一种锅炉排污水回收装置的制作方法

本实用新型涉及锅炉排污水回收利用技术领域，具体涉及一种用于电站锅炉热能循环利用的的锅炉排污水回收装置。

背景技术：

在现有技术中：公开号为CN202149704U的中国实用新型专利公开了一种锅炉污水回收系统，它包括锅炉排污扩容器、中间水箱、中间水泵和除尘蒸发冷却器，且中间水泵的出水管道上还分别连接了具有第三阀门的外送管道和连接中间水箱的具有第一阀门的回流管道，该方案用于转炉锅炉，不仅解决了污水排放问题，而且利用排污扩容器的排污水作为除尘蒸发冷却器的煤气冷却水补水，降低外排污水量和工业新水补水量，节约排污电耗。公开号为CN205442936U的中国实用新型专利提供的锅炉排污水自动回收利用系统，它包括排污水精制系统、自动控制系统、第一换热器和第二换热器，第一换热器的污水出口与第二换热器的污水入口相连，第二换热器的污水出口经排污水精制系统与第一换热器的精制水入口相连，第一换热器的精制水出口与自动回收利用系统外的装置相连；该系统用于蒸汽锅炉，在保证锅炉排污水热量和水量充分利用的前提下，通过控制锅炉污水的流量提高锅炉炉水质量，提高蒸汽品质，保证了汽轮机安全、长周期运行。公开号为CN205579536U公开的锅炉连续排污回收利用系统，采用锅炉排污管道与连续排污扩容器相连通，锅炉排污管道上设置支路，支路与供热管道连通，支路上依次设置第一截止阀、减温减压阀和第二截止阀，减温减压阀和第二截止阀之间设沉淀箱，减温减压阀的后端还设温度表和压力表；该方案充分利用锅炉排污水余热进行供热，节能且连续排污回收利用。公开号为CN205592932U的中国实用新型提供了废热锅炉及汽包排污水回收装置技术方案，其废热锅炉通过管道与排污闪蒸罐连通，排污闪蒸罐通过管道与除氧器连通，除氧器通过管道与冷凝液泵连通，冷凝液泵通过管道与循环水回水系统连通，对锅炉排污水进行有效的回收利用。

目前电站锅炉连续排污经连排扩容器闪蒸后仅回收利用约20％蒸汽，剩余80％的高温汽水直接经定排扩容器排掉，每台每小时排水量15-20吨，锅炉定排水、锅炉吹灰器疏水等也是直接排掉，造成大量的热能浪费与损失，不符合热能循环利用的经济性要求。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种锅炉排污水回收装置，使锅炉定排水、锅炉吹灰器疏水等直接排掉造成大量热能浪费与损失的现状得到改善，提高电站锅炉热能循环利用的经济性。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。

本实用新型的锅炉排污水回收装置包括与锅炉连接的连排污水管道，所述连排污水管道连接连排扩容器，所述连排扩容器连接定排扩容器，所述定排扩容器通过定排水管道连接锅炉；所述定排扩容器设置有定排冷却井，并配置有工业蓄水池和排污回收泵。

优选的是，所述工业蓄水池设置于定排冷却井一侧位置，并与定排冷却井形成一个封闭结构。

在上述任一技术方案中优选的是，所述封闭结构内，定排冷却井的水箱底端位置设置有一个圆形连通结构，定排冷却井通过该圆形连通结构连通工业蓄水池。

在上述任一技术方案中优选的是，所述定排冷却井的出口阀门井位置设置有阀门。

在上述任一技术方案中优选的是，所述排污回收泵设置于工业蓄水池的下部位置。

在上述任一技术方案中优选的是，所述排污回收泵设置有自动起停设备。

在上述任一技术方案中优选的是，所述自动起停设备包括自动启停控制调节阀。

在上述任一技术方案中优选的是，所述排污回收泵的配置数量为至少一台，并相应设置有自动起停设备。

在上述任一技术方案中优选的是，所述工业蓄水池的下部设置有两台排污回收泵，两台排污回收泵均设置有自动起停设备。

在上述任一技术方案中优选的是，所述工业蓄水池还设置有液位计装置。

在上述任一技术方案中优选的是，所述液位计装置包括液位计和液位控制器。

在上述任一技术方案中优选的是，所述液位控制器与自动起停设备相连接。

在上述任一技术方案中优选的是，所述液位控制器包括液位控制调节阀。

在上述任一技术方案中优选的是，所述液位计设置于工业蓄水池的水箱，液位计连接液位控制调节阀，液位控制调节阀连接自动启停控制调节阀，根据工业蓄水池水箱液位调节控制排污回收泵进行疏水作业。

在上述任一技术方案中优选的是，所述连排污水管道通过排污饱和水进口连接连排扩容器。

与现有技术相比，本实用新型的上述技术方案通过对电站锅炉废热回收系统的改造，使锅炉连排、定排系统的废热可进行回收再利用，不仅实现节能减排，而且带来巨大经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为按照本实用新型的锅炉排污水回收装置的一优选实施例的结构示意图；

图2为按照本实用新型的锅炉排污水回收装置的图1所示实施例的定排冷却井与工业蓄水池位置关系示意图；

图3为按照本实用新型的锅炉排污水回收装置的图1所示实施例对N150MW机组锅炉做回收改进的方案示意图；

图4为按照本实用新型的锅炉排污水回收装置的另一优选实施例对N350MW机组锅炉做回收改进的方案示意图；

图5为按照本实用新型的锅炉排污水回收装置的又一优选实施例对N150MW机组锅炉做回收改进的方案示意图；

图6为按照本实用新型的锅炉排污水回收装置的又一优选实施例对N150MW机组锅炉做回收改进时连排水管与采暖供热循环水主管路连接示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

由于锅炉水质标准较高(0.003ml当量/L),而采暖系统要求的水质标准不太高(0.1ml当量/L),虽然连排水虽然含有某些盐分,但排入采暖系统内不会对采暖系统造成危害，所以回收路线可以采用：锅炉连排热水喷入对外供汽管道对外供热，例如可以将一定压力、数量的锅炉连排热水经过喷水雾化装置喷入对外供汽管道，使对外供汽过热度由300℃左右降低到250℃，实现锅炉连排热水应用于对外供汽，减少对外供汽对高品位蒸汽的消耗，从而降低了对外供热成本；对锅炉定排扩容器蓄水池扩大，每台加装热水回收装置，冬天回收热水至热网补水，其他季节回收热水至生活热水，例如可以对N150MW机组锅炉定排扩容器蓄水池扩大，每台加装热水回收装置，冬天回收热水至热网补水，其他季节回收热水至生活热水；锅炉连排热水由一路管道连接，在汽机房零米处直接喷入对热网循环水管道，作为热网补水用水。基于现有技术中遇到的技术问题和解决方案构思，本实用新型实施例提供了锅炉排污水回收装置，对连排、定排与锅炉的连接管网进行改进，对定排扩容器进行优化设置，基于对电站锅炉排污水回收技术路线的设计，使得锅炉定排水、锅炉吹灰器疏水等直接排掉造成大量热能浪费与损失的现状得到改善，继而提高电站锅炉热能循环利用的经济性。

实施例1

本实施例的锅炉排污水回收装置包括与锅炉连接的连排污水管道，连排污水管道通过排污饱和水进口连接连排扩容器，连排扩容器连接定排扩容器；定排扩容器通过定排水管道连接锅炉；定排扩容器设置有定排冷却井，并配置有工业蓄水池和排污回收泵。如图1所示，对该回收装置进行以下具体说明。

本实施例所述的锅炉排污水回收装置，工业蓄水池设置于定排冷却井一侧位置，并与定排冷却井形成一个封闭结构；该封闭结构内，定排冷却井的水箱底端位置设置有一个圆形连通结构，定排冷却井通过该圆形连通结构连通工业蓄水池。定排冷却井的出口阀门井位置设置有阀门。

本实施例所述的锅炉排污水回收装置，排污回收泵设置于工业蓄水池的下部位置。

本实施例所述的锅炉排污水回收装置，排污回收泵设置有自动起停设备，自动起停设备包括自动启停控制调节阀。

本实施例所述的锅炉排污水回收装置，排污回收泵的配置数量为至少一台，并相应设置了自动起停设备，在锅炉正常运行时排污回收泵单台运行。

本实施例所述的锅炉排污水回收装置，工业蓄水池的下部设置有两台排污回收泵，两台排污回收泵均设置有自动起停设备；一台排污回收泵运行满足锅炉正常排污使用，在锅炉起停炉时可将两台排污泵同时投入运行以加大排污量。

本实施例所述的锅炉排污水回收装置，工业蓄水池还设置有液位计装置，液位计装置包括液位计和液位控制器。液位控制器与自动起停设备相连接，液位控制器包括液位控制调节阀。液位计设置于工业蓄水池的水箱，液位计连接液位控制调节阀，液位控制调节阀连接自动启停控制调节阀，根据工业蓄水池水箱液位调节控制排污回收泵进行疏水作业。

该实施例可以针对当前电站锅炉排污水回收利用系统进行改进，在原定排冷却井位置新增工业蓄水池，并设圆形连通结构将二者连通，二者位置关系如图2所示。当原定排冷却井的水位过高时，可通过圆形连通结构排水至新增工业蓄水池水箱，污水杂质留在原定排冷却井。

结合图1至2，将该实施例的技术方案应用于N350MW机组或N150MW机组锅炉定排污水回收系统：

(1)针对N350MW锅炉定排污水的回收，增设工业蓄水池，在定排扩容器工业蓄水池下部，加装疏水的排污回收泵两台(一用一备)、液位计及液位控制器，以及热水管路阀门组件。冬天回收热水至热网补水，其他季节回收热水至卫生生活热水(对外供热水系统)。

①增设工业蓄水池

在定排冷却井位置增设工业蓄水池，增加原定排冷却井水箱蓄水能力，避免排污回收泵频繁启动。在定排冷却井位置做长4M、宽3M、标高为-4.5水箱，并且将原定排冷却井与新增工业蓄水池进行封闭处理。

在原定排冷却井距水箱底端1M处位置做DN400的圆形连通结构，当原定排冷却井水位高于1.0M时，定排冷却井的水通过圆形连通结构流入新增工业蓄水池水箱，同时污水杂质沉淀至原定排冷却井。

在新增工业蓄水池的同时，将原定排冷却井至主外排水管道保留，并在定排井出口阀门井位置安装阀门。其主要功能为：一是当化水检查水质不合格时，停止排污回收泵工作，开启新加装阀门对原定排冷却井进行冲洗；二是当锅炉排污回收水装置不运行时，阀门打开，保证锅炉排污系统按原方式运行。

注意定排冷却井之间密封必须做好，管道防腐保温严格按照《设备及管道保温技术通则》GB/T4272执行。

②增设排污回收泵

在工业蓄水池位置接2台耐高温(120度左右)的排污回收泵，单台设计流量0-20T/H，锅炉正常运行时单台运行。

排污回收泵及水泵相应管道的安装由新增工业蓄水池的水箱引出。注意排污回收泵的进口位于距工业蓄水池底端30CM处。并且依据管径压力对照表，选择排污回收泵连接管径为DN80。

一台排污回收泵的运行满足锅炉正常排污使用，若锅炉起停炉时，可将两台排污回收泵同时运行，加大排污量。

安装排污回收泵的自动起停设备，使排污回收泵自动运行，所以应在该处设立巡检点定点对该处进行巡视。

排污回收泵设计参数为水泵入口水温按120℃设计，正常运行温度小于100℃。扬程依据用户系统压力及管路压损，可设计出口压力1.6MPa。

N350MW机组设两台泵，一用一备，按流量30t/h设计。

③增设液位计装置，实现排污回收泵自启动

增设工业蓄水池并配备液位计装置，可以及时准确地检测蓄水池水箱的液位，并通过液位控制器开启疏水用排污回收泵，将水送至热水用户。

在定排扩容器的定排冷却井及工业蓄水池封闭结构内设计液位计和液位控制器，两台排污回收泵均设置自动起停设备，当水箱水位高于1M的时候1号排污泵自启，低于0.5M的时候1号排污泵自动停止，当水位高于2M的时候2号排污泵自动启动，低于1.2M的时候2号排污泵自动停止。

按照上述①②③，该锅炉排污水回收装置工作过程如下：高温高压的锅炉排污水从排污饱和水进口进入连扩后，绝热膨胀减压降温，饱和蒸汽通过连扩蒸汽出口排至除氧器加热给水；连扩下部具有一定温度和压力的饱和水，排出至定扩；同时锅炉定排水也进入定扩，扩容降温后进入定排扩容器蓄水池，由疏水的排污回收泵回收送至热水用户。

(2)N150MW机组锅炉定排污水回收实施方案同N350MW，对定排扩容器扩大工业蓄水池，并做好封闭结构，防尘防杂措施，加装疏水用的排污回收泵两台、液位计装置、热水管路阀门组件。

N150MW机组设两台排污回收泵，一用一备，按流量20t/h设计。

针对N150MW机组的回收方案如图3所示。非采暖季回收热水至生活热水；采暖季将机组连续排污水减压后喷入循环水供热系统。

应用于N350MW机组或N150MW机组的锅炉定排污水回收系统：N350MW机组锅炉，其#3、4机组可以如上所述的分别新增一套锅炉排污水回收装置；也可以#3、4机组共用一套锅炉排污水回收装置，对定排的蓄水池扩大，并做好防尘防杂措施，加装疏水的排污回收泵两台、液位计及就地控制单元、热水管路阀门组件，采暖季回收热水至热网补水，非采暖季回收热水至生活热水。N150MW机组锅炉的#1、2机组可以共用一套锅炉排污水回收装置，也是对定排的蓄水池扩大，注意做好防尘防杂措施，加装疏水的排污回收泵两台、液位计及就地控制单元、热水管路阀门组件，非采暖季回收热水至生活热水，采暖季将机组连续排污水减压后喷入循环水供热系统。

应用于N350MW机组或N150MW机组的锅炉定排污水回收系统的该方案的锅炉排污水回收装置的耗材统计如表1所示：

表1

实施例2

在实施例1的基础上，对锅炉排污水回收装置的技术方案进行优化，在定排扩容器的定排冷却井下部加装一台排污回收泵。

在定排扩容器的定排冷却井的工业蓄水池下部，加装一台排污回收泵，并配置液位计装置和热水管路阀门组件。冬天回收热水至热网补水，其他季节回收热水至卫生生活热水(对外供热水系统)。正常运行时的系统水位控制方式：将定排扩容器下部作为蓄水池的一部分，避免排污回收泵频繁启动，同时提高水泵汽蚀余量。

在具体实施中：

①增设1台排污回收泵

在工业蓄水池位置接1台耐高温(120度左右)排污回收泵，设计流量0-30T/H，锅炉正常运行时泵单台运行。

排污回收泵及水泵相应管道的安装，由定排冷却井水箱引出。泵的进口应位于距工业蓄水池底端30CM处。依据管径压力对照表，选择排污回收泵连接管径为DN80。

1台排污回收泵的运行满足锅炉正常排污使用，若锅炉起停炉时，可利用锅炉原定排排水系统，加大排污量。

安装排污回收泵自动起停设备，使得排污回收泵自动运行，并在该处设立巡检点，定点对该处进行巡视。

排污回收泵设计参数：水泵入口水温按120℃设计，正常运行温度小于100℃。

扬程依据用户系统压力及管路压损，可设计出口压力1.6MPa。

N350MW机组锅炉设1台排污回收泵，按流量30t/h设计，水泵功率22KW。

②增设定扩排水调节阀

将原定排冷却井至主外排水管道保留，并在定排冷却井出口阀门井位置安装调节阀门。其主要功能为：一是当化水对水箱检查水质不合格时，停止排污回收泵工作，开启新加装调节阀门对定排冷却井进行冲洗；二是排污量大时，调节阀门打开，保持锅炉排污系统水位正常。

③增设液位计装置，实现排污回收泵自启动

对定排扩容器冷却井水箱增设液位计，及时准确地检测水箱液位，并通过液位控制器开启排污回收泵，将水送至热用户。

对定排扩容器内设计水位自启、停装置，当定排冷却井水位高于2.5M的时，排污回收泵自启，水位低于0.5M的时候排污回收泵自动停止；当定扩水位计水位高于2M的时候，定扩的排水调节阀开启，低于0.5M的时候，定扩排水调节阀自动关闭。

上述方案的工作过程如下：高温高压的锅炉排污水从排污饱和水进口进入连扩后，绝热膨胀减压降温，饱和蒸汽通过连扩蒸汽出口排至除氧器加热给水。连扩下部具有一定温度和压力的饱和水，排出至定扩。同时锅炉定排水也进入定扩，扩容降温后进入定排扩容冷却井，由疏水泵回收送至热水用户。

如图4所示，N350MW机组锅炉的#3、4机组可以共用一套设备，N350MW机组定排扩容器蓄水池扩大，并做好防尘防杂措施，加装疏水泵两台、液位计及就地控制单元、热水管路阀门组件。采暖季回收热水至热网补水，非采暖季回收热水至生活热水。

应用于N350MW机组锅炉定排污水回收系统的该方案的锅炉排污水回收装置的耗材统计如表1所示：

表2

实施例3

在实施例1的基础上，对锅炉排污水回收装置的技术方案进行优化，使锅炉连排水直接回收至热网。

以N150MW机组锅炉回收改进为例进行说明。

N150MW机组锅炉连排热水由一路管道连接，在汽机房零米处直接喷入对热网循环水管道，作为冬季热网补水用水。锅炉连排污水含有大量热量，连续排污经连排扩容器闪蒸后仅回收利用部分蒸汽，剩余的高温水直接经定排扩容器排掉，造成大量浪费。在采暖季将N150MW机组连续排污水减压后喷入循环水供热系统。既可以实现热量回收，又不影响循环水水质，具有很好经济效益。

N150MW机组锅炉锅筒设计压力15.1MPa，安全阀整定压力15.855MPa，对应的饱和温度为346.62℃。外供连续排污水接管位置：锅炉连续排污管道上最后一个关断阀或回转堵板之前，管道设计压力15.855MPa，设计温度346.62℃。两台N150MW锅炉排污水量在10-20t/h，锅炉连排水温为330℃,焓值为1591kJ/kg，水量远远小于采暖循环水量，因此可以将锅炉排污水直接通入采暖循环水管。

自N150MW机组锅炉连接排污管上(除氧器层)接出支管，支管管径为DN32，排污水先经过两级关断阀，再经过电动调节阀减压，减压后的连排热水经止回阀，关断阀后喷入循环水系统。为确保连续排污水进入循环水系统，采暖季时去连续排污扩容器的阀门需关小或者完全关闭。如图5至6所示。

实施该方案要做好安全措施：此管道将锅炉的连续排污和外供循环水系统连接为一体，为保证机组运行安全性，新接管道上依次设手动和快速(气动)关断阀作为安全保障，连接管道、两道关断阀的选用等级与锅炉的连续排污管道、排污阀门相同。事故工况下，可直接切断阀门隔离两个系统，确保不会因阀门压力等级不够造成更大的损失。

N150MW机组排污水改造系统阀门压力等级均为25MPa，排污水能量机基本可全部回收，缺点是电动调节阀压力温度参数较高，制作较为复杂，价格较高，此系统方案可仅为采暖季运行。或者进一步调整：对外供热循环水管道混合处后加装一只远传温度表，温度信号与电动调节阀设置连锁，温度过高则调小阀门开度。锅炉连排污水管道上的电动调节阀后加装一只远传压力表；压力信号与电动调节阀和快速(气动)关断阀均设置连锁，正常工况下电动调节阀根据压力调整开度；一旦系统超压，快速(气动)关断阀立刻关闭阀门，然后再由人工关闭手动关断阀，确保排污和外供循环水系统隔离。

该方案实施的耗材统计如表3所示：

表3

基于本实用新型的锅炉排污水回收装置技术方案及上述三个实施例，使得锅炉定排水、锅炉吹灰器疏水等直接排掉造成大量热能浪费与损失的现状得到改善，提高了电站锅炉热能循环利用的经济性。

N350MW、N150MW机组锅炉回收改造方案应用后的经济效益计算如下：

1)N350MW机组在定排扩容器冷却井下部，加装一台排污水回收水泵、液位计及就地控制单元、热水管路阀门组件。冬天回收热水至热网补水，其他季节回收热水至卫生生活热水(对外供热水系统)；同时，N350MW机组锅炉连排热水喷入对外供汽管道对外供热不再实施。N150MW机组锅炉连排热水由一路管道连接，在汽机房零米处直接喷入对热网循环水管道，作为冬季热网补水用水，不在进入连排。则N350MW锅炉的排污水回收优化方案经济效益计算：

通过废热回收系统改造，锅炉连排、定排系统的废热可进行回收再利用。按额定锅炉蒸发量80％负荷计算，两台锅炉平均蒸发量为1600t/h，机组运行小时7500计算，每年蒸发量为1200万吨；汽包压力为17.7MPa，排污水温度为355.6℃，排污率为1％，根据焓熵图可查得废热焓值为1719kJ/kg。排污热量计算公式为：Q＝1％G*H

式中Q—排污热量，kJ；

G—蒸发量，kg；

H—焓值，kJ/kg。

按上公计算，两台炉汽包连排系统每年排污热量为2.062×10¹¹kJ；排污热量可以折合标准煤7050t(29 271kJ/kg为每kg标准煤产生的热量)。考虑各项损失，回收热量按每年排污热量的60％计算，两台炉年节约标准煤约4230t。按每吨标准煤单价600元/t计算，2台炉每年收益253.8万元。按每吨标准煤单价800元/t计算，2台炉每年收益338.4万元。

2)N150MW锅炉连排水直接回收至热网：通过废热回收系统改造，锅炉连排、定排系统的废热可进行回收再利用。按供热期额定锅炉蒸发量80％负荷计算，两台锅炉平均蒸发量为800t/h，供暖期110天，机组运行小时2640计算，每年供热期蒸发量为211.2万吨；汽包压力为14.5MPa，排污水温度为339.4℃，排污率为1％，根据焓熵图可查得废热焓值为1591kJ/kg。排污热量计算公式为：Q＝1％G*H

式中Q—排污热量，kJ；

G—蒸发量，kg；

H—焓值，kJ/kg。

按上公计算，两台炉汽包连排系统每年供热期排污热量为3.36×10¹⁰kJ；排污热量可以折合标准煤1147t(29 271kJ/kg为每kg标准煤产生的热量)。回收热量排污热量的100％计算，两台炉年节约标准煤约1147t。按每吨标准煤单价600元/t计算，2台炉每年收益68.8万元。按每吨标准煤单价800元/t计算，2台炉每年收益91.7万元。

3)全厂锅炉定排污水回收优化方案经济效益计算：按每吨标准煤单价600元/t计算，4台炉每年收益322.6万元，按每吨标准煤单价800元/t计算，4台炉每年收益430万元。

以上所述仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非是对本实用新型的范围进行限定；以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围；在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的任何修改、等同替换、改进等，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。