合成氨锅炉给水系统及合成氨装置的制作方法

本实用新型涉及化工装备技术领域，尤其是涉及一种合成氨锅炉给水系统及合成氨装置。

背景技术：

合成氨工业是基本无机化工之一，氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料，农业对化肥的需求是合成氨工业发展的持久推动力，由于世界人口的不断增长给粮食供应带来了巨大压力，而合理施用化学肥料已成为农业增产的有效途径，氨水和液氨体本身就是一种氮肥，农业上广泛采用的尿素、硝酸铵、硫酸铵等固体氮肥，以及磷酸铵、硝酸磷肥等复合肥料，都是以合成氨加工生产为主，因此合成氨的加工生产在化学肥料的生产作业中极为重要。

由于合成氨装置在开车启动阶段时，自产蒸汽量较低，通常需要由开工锅炉提供蒸汽，用于管道冲洗和蒸汽透平，开工锅炉的给水由脱盐水经开工锅炉的给水泵抽送至开工锅炉，当开工锅炉的给水泵功率较低时，开工锅炉的给水量不足，负荷较低，导致中压蒸汽产量较低，对合成氨的正常生产作业产生影响，且给水量不足，在排污量大时容易造成开工锅炉的给水预热盘管超温，造成设备损坏，当开工锅炉的给水泵功率较高时，虽然能够满足合成氨的生产需求，但使得给水泵的用电成本大大提高，运行维护费用高，使合成氨生产的经济效益变差。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种合成氨锅炉给水系统及合成氨装置，以解决现有技术中存在的开工锅炉给水量不足，对合成氨的正常生产作业产生影响，或是合成氨生产的经济效益差的技术问题。

本实用新型提供的合成氨锅炉给水系统包括用于在启动阶段为合成氨作业提供中压蒸汽的开工锅炉、用于在运转阶段为合成氨作业提供中压蒸汽的中压锅炉、与所述开工锅炉和所述中压锅炉相连的并为所述开工锅炉和所述中压锅炉提供给水动力的第一给水泵组以及与所述第一给水泵组相连的为所述第一给水泵组提供脱盐水水源的供水站；

所述第一给水泵组启动后，脱盐水水体由所述供水站经所述第一给水泵组流入所述中压锅炉和/或所述开工锅炉。

进一步的，还包括与所述开工锅炉和所述供水站相连的用于为所述开工锅炉提供给水动力的第二给水泵组，所述第二给水泵组与所述第一给水泵组并联；

所述第二给水泵组启动后，脱盐水水体由所述供水站经所述第二给水泵组流入所述开工锅炉和/或所述中压锅炉。

进一步的，所述第一给水泵组包括三台第一给水泵，三台所述第一给水泵并联。

进一步的，所述第二给水泵组包括两台第二给水泵，两台所述第二给水泵并联。

进一步的，所述第一给水泵组的出口处与所述第二给水泵组的出口处通过管道相连，所述管道靠近所述第一给水泵组的出口处设有用于调节脱盐水水体流向的第一阀门，所述管道靠近所述第二给水泵组的出口处设有用于调节脱盐水水体流向的第二阀门；

所述第一阀门和所述第二阀门同时关闭时，所述第一给水泵组与所述中压锅炉导通，所述第二给水泵组与所述开工锅炉导通；

所述第一阀门和所述第二阀门同时开启时，所述第一给水泵组与所述中压锅炉和所述开工锅炉导通，所述第二给水泵组与所述中压锅炉和所述开工锅炉导通。

进一步的，所述管道连接有用于排净所述管道内液体的导淋阀。

进一步的，所述管道的周壁套设有用于使所述管道防冻的蒸汽伴热管。

进一步的，还包括设于靠近所述开工锅炉入口处的用于使脱盐水水体发生热交换的省煤器。

进一步的，还包括设于靠近所述供水站的出口处的用于去除脱盐水水体中的氧分的脱氧槽。

本实用新型提供的合成氨装置包括上述技术方案中任一项所述的合成氨锅炉给水系统。

本实用新型提供的合成氨锅炉给水系统利用开工锅炉在合成氨的开车启动阶段为合成氨作业提供中压蒸汽，用于管道冲洗和蒸汽透平，避免合成氨装置因自产蒸汽量较低对合成氨的生产作业带来影响，利用中压锅炉在装备运转阶段为合成氨作业提供中压蒸汽，以保证合成氨的正常生产作业，开工锅炉与中压锅炉的给水动力均通过第一给水泵组来供给，第一给水泵组的出口与开工锅炉和中压锅炉相连，第一给水泵组的入口连通有用于为开工锅炉和中压锅炉提供脱盐水水源的供水站，在第一给水泵组启动后，脱盐水水体由供水站经第一给水泵组的抽送流入开工锅炉和/或中压锅炉，以满足合成氨在不同生产阶段的正常作业，保证合成氨作业的正常稳定运行，由于采用第一给水泵组分别为开工锅炉和中压锅炉供水，使第一给水泵组得到了充分的利用，第一给水泵组的功率较高，开工锅炉的给水量充足，不会导致开工锅炉的给水量低使中压蒸汽产量不足，对合成氨的设备和正常作业产生影响，虽然第一给水泵组的用电成本会有所提高，但相比现有技术中中压锅炉和开工锅炉均采用单独的给水泵供水，总体上极大地减少了给水泵的用电成本和运行维护费用，节约了生产成本，提高了合成氨生产的经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的合成氨锅炉给水系统的第一种实施方式的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的合成氨锅炉给水系统的第二种实施方式的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的合成氨锅炉给水系统的第三种实施方式的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的合成氨锅炉给水系统的第四种实施方式的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的合成氨锅炉给水系统的第五种实施方式的结构示意图。

图标：100-开工锅炉；200-中压锅炉；300-第一给水泵组；400-供水站；500-第二给水泵组；600-管道；700-第一阀门；800-第二阀门；900-导淋阀。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对实施例1及实施例2进行详细描述：

图1为本实用新型实施例提供的合成氨锅炉给水系统的第一种实施方式的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的合成氨锅炉给水系统的第二种实施方式的结构示意图；图3为本实用新型实施例提供的合成氨锅炉给水系统的第三种实施方式的结构示意图；图4为本实用新型实施例提供的合成氨锅炉给水系统的第四种实施方式的结构示意图；图5为本实用新型实施例提供的合成氨锅炉给水系统的第五种实施方式的结构示意图。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种合成氨锅炉给水系统，包括用于在启动阶段为合成氨作业提供中压蒸汽的开工锅炉100、用于在运转阶段为合成氨作业提供中压蒸汽的中压锅炉200、与开工锅炉100和中压锅炉200相连的并为开工锅炉100和中压锅炉200提供给水动力的第一给水泵组300以及与第一给水泵组300相连的为第一给水泵组300提供脱盐水水源的供水站400，具体而言：

第一给水泵组300启动后，脱盐水水体由供水站400经第一给水泵组300流入中压锅炉200和/或开工锅炉100，通过利用开工锅炉100在合成氨的开车启动阶段为合成氨作业提供中压蒸汽，用于管道600冲洗和蒸汽透平，避免合成氨装置因自产蒸汽量较低对合成氨的生产作业带来影响，利用中压锅炉200在装备运转阶段为合成氨作业提供中压蒸汽，以保证合成氨的正常生产作业，开工锅炉100与中压锅炉200的给水动力均通过第一给水泵组300来供给，第一给水泵组300的出口与开工锅炉100和中压锅炉200相连，第一给水泵组300的入口连通有用于为开工锅炉100和中压锅炉200提供脱盐水水源的供水站400，在第一给水泵组300启动后，脱盐水水体由供水站400经第一给水泵组300的抽送流入开工锅炉100和/或中压锅炉200，如在合成氨的开车启动阶段，脱盐水水体由供水站400经第一给水泵组300的抽送流入开工锅炉100和中压锅炉200，待开工锅炉100产生的中压蒸汽满足需求后，开工锅炉100停止运行，脱盐水水体由供水站400经第一给水泵组300的抽送流入中压锅炉200，从而满足合成氨在不同生产阶段的正常作业，保证合成氨作业的正常稳定运行，由于采用第一给水泵组300分别为开工锅炉100和中压锅炉200供水，使第一给水泵组300得到了充分的利用，第一给水泵组300的功率较高，开工锅炉100的给水量充足，不会导致开工锅炉100的给水量低使中压蒸汽产量不足，对合成氨的设备和正常作业产生影响，虽然第一给水泵组300的用电成本会有所提高，但相比现有技术中中压锅炉200和开工锅炉100均采用单独的给水泵供水，总体上极大地减少了给水泵的用电成本和运行维护费用，节约了生产成本，提高了合成氨生产的经济效益。

本实施例的可选方案中，如图2所示，合成氨锅炉给水系统还可包括与开工锅炉100和供水站400相连的用于为开工锅炉100提供给水动力的第二给水泵组500，第二给水泵组500与第一给水泵组300并联，具体而言：

第二给水泵组500启动后，脱盐水水体由供水站400经第二给水泵组500流入开工锅炉100和/或中压锅炉200，第二给水泵组500与第一给水泵组300并联为开工锅炉100和中压锅炉200提供给水动力，在第一给水泵组300正常运行时，第二给水泵组500可作热备用状态，当第一给水泵组300因故障而无法运行时，第二给水泵组500可以及时投入运行，为开工锅炉100和中压锅炉200供水，保证开工锅炉100和中压锅炉200的正常作业，从而使合成氨作业能够持续稳定运行，同时，在第二给水泵组500启动后，脱盐水水体能够由供水站400经第二给水泵组500流入开工锅炉100和/或中压锅炉200，从而满足了合成氨在不同生产阶段的正常作业，保证了合成氨作业的正常稳定运行，避免由于开工锅炉100和中压锅炉200的给水量不足，导致中压蒸汽产量不足，对合成氨的设备和正常作业产生影响。

本实施例的可选方案中，如图3所示，第一给水泵组300包括三台第一给水泵，三台第一给水泵并联，第二给水泵组500包括两台第二给水泵，两台第二给水泵并联。第一给水泵组300和第二给水泵组500分别接入合成氨作业的控制装置，由控制装置控制第一给水泵组300和第二给水泵组500的开启和关闭，三台第一给水泵中包含有一台给水泵、一台备用泵和一台应急泵，给水泵和备用泵一开一备，在开工锅炉100和中压锅炉200需要作业时，第一给水泵组300的给水泵正常开启，脱盐水水体由供水站400经第一给水泵组300的给水泵的抽送流入开工锅炉100和/或中压锅炉200，当第一给水泵组300的给水泵出现故障，导致开工锅炉100和中压锅炉200的给水中断，或者，当第一给水泵组300的给水泵出口流量较低，一种具体的实施方式中，当第一给水泵组300的给水泵出口流量低至设计流量的60％时，由控制装置控制第一给水泵组300的备用泵自动启动，以使第一给水泵组300能够正常地为开工锅炉100和中压锅炉200供水，从而保证合成氨作业的正常稳定进行，避免因第一给水泵组300的给水泵故障对整个合成氨作业造成影响，当给水泵或备用泵在正常运行过程中突然发生停电故障时，由控制装置控制第一给水泵组300的应急泵自动启动，脱盐水水体由供水站400经第一给水泵组300的应急泵的抽送流入开工锅炉100和/或中压锅炉200，以使第一给水泵组300能够正常地为开工锅炉100和中压锅炉200供水，当然为保证合成氨作业的正常稳定进行，合成氨装置应设有应对突发故障的应急设施，以使合成氨作业能够正常稳定进行。第二给水泵组500包括两台并联的第二给水泵，两台第二给水泵作热备用状态，可作为第一给水泵组300的应急泵使用，在第一给水泵组300故障时由第二给水泵组500为开工锅炉100和中压锅炉200供水，从而使合成氨作业的稳定系数更高，保证合成氨作业的正常稳定进行。

本实施例的可选方案中，如图4所示，第一给水泵组300的出口处与第二给水泵组500的出口处通过管道600相连，管道600靠近第一给水泵组300的出口处设有用于调节脱盐水水体流向的第一阀门700，管道600靠近第二给水泵组500的出口处设有用于调节脱盐水水体流向的第二阀门800，具体而言：

第一阀门700和第二阀门800同时关闭时，第一给水泵组300与中压锅炉200导通，第二给水泵组500与开工锅炉100导通，从而使第一给水泵组300单独为中压锅炉200提供给水动力，使第二给水泵组500单独为开工锅炉100提供给水动力，第一阀门700和第二阀门800同时开启时，第一给水泵组300与中压锅炉200和开工锅炉100导通，第二给水泵组500与中压锅炉200和开工锅炉100导通，从而使第一给水泵组300能够分别为开工锅炉100和中压锅炉200提供给水动力，使第二给水泵组500也能够分别为开工锅炉100和中压锅炉200提供给水动力，根据合成氨作业的实际情况，通过调节第一阀门700和第二阀门800来改变脱盐水水体的流向，以适应合成氨作业的不同工作阶段，同时，第一阀门700设于管道600靠近第一给水泵组300的出口处，第二阀门800设于管道600靠近第二给水泵组500的出口处，也使得在第一阀门700和第二阀门800同时关闭时管道600的压力平衡，避免水压过大对管道600和设备造成损伤，保证合成氨作业的正常进行。

本实施例的可选方案中，如图5所示，管道600连接有用于排净管道600内液体的导淋阀900，导淋阀900设置于管道600的低点处以排净管道600内的残液。管道600连接第一给水泵组300与第二给水泵组500分别为开工锅炉100和中压锅炉200供水，为避免管道600温度过低对开工锅炉100和中压锅炉200的供水产生影响，在管道600的周壁套设有用于使管道600防冻的蒸汽伴热管，蒸汽伴热管上设有蒸汽入口，以为蒸汽伴热管提供热蒸汽，热蒸汽在管道600外壁循环以使管道600防冻和保温，保证开工锅炉100和中压锅炉200的正常作业，同时，在靠近开工锅炉100的入口处设有用于使脱盐水水体发生热交换的省煤器，脱盐水水体由管道600流入省煤器，利用省煤器对脱盐水水体进行预热后再进入开工锅炉100，保证了开工锅炉100的正常作业，也节省了燃料，避免对设备造成损伤，降低了成本。通常，合成氨作业对锅炉给水的水质有一定的要求，为保证开工锅炉100和中压锅炉200的供水具有满足要求的水质，在靠近供水站400的出口处设有用于去除脱盐水水体中的氧分的脱氧槽，脱盐水水体由供水站400流入脱氧槽中去除氧分后再经第一给水泵组300或第二给水泵组500的作用流入开工锅炉100或中压锅炉200，从而保证开工锅炉100和中压锅炉200的供水具有满足要求的水质，保证合成氨的正常稳定进行。

实施例2

本实施例提供了一种合成氨装置，包括实施例1中的合成氨锅炉给水系统。通过采用第一给水泵组300分别为开工锅炉100和中压锅炉200供水，使第一给水泵组300得到了充分的利用，第一给水泵组300的功率较高，开工锅炉100的给水量充足，不会导致开工锅炉100的给水量低使中压蒸汽产量不足，对合成氨的设备和正常作业产生影响，虽然第一给水泵组300的用电成本会有所提高，但相比现有技术中中压锅炉200和开工锅炉100均采用单独的给水泵供水，总体上极大地减少了给水泵的用电成本和运行维护费用，节约了生产成本，提高了合成氨生产的经济效益。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。