本发明涉及除氧器排汽热能回收领域，尤其涉及一种全自动除氧器排汽热能回收利用方法及其系统。
背景技术：
节约能源是我国经济发展的一项长期战略方针，节约能源不仅是为了缓解社会能源需求矛盾，更是促进国民经济持续、健康、快速发展和保护生态环境的需求。近年来随着国家对节能减排工作的深入开展，电厂开展节能减排工作也是必然趋势。目前，节能降耗已经成为关系到国民经济安全、国际市场竞争能力、资源保护和环境保护等社会经济可持续发展的重大问题。
随着燃料价格的大幅攀升，节约能源、降低企业生产成本已成为提高企业市场竞争力的必然举措。
在工业生产中，排汽的排放不仅浪费大量的能源，而且会造成环境污染、噪声污染。除此之外，对生产装置及管道具有腐蚀性，给生产带来诸多的影响。因此排汽的合理回收利用符合国家经济政策，既节约能源，又美化周围环境。
然而，由于现阶段各种技术及设备的限制，回收这部分蒸汽有如下难点：
1、压力低、含有氧气等不凝气体，相对流量较小、不允许附加压力，导致排汽的回收利用具有很大的难度，热能回收效率低；
2、除氧排汽效果差，回收至除氧器中的热水中依然存在带氧气等不凝性气体的蒸汽，即使回收了热量，但是除氧器中引进了额外的氧气；
3、在脱气除氧过程中，由于液位的不稳定，液体对蒸汽的排放起阻碍作用，防止蒸汽的顺利排放。
技术实现要素：
针对上述不足，本发明的目的在于提供一种全自动除氧器排汽热能回收利用方法，通过将除氧器排放的含氧气等不凝气体的蒸汽与冷水源进行混合传热，实现冷水源对蒸汽中热能的完全回收，再将不凝气体排放，实现热能回收再利用的目的，回收效率高。
本发明的目的在于提供一种全自动除氧器排汽热能回收利用系统，操作控制简便，实现全自动智能控制，安全可靠性高，维护量小。
本发明为达到上述目的所采用的技术方案是：
一种全自动除氧器排汽热能回收利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制备一全自动除氧器排汽热能回收利用系统，包括若干除氧器、若干水汽混合器、脱气贮水灌、承压缓冲罐、冷渣机与DCS控制系统，其中，所述除氧器与水汽混合器之间通过蒸汽排放管连接，该蒸汽排放管与水汽混合器侧壁上的侧进气口相连通，且该蒸汽排放管上安装有蒸汽阀门；所述冷渣机与水汽混合器之间通过冷水管道连接，该冷水管道与水汽混合器上端的上进气口相连通；所述水汽混合器与脱气贮水灌之间通过连接管道连接，该脱气贮水灌上连接有一常压排放管与排水口；所述脱气贮水灌的排水口与除氧器之间通过承压缓冲罐连接，该承压缓冲罐的顶部连接有一排汽管，该承压缓冲罐的内腔中安装有强制混合叶轮，强制混合叶轮固定连接在强制混合叶轮轴上，该混合叶轮轴与外部的驱动电机连接，该驱动电机与DCS控制系统电连接；所述除氧器与承压缓冲罐之间通过补水母管相连接，该补水母管上设置有与DCS控制系统电连接的热水泵；
(2)打开蒸汽阀门，除氧器排放的蒸汽经由蒸汽排放管进入水汽混合器，与此同时，冷渣机内温度为60-70℃的除盐水通过冷水管道进入水汽混合器，进入水汽混合器中的除盐水与蒸汽沿相反的方向对向流动，在水汽混合器的混合腔内进行接触式充分混合，形成均匀的水-汽混合物，接着，水-汽混合物经连接管道进入脱气贮水罐；
(3)将进入脱气贮水罐的水-汽混合物加热至85-95℃，在脱气贮水罐内气液分离器上进行脱气除氧，分离出的不凝气体经脱气贮水罐的常压排放管直接排放至大气中，实现一级除氧排汽，经过一级除氧排汽后的水-汽混合物流至承压缓冲罐；
(4)承压缓冲罐外部的驱动电机驱动强制混合叶轮对承压缓冲罐内水-汽混合物进行强制混合扰流，促进罐内温度分布均匀，承压缓冲罐工作压力为承压缓冲罐内水-汽混合物温度对应的饱和压力，不凝性气体的分压力接近于零，溶解度接近于零，不凝性气体溢出承压缓冲罐水面后随承压缓冲罐乏汽从承压缓冲罐上的排汽管排出，实现二级除氧排汽，剩余热水经补水母管垂直回流至除氧器中。
作为本发明的进一步改进，在所述步骤(1)中，所述全自动除氧器排汽热能回收利用系统还包括设置于脱气贮水灌上的液位信号器，该液位信号器与DCS控制系统电连接；所述DCS控制系统植入有蒸汽阀门的阀门开度、冷渣机内水泵频率与维位补水流量三者关系曲线图，所述DCS控制系统用于对液位信号进行处理，计算得到脱气贮水灌维持恒定液位需要的维位补水流量，通过阀门开度信号、变频信号对蒸汽阀门的阀门开度、冷渣机内水泵频率进行调节。
作为本发明的进一步改进，还包括以下步骤(5)：
(5.1)所述液位信号器采集脱气贮水灌内实际液位，并转化为液位信号发送给DCS控制系统；
(5.2)DCS控制系统根据液位信号计算得到单位时间内脱气贮水灌进水量与出水量相抵后的实际补水流量；
(5.3)计算单位时间内水的维位补水流量，所述维位补水流量等于单位时间内进水流量与实际补水流量的差值；
(5.4)在关系曲线图中根据维位补水流量查找对应的冷渣机内水泵频率与蒸汽阀门的阀门开度；
(5.5)将蒸汽阀门的阀门开度信号、水泵变频信号发送给蒸汽阀门、水泵的变频器进行调节，以保持脱气贮水罐内液位稳定。
作为本发明的进一步改进，在所述步骤(1)中，所述冷水管道上设置有一手动阀、及与DCS控制系统电连接的电动快速切断阀；所述步骤(5)还包括以下步骤：当脱气贮水罐内液位高于最高设定值时，DCS控制系统自动控制电动快速切断阀迅速响应，切断除盐水进水，并且关闭热水泵，系统停止运行。
作为本发明的进一步改进，在所述步骤(2)中，DCS控制系统通过控制蒸汽阀门的阀门开度来调节蒸汽流量，通过控制冷渣机内水泵的频率来控制除盐水流量，使进入水汽混合器的蒸汽流量与除盐水流量的流量控制比例关系为：蒸汽流量/除盐水流量＝N，1.20<N<50。
作为本发明的进一步改进，在所述步骤(1)中，所述冷水管道上设置有一水磁化机构；在所述步骤(2)之前还包括以下步骤：冷渣机内温度为60-70℃的除盐水进入水磁化机构，水体磁化后，再进入水汽混合器。
一种实施上述方法的全自动除氧器排汽热能回收利用系统，其特征在于，包括若干除氧器、若干水汽混合器、脱气贮水灌、承压缓冲罐、冷渣机与DCS控制系统，其中，所述除氧器与水汽混合器之间通过蒸汽排放管连接，该蒸汽排放管与水汽混合器侧壁上的侧进气口相连通，且该蒸汽排放管上安装有蒸汽阀门；所述冷渣机与水汽混合器之间通过冷水管道连接，该冷水管道与水汽混合器上端的上进气口相连通；所述水汽混合器与脱气贮水灌之间通过连接管道连接，该脱气贮水灌上连接有一常压排放管与排水口；所述脱气贮水灌的排水口与除氧器之间通过承压缓冲罐连接，该承压缓冲罐的顶部连接有一排汽管，该承压缓冲罐的内腔中安装有强制混合叶轮，强制混合叶轮固定连接在强制混合叶轮轴上，该混合叶轮轴与外部的驱动电机连接，该驱动电机与DCS控制系统电连接；所述除氧器与承压缓冲罐之间通过补水母管相连接，该补水母管上设置有与DCS控制系统电连接的热水泵。
作为本发明的进一步改进，还包括设置于脱气贮水灌上的液位信号器，该液位信号器与DCS控制系统电连接；所述DCS控制系统植入有蒸汽阀门的阀门开度、冷渣机内水泵频率与维位补水流量三者关系曲线图，所述DCS控制系统用于对液位信号进行处理，计算得到脱气贮水灌维持恒定液位需要的维位补水流量，通过阀门开度信号、变频信号对蒸汽阀门的阀门开度、冷渣机内水泵频率进行调节；所述冷水管道上设置有一手动阀、及与DCS控制系统电连接的电动快速切断阀。
作为本发明的进一步改进，所述冷水管道上设置有一水磁化机构；在所述补水母管上且位于热水泵与除氧器之间设置有一止回阀，所述脱气贮水灌下端设置有一高位溢流管与一排污口；在所述冷水管道上设置有一过滤器。
作为本发明的进一步改进，所述除氧器的数量为五台，所述水汽混合器的数量为两台，该五个除氧器分为第一除氧器组与第二除氧器组，该第一除氧器组包括四台除氧器，连接于该第一除氧器组的四台除氧器上的每一蒸汽排放管分别连接于一第一集合管道上，该第一集合管道连接于其中一水汽混合器上；该第二除氧器组包括一台除氧器，该第二除氧器组的除氧器上的蒸汽排放管连接于一第二集合管道上，该第二集合管道连接于另一水汽混合器上。
本发明的有益效果为：
1、回收效率高：正常工况下，可回收100％的蒸汽及凝结水，通过高效水汽混合器，可将冷除盐水充分雾化，并和均匀分布在水汽混合器混合腔内的低压或无压蒸汽充分地传热传质，实现冷除盐水对蒸汽中热能的完全回收，可节约投资；
2、除氧排汽彻底：通过一级除氧排汽与二级除氧排汽的结合，彻底的将水-汽混合物中的含氧气等不凝性气体分离出，使最终回收的热水中不含氧气等不凝性气体，除氧排汽完全彻底，利于热能的回收再利用；
3、液位调节准确：通过DCS控制系统的分布式运算和逻辑控制功能，获得精确的维位补水流量，并通过控制蒸汽阀门的阀门开度与水泵变频，以调节蒸汽与除盐水的流量，最终得到液位稳定的水-汽混合物，以保持脱气贮水罐内液位稳定，确保蒸汽排放安全通道畅通无阻；
4、安全可靠性高：通过增设排放安全通道，进入高效水汽混合器内的蒸汽到达脱气贮水罐是一个完全敞开的通道，将除氧器排放的蒸汽转移到脱气贮水罐的常压排放管排放；来自冷渣机的冷水源与含氧气等不凝气体的蒸汽在特制的高效汽水混合器内进行混合传热，把含氧气等不凝气体的蒸汽冷凝成均匀的水-汽混合物，经脱气贮水罐气体分离装置分离不凝气体并通过常压排放管排放至大气，确保在任何时候不会影响设备的安全运行；系统不需要任何安全阀、压力控制装置，以免这些设备出现问题时影响除氧器及定排扩容器的安全运行；
5、操作简便：第一次调试后，一般不再需要任何操作，只需根据第一次调整的压力调整回收装置冷水阀开度即可，如果按照最大排放量调整，运行中就不需再进行任何调整。免除了操作人员在除氧器开停工，调整汽量时对系统进行切换操作，真正实现“无人”值守，方便管理；
6、方便地进行多个排汽点合用一套回收系统：相对独立的排汽点投入和退出，只要开关相应的冷水阀门即可，无需开关蒸汽阀门；
7、操作控制方便：系统全自动智能运行，控制系统可独立运行，也可以通过DCS控制系统进行控制，如采用DCS控制系统控制，相关信号可直接传送到DCS控制系统；
8、无二次污染：回收系统运行时无震动和啸叫噪音。
上述是发明技术方案的概述，以下结合附图与具体实施方式，对本发明做进一步说明。
附图说明
图1为本发明系统的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达到预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明的具体实施方式详细说明。
请参照图1，本发明实施例提供一种全自动除氧器排汽热能回收利用方法，包括以下步骤：
(1)制备一全自动除氧器排汽热能回收利用系统，包括若干除氧器1、若干水汽混合器2、脱气贮水灌3、承压缓冲罐50、冷渣机4与DCS控制系统40，其中，所述除氧器1与水汽混合器2之间通过蒸汽排放管5连接，该蒸汽排放管5与水汽混合器2侧壁上的侧进气口相连通，且该蒸汽排放管5上安装有蒸汽阀门51；所述冷渣机4与水汽混合器2之间通过冷水管道6连接，该冷水管道6与水汽混合器2上端的上进气口相连通；所述水汽混合器2与脱气贮水灌3之间通过连接管道7连接，该脱气贮水灌3上连接有一常压排放管31与排水口32；所述脱气贮水灌3的排水口32与除氧器1之间通过承压缓冲罐50连接，该承压缓冲罐50的顶部连接有一排汽管501，该承压缓冲罐50的内腔中安装有强制混合叶轮502，强制混合叶轮502固定连接在强制混合叶轮轴503上，该混合叶轮轴503与外部的驱动电机504连接，该驱动电机504与DCS控制系统电连接；所述除氧器1与承压缓冲罐50之间通过补水母管8相连接，该补水母管8上设置有与DCS控制系统40电连接的热水泵9；
(2)打开蒸汽阀门51，除氧器1排放的蒸汽经由蒸汽排放管5进入水汽混合器2，与此同时，冷渣机4内温度为60-70℃的除盐水通过冷水管道6进入水汽混合器2，优选的，除盐水的温度为65℃，进入水汽混合器2中的除盐水与蒸汽沿相反的方向对向流动，在水汽混合器2的混合腔内进行接触式充分混合，形成均匀的水-汽混合物，接着，水-汽混合物经连接管道7进入脱气贮水罐3；
(3)将进入脱气贮水罐3的水-汽混合物加热至85-95℃，优选的，将水-汽混合物加热至90℃，在脱气贮水罐3内气液分离器上进行脱气除氧，分离出的氧气等不凝气体经脱气贮水罐3的常压排放管31直接排放至大气中，实现一级除氧排汽，经过一级除氧排汽后的水-汽混合物流至承压缓冲罐50；
(4)承压缓冲罐50外部的驱动电机504驱动强制混合叶轮502对承压缓冲罐50内水-汽混合物进行强制混合扰流，促进罐内温度分布均匀，承压缓冲罐50工作压力为承压缓冲罐50内水-汽混合物温度对应的饱和压力，不凝性气体的分压力接近于零，溶解度接近于零，不凝性气体溢出承压缓冲罐50水面后随承压缓冲罐50乏汽从承压缓冲罐50上的排汽管501排出，实现二级除氧排汽，剩余热水经补水母管8垂直回流至除氧器1中。
在本实施例中，在所述步骤(1)中，所述全自动除氧器排汽热能回收利用系统还包括设置于脱气贮水灌3上的液位信号器10，该液位信号器10与DCS控制系统40电连接；所述DCS控制系统植入有蒸汽阀门51的阀门开度、冷渣机4内水泵频率与维位补水流量三者关系曲线图，所述DCS控制系统用于对液位信号进行处理，计算得到脱气贮水灌3维持恒定液位需要的维位补水流量，通过阀门开度信号、变频信号对蒸汽阀门51的阀门开度、冷渣机4内水泵频率进行调节。
本实施例提供的全自动除氧器排汽热能回收利用方法还包括以下步骤(5)：
(5.1)所述液位信号器10采集脱气贮水灌3内实际液位，并转化为液位信号发送给DCS控制系统；
(5.2)DCS控制系统根据液位信号计算得到单位时间内脱气贮水灌3进水量与出水量相抵后的实际补水流量；
(5.3)计算单位时间内水的维位补水流量，所述维位补水流量等于单位时间内进水流量与实际补水流量的差值；
(5.4)在关系曲线图中根据维位补水流量查找对应的冷渣机4内水泵频率与蒸汽阀门51的阀门开度；
(5.5)将蒸汽阀门51的阀门开度信号、水泵变频信号发送给蒸汽阀门51、水泵的变频器进行调节，以保持脱气贮水罐3内液位稳定，确保蒸汽排放安全通道畅通无阻。
在所述步骤(1)中，所述冷水管道6上设置有一手动阀61、及与DCS控制系统40电连接的电动快速切断阀62；所述步骤(5)还包括以下步骤：当脱气贮水罐3内液位高于最高设定值时，DCS控制系统40自动控制电动快速切断阀62迅速响应，切断除盐水进水，并且关闭热水泵9，系统停止运行，对除氧器原系统无任何影响。
在所述步骤(2)中，DCS控制系统通过控制蒸汽阀门51的阀门开度来调节蒸汽流量，通过控制冷渣机4内水泵的频率来控制除盐水流量，使进入水汽混合器2的蒸汽流量与除盐水流量的流量控制比例关系为：蒸汽流量/除盐水流量＝N，1.20<N<50。
在所述步骤(1)中，所述冷水管道6上设置有一水磁化机构60；在所述步骤(2)之前还包括以下步骤：冷渣机4内温度为60-70℃的除盐水进入水磁化机构60，水体磁化后，再进入水汽混合器2。
请参照图1，本发明实施例还提供了一种实施上述方法的全自动除氧器排汽热能回收利用系统，包括若干除氧器1、若干水汽混合器2、脱气贮水灌3、承压缓冲罐50、冷渣机4与DCS控制系统40，其中，所述除氧器1与水汽混合器2之间通过蒸汽排放管5连接，该蒸汽排放管5与水汽混合器2侧壁上的侧进气口相连通，且该蒸汽排放管5上安装有蒸汽阀门51；所述冷渣机4与水汽混合器2之间通过冷水管道6连接，该冷水管道6与水汽混合器2上端的上进气口相连通；所述水汽混合器2与脱气贮水灌3之间通过连接管道7连接，该脱气贮水灌3上连接有一常压排放管31与排水口32；所述脱气贮水灌3的排水口32与除氧器1之间通过承压缓冲罐50连接，该承压缓冲罐50的顶部连接有一排汽管501，该承压缓冲罐50的内腔中安装有强制混合叶轮502，强制混合叶轮502固定连接在强制混合叶轮轴503上，该混合叶轮轴503与外部的驱动电机504连接，该驱动电机504与DCS控制系统电连接；所述除氧器1与承压缓冲罐50之间通过补水母管8相连接，该补水母管8上设置有与DCS控制系统40电连接的热水泵9。
本实施例提供的全自动除氧器排汽热能回收利用系统，还包括设置于脱气贮水灌3上的液位信号器10，该液位信号器10与DCS控制系统电连接；所述DCS控制系统植入有蒸汽阀门51的阀门开度、冷渣机4内水泵频率与维位补水流量三者关系曲线图，所述DCS控制系统用于对液位信号进行处理，计算得到脱气贮水灌3维持恒定液位需要的维位补水流量，通过阀门开度信号、变频信号对蒸汽阀门51的阀门开度、冷渣机4内水泵频率进行调节；所述冷水管道6上设置有一手动阀61、及与DCS控制系统电连接的电动快速切断阀62。
本实施例提供的全自动除氧器排汽热能回收利用系统，还包括设置于脱气贮水灌3上的液位信号器10，该液位信号器10与DCS控制系统40电连接。
所述冷水管道6上设置有一手动阀61、及与DCS控制系统40电连接的电动快速切断阀62，便于紧急情况时关闭水源。
在本实施例中，所述冷水管道6上设置有一水磁化机构60；在所述补水母管8上且位于热水泵9与除氧器1之间设置有一止回阀81，所述脱气贮水灌3下端设置有一高位溢流管33与一排污口34。本实施例排污口34用于排放出脱气贮水灌3内的污水；高位溢流管33与常压排放管31的结合形成安全保障系统，完全保障了在正常工作状态及进汽异常、冷源来水异常、突然停电等各种非正常工况都能保证对原生产系统的正常运行不产生影响。维护工作量很小，系统不需要任何安全阀、压力控制装置，以免这些设备出现问题时影响除氧器的安全运行。
同时，在所述冷水管道6上设置有一过滤器63，对冷源水进行过滤，提高进入水汽混合器2中冷源水的洁净度。
在本实施例中，所述除氧器1的数量为五台，所述水汽混合器2的数量为两台，该五个除氧器1分为第一除氧器组与第二除氧器组，该第一除氧器组包括四台除氧器，连接于该第一除氧器组的四台除氧器上的每一蒸汽排放管5分别连接于一第一集合管道20上，该第一集合管道20连接于其中一水汽混合器2上；该第二除氧器组包括一台除氧器，该第二除氧器组的除氧器上的蒸汽排放管5连接于一第二集合管道30上，该第二集合管道30连接于另一水汽混合器2上。
在本实施例中，所述第一除氧器组中的四台除氧器为260t/h锅炉除氧器，所述第二除氧器组中的除氧器为350t/h锅炉除氧器；所述蒸汽排放管5采用DN50规格的的管道，所述第一集合管道20与第二集合管道30均采用DN100规格的的管道，所述常压排放管31采用DN150规格的的管道。
本发明具有以下优点：
1、回收效率高：正常工况下，可回收100％的蒸汽及凝结水，通过高效水汽混合器，可将冷除盐水充分雾化，并和均匀分布在水汽混合器混合腔内的低压或无压蒸汽充分地传热传质，实现冷除盐水对蒸汽中热能的完全回收，可节约投资；
2、除氧排汽彻底：通过一级除氧排汽与二级除氧排汽的结合，彻底的将水-汽混合物中的含氧气等不凝性气体分离出，使最终回收的热水中不含氧气等不凝性气体，除氧排汽完全彻底，利于热能的回收再利用；
3、液位调节准确：通过DCS控制系统的分布式运算和逻辑控制功能，获得精确的维位补水流量，并通过控制蒸汽阀门的阀门开度与水泵变频，以调节蒸汽与除盐水的流量，最终得到液位稳定的水-汽混合物，以保持脱气贮水罐内液位稳定，确保蒸汽排放安全通道畅通无阻；
4、安全可靠性高：通过增设排放安全通道，进入高效水汽混合器内的蒸汽到达脱气贮水罐是一个完全敞开的通道，将除氧器排放的蒸汽转移到脱气贮水罐的常压排放管排放；来自冷渣机的冷水源与含氧气等不凝气体的蒸汽在特制的高效汽水混合器内进行混合传热，把含氧气等不凝气体的蒸汽冷凝成均匀的水-汽混合物，经脱气贮水罐气体分离装置分离不凝气体并通过常压排放管排放至大气，确保在任何时候不会影响设备的安全运行；系统不需要任何安全阀、压力控制装置，以免这些设备出现问题时影响除氧器及定排扩容器的安全运行；
5、操作简便：第一次调试后，一般不再需要任何操作，只需根据第一次调整的压力调整回收装置冷水阀开度即可，如果按照最大排放量调整，运行中就不需再进行任何调整。免除了操作人员在除氧器开停工，调整汽量时对系统进行切换操作，真正实现“无人”值守，方便管理；
6、方便地进行多个排汽点合用一套回收系统：相对独立的排汽点投入和退出，只要开关相应的冷水阀门即可，无需开关蒸汽阀门；
7、操作控制方便：系统全自动智能运行，控制系统可独立运行，也可以通过DCS控制系统进行控制，如采用DCS控制系统控制，相关信号可直接传送到DCS控制系统；
8、无二次污染：回收系统运行时无震动和啸叫噪音。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故采用与本发明上述实施例相同或近似的技术特征，均在本发明的保护范围之内。