)中，送至鍋爐。對于大氣式除氧器，水溫最高能加熱到100℃，由于水溫高，因此，當熱源取自鍋爐蒸汽時，會使鍋爐出力不足。
b、真空除氧(氣)法。其系統圖如圖6所示。氣體在水中的溶介量與該氣體在水面上的分壓力成正比，因此在給水箱的水面上造成真空，水中的氣體就會逸出水面，從而減少在水中的溶解量。通常真空除氧器在60℃～80℃下工作，因此鍋爐熱效率的下降比大氣式略少。
上述兩種除氧設備由于系統復雜，使生產技術管理帶來困難，因此，一些鍋爐房不愿使用，僅杭州地區就有90％未投入運行。此外，該設備造價高，占地面積大，基建投資高，一些小型工業鍋爐根本無法采用。
3、鍋爐房蓄熱調峰蓄熱器為一只大熱水罐，利用鍋爐供氣低峰時，將多余的汽積蓄起來；當供氣量大于鍋爐額定蒸發量時，則將積蓄的蒸汽釋放出來。目前采用的蓄熱器，系統圖如圖7所示。蓄熱前的參數是某一壓力的飽和水；蓄熱后的參數接近鍋爐工作壓力的飽和水，蓄熱量僅為兩者的焓差(折算成蒸汽量)，且采用臥罐，充水系數≤85％，總有效利用系數只有25％，此外，運行復雜，造價高，占地面積大，故其推廣有一定的阻力。
本實用新型的任務是設計一種集水軟化、除氧(氣)、蓄熱于一體，投資省，運行方便，節約能源，使用成本低且符合工業低壓鍋爐水質標準的多功能立罐。
本實用新型基于1、熱力軟化階段水在微真空下被加熱到沸點(約100℃)，此時，水中的總溶介固形物減少了暫硬的含量，即水中的鈣、鎂重碳酸鹽(暫時硬度)進行熱介反應，其方程如下
如果水呈堿性，生成的鈣、鎂鹽便形成不結垢的泥渣，可以從排污管排出。
根據“亨利－查理定律，在沸點下的水，其中的溶介氣將全部釋放出來，故可同時完成除氣過程。
這個階段同時進行著低壓蓄熱過程。
2、熱力化學軟化階段繼續提高水溫、水壓(或維持原水溫水壓)，同時加入Na3PO4(壓力≥1.47MPa)或Na2CO3(壓力＜1.47MPa)，此時，水中的永久硬度(非碳酸鹽)迅速地進行了化學反應，生成不溶介的泥渣，化學反應式如下
泥渣沉淀后，通過排污排出。
顯然，這也是高溫(高壓)蓄熱過程。
根據上述原理而設計的鍋爐給水立罐，可以同時完成水的軟化、除氧(氣)、蓄熱工藝過程，其優點是1、應用熱力軟化過程伴隨進行除氣和蓄熱過程，故只用一套設備系統代替三套設備和系統，從而降低設備投資，縮小占地面積，簡化生產技術管理，縮減人員編制，既適用于≥4t／h的工業鍋爐房也適于小容量的工業鍋爐房采用；
2、采用熱力軟化和熱力化學軟化工藝，既可節省軟化處理成本，又降低給水總含鹽量；3、利用罐中的蓄熱水代替鍋爐常溫給水，其容器利用率＞85％，而且可以延長鍋爐尖峰負荷持續時間二小時，可超過鍋爐額定蒸發量20％供氣，有利于節約能源。
4、采用立罐結構，減少占地面積。
下面結合實施例對本實用新型的結構作詳細說明
圖1為多功能鍋爐給水立罐系統圖。
本實用新型采用立罐結構，罐體(3)是一密閉容器，由一只圓筒和上、下兩只封頭組成，封頭頂、底均開有大孔，用螺栓與集氣室(1)和沉渣室(10)連接，立罐上部裝有帶噴咀的進水管(15)，多孔噴汽管(7)，加熱除氣多孔水槽(5)，充壓蒸汽管(2)和汽平衡管(6)，立罐下部設有帶過濾頭的送水管(8)和再循環接管(9)，此外，還在集氣室的出氣口裝有冷凝器(12)，出氣管(13)經冷凝器后與鍋爐引風機入口相連，再循環泵(21)通過管道與立罐相連，加藥容器(17)亦與再循環系統連通。
圖2為集氣室示意圖。
帶法蘭的圓筒(22)中間安裝有導向錐盤(24)，圓筒與錐盤間有加強筋板(23)。
圖3為加熱除氣多孔水槽示意圖。
圖4為帶過濾頭的送水導管示意圖。
導管一頭與大小頭(25)連接，下有不銹鋼篩網(26)。
本實用新型的工藝過程為當立罐內熱水下降到最低水位時，打開閥(16)、(18)、(19)，啟動再循環泵(21)，再打開閥(20)向立罐上水，同時打開閥(14)，使冷凝器中的凝結水也流入水槽，水吸收立罐中的熱量，壓力降到大氣壓，然后打開閥(4)、(28)、向立罐中多孔噴汽管(7)送汽，使水加熱，當水位上升到最高水位時，關(16)、(18)，同時向加藥容器(17)加入定量的Na3PO4后待用。這時，閥(11)打開，當水溫達到100℃時，關(28)，水循環繼續2～5分鐘后，熱力軟化、除氣(氧)和低壓蓄熱完成。關(11)，打開閥(18)藥液藉助再循環泵(21)注入立罐，同時打開閥(28)，繼續送入蒸汽以提高水溫水壓，達到鍋爐工作壓力和飽和溫度后，關(28)，停止送汽，水循再繼續2～5分鐘，于是軟化、除氣和蓄熱全部完成，關再循環泵(21)、閥(20)、(19)，準備向鍋爐送水。
供水方式有兩種1、打開閥(29)，啟動給水泵，可將飽和軟水從帶過濾頭的送水管送入鍋爐；2、打開閥(27)，使立罐與鍋爐的汽連管接通，從而也能實現向鍋爐送飽和軟水(立罐最低水位高于鍋爐最高水位)。
當過濾頭有堵塞現象時，可打開閥(30)，啟動再循環泵，可將過濾頭上的泥渣沖掉。
本實施例中的截止閥如果采用電動或電磁閥，再配一套程序控制系統，則可實現自動化。
小型鍋爐多為一班制，且中間有1.5～2小時停止供氣時間，為此，只要裝一只儲水量四倍于鍋爐蒸發量的立罐就能滿足水處理及鍋爐不斷供水的要求。對大容量鍋爐可裝兩只儲水量等于二倍于鍋爐蒸發量的立罐就可滿足水處理和連續上水的要求。
權利要求1.一種鍋爐給水罐，具有罐體，其上有集氣室(1)，蒸汽加熱器(7)以及進水和送水管路系統，其特征是罐體為立罐(3)，底部設有沉渣室(10)，罐體外設有與罐體連通的再循環泵(21)和加藥容器(17)。
2.如權利要求1所述的給水罐，其特征是集氣室頂部有排氣管(13)，通過冷凝器(12)與鍋爐引風機入口相連。
3.如權利要求1所述的給水罐，其特征是罐體上部設有充壓蒸汽管(2)，通過汽平衡管(6)與鍋爐的汽連管相連。
4.如權利要求1所述的給水罐，其特征是送水管(8)的一端帶有過濾頭。
專利摘要本實用新型是關于鍋爐水軟化、除氣、蓄熱設備。現有技術要完成這三個過程需用三套設備，本實用新型采用熱力和熱力化學分段軟化法，并將熱力除氧和蓄熱過程有機伴生而設計成一種多功能鍋爐給水立罐。立罐為一密閉容器，頂部設有集氣室，底部設有沉渣室，罐體外設有與罐體連通的再循環系統和加藥容器。本多功能立罐能替代現工業鍋爐房的離子交換器、熱力除氧器和蓄熱器及其三套系統，從而降低設備投資，縮小占地面積，簡化生產技術管理，還有利于節約能源，既適于≥4t/h的低壓工業鍋爐房，也適于小容量工業鍋爐房采用。
文檔編號F22D11/00GK2049312SQ89207820
公開日1989年12月13日 申請日期1989年5月25日 優先權日1989年5月25日
發明者劉厚貴 申請人:劉厚貴