电站锅炉排污扩容器的制作方法

本实用新型涉及电站锅炉排污水处理技术领域，具体而言，涉及一种电站锅炉排污扩容器。

背景技术：

电站锅炉汽包设有连续排污和定期排污水系统，连续排污水先送到连续排污扩容器，经一次扩容闪蒸出的0.488mpag蒸汽通过排汽管道与除氧器的汽平衡相连接，用于除氧器加热除盐水，闪蒸降压后的158℃排污水再送至定期排污扩容器或连续排污二级扩容器内，进行二次扩容闪蒸，闪蒸出的蒸汽对空排放，闪蒸降压后的约105℃排污水排至降温池，冷却后经水泵送至生产回水系统。定期排污水直接送至定期排污扩容器，高压炉水直接降压闪蒸出的蒸汽对空排放，闪蒸降压后的约105℃排污水排至降温池中，冷却后经水泵送至生产回水系统。

排污水经进口管切向进入排污扩容器内，使流体旋转流动，排污水降压后产生的闪蒸汽在扩容器内上升，经顶部的排汽口对空排放。降压后的闪蒸水在扩容器内向下流动，最终经扩容器底部设置的排污水出口流出，排至降温池，自然冷却至常温后由泵送至生产回水系统内。

锅炉连续排污水经二级扩容器扩容后，排放的闪蒸汽和依靠降温池自然冷却损失掉的能量占二级连续排污水总能量的70％以上，定期排污水因其排放压力高于连续排污二次扩容的进口压力，因此其损失掉的能量高于定期排污水总能量的70％。现有锅炉排污扩容器设计方案造成能量的大量浪费。另外，现有锅炉排污水蒸汽回收装置，存在只对闪蒸汽的汽化潜热进行回收，系统复杂，设备多，回收热量少等弊端。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种电站锅炉排污扩容器，以解决现有技术中锅炉排污扩容器造成能量大量浪费的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种电站锅炉排污扩容器，包括：容器本体，容器本体具有容纳排污水的容纳腔，排污水能够在容纳腔内进行闪蒸并形成闪蒸汽和闪蒸水，容器本体的顶部开设有排汽口，容器本体的底部开设有排水口；闪蒸汽能量回收管路，闪蒸汽能量回收管路设于容纳腔内的上部，闪蒸汽能量回收管路的壳程通过管板与容纳腔隔开，闪蒸汽能量回收管路通过闪蒸汽换热通道与容纳腔相通，容纳腔内的闪蒸汽经过闪蒸汽换热通道时能够与流经闪蒸汽换热通道外的冷换介质进行热交换；闪蒸水能量回收管路，闪蒸水能量回收管路设于容纳腔内的下部，闪蒸水能量回收管路的壳程通过管板与容纳腔隔开，闪蒸水能量回收管路通过闪蒸水换热通道与容纳腔相通，闪蒸水经过闪蒸水换热通道时能够与流经闪蒸水换热通道外的冷换介质进行热交换。

进一步地，沿容器本体的纵向，容器本体具有位于闪蒸水能量回收管路下部的闪蒸水换热区、位于闪蒸汽能量回收管路上部的闪蒸汽换热区以及位于闪蒸水换热区和闪蒸汽换热区之间的闪蒸区，容器本体还包括排污水进口，排污水进口位于闪蒸区的侧壁处，并沿容器本体的切线延伸，以使排污水切向进入容器本体内。

进一步地，电站锅炉排污扩容器还包括隔板，隔板设置于闪蒸区内，并且隔板与容器本体的侧壁隔成一环形槽体，排污水进入容纳腔后先流入环形槽体内，闪蒸水再由环形槽体的竖向侧板上沿溢流后向下流入闪蒸水能量回收管路。

进一步地，电站锅炉排污扩容器还包括汽水分离器，汽水分离器横向设置于闪蒸汽能量回收管路的上方，且位于容纳腔内的顶部。

进一步地，闪蒸汽能量回收管路和闪蒸水能量回收管路的壳程均包括冷换介质进口和冷换介质出口，且冷换介质进口的高度均不高于冷换介质出口的高度。

进一步地，电站锅炉排污扩容器还包括一个或多个液位计，容器本体在闪蒸水能量回收管路的上方和下方各开设一个或多个液位计取样接口，每个液位计与上下两个液位计取样接口相连接。

进一步地，电站锅炉排污扩容器还包括压力表，压力表设置在闪蒸区的侧壁，且位于排污水进口的上方。

进一步地，电站锅炉排污扩容器还包括温度表，温度表设置在容器本体位于闪蒸水能量回收管路下方的侧面。

进一步地，电站锅炉排污扩容器还包括人孔，容器本体的顶部以及闪蒸汽能量回收管路与闪蒸水能量回收管路之间的闪蒸区侧面均开设有人孔。

进一步地，电站锅炉排污扩容器还包括安全阀口，安全阀口设置在容器本体的顶部。

应用本实用新型的技术方案，通过在容器本体的容纳腔内的上部和下部分别设置闪蒸汽能量回收管路和闪蒸水能量回收管路，并且闪蒸汽能量回收管路、闪蒸水能量回收管路分别与容纳腔之间通过闪蒸汽换热通道和闪蒸水换热通道相通，这样，在排污水通入到容器本体后进行闪蒸得到的闪蒸汽在上升过程中，经过闪蒸汽换热通道时，与流经闪蒸汽能量回收管路的壳程内的冷换介质进行热交换，在闪蒸汽向上运动换热过程中，部分甚至全部闪蒸汽会冷凝形成冷凝水，冷凝水顺着闪蒸汽换热通道的内壁向下流，与闪蒸形成的闪蒸水混合后一同向下流入到闪蒸水能量回收管路的闪蒸水换热通道内，从而与流经闪蒸水能量回收管路的壳程内的冷换介质进行热交换。通过上述设置方式，使得闪蒸汽和闪蒸水中的能量都能够充分回收利用，可以将锅炉排污水经闪蒸出蒸汽的能量全部回收，实现闪蒸汽零排放，并将经能量回收后排放的排污水温度降至40℃以下，与传统的排污扩容器相比，可回收排污水全部能量的70％以上，有效降低了能量损失，提高了能量利用率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本实用新型的电站锅炉排污扩容器的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、容器本体；11、排汽口；12、排水口；13、排污水进口；20、闪蒸汽能量回收管路；21、冷换介质进口；22、冷换介质出口；30、闪蒸汽换热通道；40、闪蒸水能量回收管路；50、闪蒸水换热通道；60、隔板；70、汽水分离器；80、液位计取样接口；90、压力表；100、温度表；110、人孔；120、安全阀口。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。

为了解决现有技术中的锅炉排污扩容器造成能量大量浪费的问题，本实用新型提供了一种电站锅炉排污扩容器。

如图1所示的一种电站锅炉排污扩容器，包括容器本体10、闪蒸汽能量回收管路20、闪蒸水能量回收管路40，容器本体10具有容纳排污水的容纳腔，排污水能够在容纳腔内进行闪蒸并形成闪蒸汽和闪蒸水，容器本体10的顶部开设有排汽口11，容器本体10的底部开设有排水口12；闪蒸汽能量回收管路20设于容纳腔内的上部，闪蒸汽能量回收管路20的壳程通过管板与容纳腔隔开，闪蒸汽能量回收管路20通过闪蒸汽换热通道30与容纳腔相通，容纳腔内的闪蒸汽经过闪蒸汽换热通道30时能够与流经闪蒸汽换热通道30外的冷换介质进行热交换；闪蒸水能量回收管路40设于容纳腔内的下部，闪蒸水能量回收管路40的壳程通过管板与容纳腔隔开，闪蒸水能量回收管路40通过闪蒸水换热通道50与容纳腔相通，闪蒸水经过闪蒸水换热通道50时能够与流经闪蒸水换热通道50外的冷换介质进行热交换。

本实施例通过在容器本体10的容纳腔内的上部和下部分别设置闪蒸汽能量回收管路20和闪蒸水能量回收管路40，并且闪蒸汽能量回收管路20、闪蒸水能量回收管路40分别与容纳腔之间通过闪蒸汽换热通道30和闪蒸水换热通道50相通，这样，在排污水通入到容器本体10内后进行闪蒸得到的闪蒸汽在上升过程中，经过闪蒸汽换热通道30时，与流经闪蒸汽能量回收管路20的壳程内的冷换介质进行热交换，在闪蒸汽向上运动换热过程中，部分甚至全部闪蒸汽会冷凝形成冷凝水，冷凝水顺着闪蒸汽换热通道30的内壁向下流，与闪蒸形成的闪蒸水混合后一同向下流入到闪蒸水能量回收管路40的闪蒸水换热通道50内，从而与闪蒸水能量回收管路40的壳程内的冷换介质进行热交换。通过上述设置方式，使得闪蒸汽和闪蒸水中的能量都能够充分回收利用，可以将锅炉排污水经闪蒸出蒸汽的能量全部回收，实现闪蒸汽零排放，并将经能量回收后排放的排污水温度降至40℃以下，与传统的排污扩容器相比，可回收排污水全部能量的70％以上，有效降低了能量损失，提高了能量利用率。

在本实施例中，容器本体10整体呈纵向伸长的柱形，沿容器本体10的纵向，容器本体10具有位于闪蒸水能量回收管路40下部的闪蒸水换热区、位于闪蒸汽能量回收管路20上部的闪蒸汽换热区以及位于闪蒸水换热区和闪蒸汽换热区之间的闪蒸区，即容器本体10内自上而下依次为闪蒸汽换热区、闪蒸区、闪蒸水换热区，容器本体10还包括排污水进口13，排污水进口13位于闪蒸区的侧壁处，这样，通过排污水进口13进入到闪蒸区的排污水在闪蒸区进行闪蒸，闪蒸出的闪蒸汽即可向上运动通过闪蒸汽换热通道30时与闪蒸汽能量回收管路20的壳程内的冷换介质进行热交换，闪蒸形成的闪蒸水与闪蒸汽形成的冷凝水混合后一同向下流动，通过闪蒸水换热通道50时与闪蒸水能量回收管路40的壳程内的冷换介质进行热交换。并且本实施例的排污水进口13沿容器本体10的切线开设，这样，由排污水进口13切向通入到容器本体10内的排污水即可沿容器本体10的内壁旋转流入容纳腔内，并且电站锅炉排污扩容器还包括隔板60，隔板60与容器本体10的侧壁隔成一环形槽体，排污水进口13进入容器本体10时会先流入环形槽体内，闪蒸水再经环形槽体的竖向侧板上沿溢流出后与闪蒸汽的冷凝水混合后一同向下流入闪蒸水换热通道50内。

在本实施例中，电站锅炉排污扩容器还包括汽水分离器70，汽水分离器70横向设置于闪蒸汽能量回收管路20的上方，且位于容纳腔内的顶部，汽水分离器70能够对没能彻底分离的汽水混合物在对空排放前再进行一次分离，从而提高汽水分离的效果。

在本实施例中，闪蒸汽能量回收管路20和闪蒸水能量回收管路40均包括冷换介质进口21和冷换介质出口22，且冷换介质进口21的高度均不高于相应管路的冷换介质出口22的高度。针对闪蒸汽和闪蒸水不同的换热效果，本实施例将闪蒸汽能量回收管路20的冷换介质进口21低于其冷换介质出口22，闪蒸水能量回收管路40的冷换介质出口22与其冷换介质进口21基本平齐，且闪蒸汽能量回收管路20的换热面积大于闪蒸水能量回收管路40的换热面积，本实施例采用低温除盐水作为通入到闪蒸汽能量回收管路20的壳程和闪蒸水能量回收管路40的壳程的冷换介质，冷源中的低温除盐水分两路并联通入到闪蒸汽能量回收管路20和闪蒸水能量回收管路40中。

在本实施例中，电站锅炉排污扩容器还包括一个或多个液位计，容器本体10在闪蒸水能量回收管路40的上方和下方均开设有液位计取样接口80，每个液位计与其相对应的上下两个液位计取样接口80相连。电站锅炉排污扩容器还包括压力表90，压力表90设置在闪蒸区的侧壁，且位于排污水进口13的上方。电站锅炉排污扩容器还包括温度表100，温度表100设置在容器本体10位于闪蒸水能量回收管路40下方的侧面。通过液位计、温度表100和压力表90即可对电站锅炉排污扩容器的工作状态进行监测，保证排污水在容器本体10内的闪蒸和换热效果。

可选地，本实施例将排汽口11设置在容器本体10的最顶面中心处，排水口12设置在最底面中心处，闪蒸汽换热通道30和闪蒸水换热通道50纵向沿直线或者曲线分别构成闪蒸汽能量回收管路20和闪蒸水能量回收管路40的管程，从而使得闪蒸汽能量回收管路20的上下侧、闪蒸水能量回收管路40的上下侧均与容器本体10的容纳腔相通，使得容纳腔上下各部分均相互连通。电站锅炉排污扩容器还包括人孔110，容器本体10的顶部和容器本体10位于闪蒸汽能量回收管路20和闪蒸水能量回收管路40之间的闪蒸区的侧面均开设有人孔110，从而方便检修容器本体10内的部件。

此外，电站锅炉排污扩容器还包括安全阀口120，安全阀口120也设置在容器本体10的顶部，并且容器本体10顶部的人孔110和安全阀口120设置在顶面排汽口11的两侧。

以下列举一具体使用过程：锅炉排污水由排污水进口13切向进入位于容器本体10内闪蒸区的由隔板60与容器本体10侧壁隔成的环形槽体内，经扩容闪蒸后，闪蒸汽向上流动，进入闪蒸汽换热通道30内，与闪蒸汽能量回收管路20的壳程内的低温除盐水进行热交换，部分或全部闪蒸汽冷凝成冷凝水顺着闪蒸汽换热通道30内壁向下流动，闪蒸水经环形槽体的竖向侧板上沿溢流后和闪蒸汽的冷凝水混合并一同向下流动，进入闪蒸水换热通道50内，与闪蒸水能量回收管路40的壳程内的低温除盐水进行热交换，除盐水吸收热量，闪蒸水和冷凝水降温后经排水口12自流排出电站锅炉排污扩容器，经闪蒸汽能量回收管路20的顶部管板流出的未冷凝的极少部分闪蒸汽或空气携带部分冷凝水向上流动，经过汽水分离器70时进行汽水进一步分离后的极少部分蒸汽或空气由排汽口11对空排放，同时容器本体10的容纳腔通过排汽口11与大气相通，保持容器本体10内的运行压力接近常压，尽最大能力回收排污水余热。

需要说明的是，上述实施例中的多个指的是至少两个。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例解决了现有技术中的锅炉排污扩容器造成能量大量浪费的问题，使得闪蒸汽和闪蒸水中的能量都能够充分回收利用，可以将锅炉排污水经闪蒸出蒸汽的能量全部回收，实现闪蒸汽零排放，并将经能量回收后排放的排污水温度降至40℃以下，与传统的排污扩容器相比，可回收排污水全部能量的70％以上，有效降低了能量损失，提高了能量利用率，并且电站锅炉排污扩容器整体结构简单，系统调试投运后无需再操作调整，可实现长期运行无操作免维护，运行安全稳定可靠。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。