锅炉加药装置的制作方法

本发明涉及锅炉技术领域，特别是涉及一种锅炉加药装置。

背景技术：

长期使用的锅炉容易结垢，为防止锅炉结垢、锅炉管道腐蚀，通常采用锅炉加药方式以生产出高品质的蒸汽供汽轮机使用。由于冬季的寒冷天气常常会导致锅炉加药系统中的药液冻结，影响锅炉的安全运行。

为防止锅炉加药系统冻结，目前通常采用两种方案：第一种，采用低压蒸汽加热的方法；第二种，采用电加热的方法。然而，第一种低压蒸汽加热的方法不易控制温度，导致温度过高进而造成药液挥发，浪费药液，增加运行成本；第二种方法耗电，且故障率较高，增加维修及运行成本。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种锅炉加药装置，能够有效控制药液的加热温度，防止药液在冬季冻结，从而保证锅炉的安全运行。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种锅炉加药装置，包括：

药槽，用于容置药液；

加热装置，其设置在所述药槽中，用于对所述药液加热，所述加热装置包括管道入口、多个管道以及管道出口，来自热源的热水经所述管道入口进入所述管道以对所述药槽内的所述药液进行加热，所述热水流经所述管道后通过所述管道出口而流出；

温控装置，用于测量所述药槽中药液的温度T₀，并控制所述管道入口的打开和关闭；

当所述T₀小于第一预设温度T₁时，所述温控装置控制所述管道入口打开，当所述T₀大于第二预设温度T₂时，所述温控装置控制所述管道入口关闭。

其中，所述热源的热水为锅炉暖风器回收水箱中的凝结水，所述管道入口与所述锅炉暖风器回收水箱管路中的回收水泵的出口相连。

其中，所述温控装置包括测温单元与控制单元，所述测温单元用于测量所述药槽中药液的温度T₀，所述控制单元用于控制所述管道入口的打开和关闭，当T₀小于第一预设温度T₁时，所述控制单元控制管道入口打开，当T₀大于第二预设温度T₂时，所述控制单元控制管道入口关闭。

其中，所述管道的材质为不锈钢材质，所述管道的形状为蛇形、陀螺形或S形中的一种或两种以上的组合。

其中，多个所述管道呈串联或并联的方式设置。

其中，所述装置进一步包括：挥发性药液回收装置，与所述药槽相连，并设置在所述药槽的顶部，用于回收所述药槽内的挥发性药液，并将回收后的药液返回至所述药槽中。

其中，所述挥发性药液回收装置包括：

冷凝区，用于冷凝回收所述挥发性药液；

吸收层，设置在所述挥发性药液回收装置的上部并位于所述冷凝区的上面，用于吸收挥发性药液，所述吸收层填充的材料为多孔材料；

隔板，夹设在所述吸收层和所述冷凝区之间，用于防止所述多孔材料脱落后进入所述装置中；

储水区，设置在所述冷凝区的下面，用于收集冷凝后的挥发性药液。

其中，所述挥发性药液回收装置还包括：

排空阀，设置在所述挥发性药液回收装置的上部，用于保持所述挥发性药液回收装置内外压力一致，防止所述挥发性药液回收装置内的压力过高。

其中，所述多孔材料为活性炭或多孔碳。

其中，所述第一预设温度T₁为35℃，所述第二预设温度T₂为50℃。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的锅炉加药装置在药槽中设置加热装置，该加热装置用于加热药液；并设置温控装置使该药槽内的药液达到预设温度范围内。通过这种方式，能够有效加热药槽内的药液，防止药液在冬季冻结，从而保证锅炉的安全运行；并能有效控制药液的加热温度，避免药液挥发，浪费药液，降低运行成本；而且该锅炉加药装置结构简单，经久耐用，维护费用少。

附图说明

图1是本发明锅炉加药装置的一实施方式的结构示意图。

图2是本发明锅炉加药装置中的挥发性药液回收装置的一实施方式的截面结构示意图。

图3是本发明锅炉加药装置的控制方法的一实施方式的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明进行详细说明。

请参阅图1，图1是本发明锅炉加药装置的一实施方式的结构示意图。该锅炉加药装置100包括药槽10、加热装置20及温控装置30。

药槽10用于容置药液，该药液可为挥发性或非挥发性药液。

加热装置20设置在药槽10中，用于加热药液。该加热装置20包括管道入口22、多个管道24以及管道出口26。来自热源的热水经管道入口22进入管道24以对药槽10内的药液进行加热，热水流经管道24后通过管道出口26而流出。

其中，热源可以是含有凝结水的锅炉暖风器回收水箱、含有热水的水箱或者可加热水的加热装置等能够提供一定热度任何装置。

温控装置30用于测量药槽10中药液的温度T₀，并控制管道入口22的打开和关闭。当T₀小于第一预设温度T₁时，温控装置30控制管道入口22打开，当T₀大于第二预设温度T₂时，温控装置30控制管道入口22关闭。

其中，第一预设温度T₁是指温控装置30所设定的能够使得该药槽10内的药液在置于具有一定温度的外界中而不冻结的最低温度值。第二 预设温度T₂是指该药槽10内的药液在被加热后，温控装置30所设定的该药液所能达到的最高温度值。

区别于现有技术，本实施方式的锅炉加药装置在药槽中设置加热装置，该加热装置用于加热药液；并设置温控装置使该药槽内的药液达到预设温度范围内。通过这种方式，能够有效加热药槽内的药液，防止药液在冬季冻结，从而保证锅炉的安全运行；并能有效控制药液的加热温度，避免药液挥发，浪费药液，降低运行成本；而且该锅炉加药装置结构简单，经久耐用，维护费用少。

进一步地，在其他一些实施方式中，该热源的热水采用的是锅炉暖风器回收水箱40中的凝结水。其中，锅炉暖风器是利用汽轮机低压抽汽加热空气预热器进口空气的热交换器。大量的工业用水和以煤炭为主的能源被使用来产生蒸汽，蒸汽的热力又被用来实现工业生产工艺过程，蒸汽的热能由显热和潜热两部分组成，通常用汽设备只利用蒸汽的潜热和少量的显热，释放潜热和少量的显热后的蒸汽就还原成高温的凝结水。当锅炉低压蒸汽加热锅炉暖风器后形成大量的凝结水，形成的凝结水被回收至锅炉暖风器回收水箱40中，由于装设有凝结水的锅炉暖风器回收水箱40的温度通常处于60℃-70℃的范围内，具有该温度范围的凝结水流入加热装置20中能够加热药槽10中的药液。

具体地，该锅炉暖风器回收水箱40管路中包括使液体增压的回收水泵42。该回收水泵42的出口424与加热装置20的管道入口22相连接。锅炉暖风器回收水箱40中的凝结水通过回收水泵42的增压作用，从出口424流入管道入口22中，进而加热药槽10中的药液。

该加热装置20的管道24的材质可为不锈钢材质，以防止管道24被药液腐蚀。该管道24的形状可为蛇形、陀螺形或S形中的一种或两种以上的组合，以增加加热装置20在药槽10内部的热交换面积。进一步地，多个管道24可呈串联或并联的方式在药槽10内设置。

进一步地，温控装置30包括测温单元32与控制单元34，该测温单元32用于测量药槽10中药液的温度T₀，控制单元34用于控制管道入口22的打开和关闭。当T₀小于第一预设温度T₁时，控制单元34控制 管道入口22打开，当T₀大于第二预设温度T₂时，控制单元34控制管道入口22关闭。具体地，本实施方式中测温单元32的一端设置在药槽10上，另一端和控制单元34的一端连接，以使该控制单元34能够通过获取该测温单元32所检测到的药液的温度T₀来控制加热装置20的管道入口22打开和关闭。

更具体地，温控装置30的测温单元32为一温度计，该温度计设置在药槽10的中下部，以方便测量药槽10中的药液温度。控制单元34为一控制阀门，安装在加热装置20的管道入口22和回收水泵42之间。实际使用时，该温度计测量药槽10内药液的温度T₀，控制阀门根据所测量的温度T₀，判断是否处于第一预设温度T₁和第二预设温度T₂之间，若T₀小于第一预设温度T₁，控制阀门控制管道入口22打开，凝结水流入管道24内对药液进行加热；若T₀大于第二预设温度T₂，控制阀门控制管道入口22关闭，以控制凝结水继续流入药液内防止温度继续升高。

进一步地，该第一预设温度T₁为35℃，第二预设温度T₂为50℃。通过温控装置30和加热装置20共同作用以将药液的温度控制在35℃至50℃之间。

药槽10内的药液可包括如磷酸盐、锅炉除氧剂等非挥发性药液，也可包括如中和胺、浓盐酸等挥发性药液，为防止挥发性药液在加热过程中因受热而挥发并扩散到空气中污染环境，进一步地，在装有挥发性药液中的药槽10顶部还装设有挥发性药液回收装置50，用于回收药槽10内的挥发性药液，并将回收后的药液返回至药槽10中。

进一步地，请参阅图2，该挥发性药液回收装置50形状为圆桶形，其包括冷凝区52，用于冷凝回收挥发性药液。在加热装置20的加热作用下，挥发性药液因受热形成蒸汽而挥发逸出药槽10，并进入到与该药槽10顶部相连的挥发性药液回收装置50内部的冷凝区52中，经冷凝区52重新冷凝成液体形式的药液。

进一步地，该挥发性药液回收装置50内还设有吸收层54，位于冷凝区52的上层并靠近该挥发性药业回收装置50的上部，以进一步地吸收从冷凝区52逸出的挥发性药液蒸汽，进一步地降低污染环境的风险。 该吸收层54填充的材料可为多孔材料，该多孔材料具体可为活性炭或者多孔碳等材料。

进一步地，该挥发性药液回收装置50内还设有隔板56，夹设在吸收层54和冷凝区52之间。该隔板56用于防止吸收层54的多孔材料因吸收了过多的挥发性药液蒸汽而重量过重，进而导致多孔材料脱落的情况发生。该隔板56可为多孔的金属隔板或者筛板，该隔板56具体可采用不锈钢材质制成。

进一步的，该挥发性药液回收装置50内还设有储水区58，设置在冷凝区52的下面，用于收集冷凝后液体形式的挥发性药液。可以理解的，在不高于隔板56的位置处设有排水阀501，以排出储水层58所收集到的冷凝后液体形式的挥发性药液，并重新排入药槽10内，循环再利用。

可以理解的，该挥发性药液回收装置50还可设有排空阀502，设置在挥发性药液回收装置50的上部，用于保持挥发性药液回收装置50内外的压力一致，防止挥发性药液回收装置50内的压力过高。

可以理解的，该挥发性药液回收装置50还可设有清洗阀503，用于清洗该挥发性药液回收装置50。同理，药槽10也可设有药槽清洗阀203，用于清洗该药槽10。

可以理解的，该药槽10与锅炉之间可设有使药液增压的加药泵60，能够使药液顺利输送至锅炉中。

需要指出的是，上述凝结水流经的每一装置都配设有阀门，以控制凝结水的输入或输出。具体地，请再次参阅图1，回收水泵42设有可供凝结水输入的回收水泵进口阀421和可供凝结水输出的回收水泵出口阀422，其中，该回收水泵进口阀421设置在锅炉暖风器回收水箱40和回收水泵42之间，回收水泵出口阀422设置在回收水泵42和药槽10之间，当该药槽10内的药液无需进行热交换时，凝结水可直接从回收水泵出口阀422输送至水处理厂再利用。加热装置20设有可供凝结水输入的加热装置进口阀201和可供凝结水输出的加热装置出口阀202，其中，该加热装置进口阀201与管道入口22相连，在一些实施方式中， 该控制单元34可装设在加热装置进口阀201以控制凝结水的输入；该加热装置出口阀202与管道出口26相连接，当锅炉暖风器回收水箱40中的凝结水流经加热装置20的管道24并对药液进行加热过后，可打开加热装置出口阀202，实行完热交换的凝结水经管道出口26流出并可输送至水处理厂回收处理。

区别于现有技术，本实施方式的锅炉加药装置具有如下优点：第一、所需热源的热水采用的是低压蒸汽加热锅炉暖风器后形成的凝结水，无需利用新的热源，高效环保；第二、加热装置所采用的材质为不锈钢，可有效防止管道被腐蚀，且该加热装置结构简单、耐用，维修费用少；第三、温控装置采用的是常用的温度计及控制阀门，通过温度计测量药槽内药液的温度T₀，控制阀门根据所测量的温度T₀来调节凝结水输入量，以控制该药液的温度处于第一预设温度T₁和第二预设温度T₂之间，避免药液温度过低而结冻或药液温度过高而挥发的情况发生，而且也无需其他辅助设备来调节药液温度，可广泛应用；第四、通过在药槽顶部连接设有挥发性药液回收装置的方式，能防止挥发性药液在加热过程中因受热而挥发并扩散到空气中污染环境，且挥发性的药液可重新排入至药槽中循环在利用，而且该挥发性药液回收装置设置的吸收层材料可随药槽清洗时一并清洗，其吸收层材料可重复利用，降低成本。

本发明还提供了一种锅炉加药装置的控制方法，请参阅图3，图3是本发明锅炉加药装置的控制方法的一实施方式的流程图。该控制方法包括如下步骤：

S101：通过加热装置对药槽内的药液进行加热，其中，加热装置包括管道入口、多个管道以及管道出口，来自热源的热水经管道入口进入管道以对药槽内的药液进行加热，热水流经管道后通过管道出口而流出；

此处的加热装置、药液、热源及热水等采用的上述锅炉加药装置中所描述的加热装置、药液、热源及热水，在此不再赘述。

进一步的，该热源的热水为锅炉暖风器回收水箱中的凝结水；该锅炉暖风器回收水箱进一步包括通过回收水泵使锅炉暖风器回收水箱中 的凝结水增压的步骤。

S102：测量药槽中药液的温度T₀，控制管道入口的打开和关闭，以使T₀控制在第一预设温度T₁和第二预设温度T₂之间。

具体地，该步骤S102包括通过温控装置判断T₀是否小于第一预设温度T₁和判断T₀是否大于第二预设温度T₂的步骤。其中，温控装置用于测量药槽中药液的温度T₀，并控制管道入口的打开和关闭。进一步地，该温控装置可包括测温单元与控制单元，测温单元用于测量药槽中药液的温度T₀，控制单元用于控制管道入口的打开和关闭。

当温控装置的测温单元测出药液温度T₀小于第一预设温度T₁时，控制单元控制管道入口打开，来自热源的热水经管道入口进入管道进入加热装置的管道中，进而使该药液温度上升。进一步地，在该步骤之后还包括实行完热交换的凝结水经管道出口流出并输送至水处理厂回收处理的步骤。

当温控装置的测温单元测出药液温度T₀大于第二预设温度T₂时，控制单元控制管道入口关闭，控制热水继续流入至加热装置中，进而使该药液温度降低。进一步地，在该步骤之后还包括通过回收水泵的冷凝水输送至水处理厂回收处理的步骤。

其中，在某些实施方式中，该第一预设温度T₁为35℃，第二预设温度T₂为50℃。

进一步地，该控制方法进一步的包括回收药槽内的挥发性药液并将回收后的药液返回至药槽中的步骤。具体地，该步骤具体包括：冷凝回收挥发性药液、吸收未被冷凝的挥发性药液以及收集冷凝后的挥发性药液三个步骤。

其中，冷凝回收挥发性药液的步骤是通过挥发性药液回收装置中所设置的冷凝区进行冷凝回收的；吸收未被冷凝的挥发性药液的步骤是通过设置在挥发性药液回收装置的上部并位于冷凝区的上面的吸收层进行吸收的，该吸收层填充的材料为多孔材料；收集冷凝后的挥发性药液的步骤是通过设置在冷凝区的下面的储水区进行收集的。此处的冷凝区、吸收层及储水区等采用的上述挥发性药液回收装置中所描述的冷凝 区、吸收层及储水区，在此不再赘述。

区别于现有技术，本实施方式的锅炉加药装置的控制方法通过在药槽中设置加热装置，该加热装置用于加热药液；并设置温控装置使该药槽内的药液达到预设温度范围内。通过这种方式，能够有效加热药槽内的药液，防止药液在冬季冻结，从而保证锅炉的安全运行；并能有效控制药液的加热温度，避免药液挥发，浪费药液，降低运行成本；而且该锅炉加药装置结构简单，经久耐用，维护费用少。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。