本发明涉及蒸汽发生设备领域，具体地说，它涉及一种锅炉给水除氧系统。
背景技术：
锅炉给水中的氧气在高温下可以直接和金属发生化学反应，严重影响了锅炉的安全运行和使用寿命，因此，锅炉给水必须要把含氧量控制在允许的范围内。以电站锅炉为例，一般都要求锅炉给水含氧量小于或等于7ug/l。给水的含氧量是指水中含氧的数量，其中大部分是溶解在水中的分子态氧，称为溶解氧，另外还有游离的含氧基团、氧气。水中的溶解氧与水温、氧分压、盐度、水生生物的活动和耗氧有机物浓度有关。
现有工业锅炉普遍采用热力除氧，所依据的原理包括道尔顿定律、亨利定律。道尔顿分压定律：混合气体的总压力等于各组成气体的分压力之和；亨利定律：在定温度下，当溶于水中的气体与自水中离析的气体处于动态平衡时，溶于单位容积液体中该气体的质量，与液面上该气体的分压力成正比。从上述两个定律可知，如果把氧气从水面上完全清除掉，就能将氧气从水中完全清除。因此热力除氧的工作原理是通过蒸汽将锅炉给水加热至沸点，使氧的溶解度减小，水中氧气不断逸出，再将水面上产生的氧气连同水蒸汽一道排除；它不仅能够去除给水中的氧气，还能去除水中溶解的其他气体，并且没有其他遗留物质，故在电站和供热站得到广泛应用。
中国专利公开号为cn205746786u的实用新型专利开了一种余热锅炉自除氧系统设备，包括旋膜式除氧装置，所述旋膜式除氧装置与内部设有汽水分离装置的汽包连接，所述汽包与蒸发管组连接，所述蒸发管组与汽包通过上升管及下降管构成汽水循环回路。
类似上述旋膜除氧装置在工作中能够通过热力除氧的方式对水进行除氧。在实际工作中，为使得除氧器中各种气体能够顺利逸出而保证水中的含氧量达标，企业通常需要将除氧器的排气阀门尽可能开大；但是，开大阀门在有利于除氧的同时，也会造成蒸汽和热量的大量流失，从而导致生产中的能耗急剧增大。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种锅炉给水除氧系统，借助换热装置对除氧装置所排出的蒸汽实现二次利用，极大降低生产能耗。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种锅炉给水除氧系统，包括供水管路及除氧装置，所述供水管路连通有换热装置，所述换热装置的出水口与除氧装置的进水口连通，所述除氧装置的出水口连通锅炉；所述除氧装置上连通有第一排汽管，所述第一排汽管远离除氧装置的一端连通换热装置，且所述换热装置上开设有排汽口。
通过采用上述技术方案，实际生产中，供水管路中所使用的水优选为除盐水；工作稳定时，除盐水会持续流入换热装置，与此同时，除氧装置会通过第一排汽管将蒸汽排入换热装置；在换热装置中，除盐水将与蒸汽实现充分换热，使得除盐水在进入除氧装置之前即得以初步加热，部分蒸汽将凝结为冷凝水，未凝结的蒸汽将通过排汽口排出换热装置；通过这种方式，实现对除氧装置排出的蒸汽和热量的二次利用，避免直接排出蒸汽而造成不必要的能耗。在换热完成后，除盐水继续流入除氧装置中，除氧装置将有效取去除盐水中氧气等气体，而经过除氧的除盐水将继续流入锅炉中，供锅炉制造供热所需的蒸汽。借助这种工作方式，在保证除氧效果的同时，实现对系统排出蒸汽的充分利用，避免蒸汽直接排放所带来的能耗损失，充分回收热量，从而极大降低生产能耗，达成节能减排的目的。
本发明进一步设置为：所述除氧装置包括一级除氧装置和二级除氧装置，所述换热装置出水口连通一级除氧装置的进水口，所述一级除氧装置的出水口连通二级除氧装置的进水口，所述二级除氧装置的出水口连通锅炉。
通过采用上述技术方案，一级除氧装置和二级除氧装置能够对除盐水实现两级除氧。其中，一级除氧装置能够对除盐水实现初步除氧，使得除盐水中的气体以微小气泡的形式从中逸出，进而除去除盐水中大部分气体；针对除盐水中不易排出的气体，二级除氧装置能够对除盐水进行深度除氧，有效去除水中溶解的个别气体分子，因为此时个别气体分子已经没有能力克服水的表面张力而逸出，必须人为地减少粘滞力和表面张力对气体逸出的影响，同时需要一定的持续时间，气体才能全部分离出来。采用这种两级除氧的工作方式，能够极大提高除氧效果，确保锅炉给水的含氧量达标。
本发明进一步设置为：所述除氧装置上还连通有第二排汽管，所述第一排汽管和第二排汽管上分别设有第一排汽阀和第二排汽阀。
通过采用上述技术方案，正常工作时，第一排汽阀打开，而第二排汽阀处于关闭状态；此时，除氧装置排出的蒸汽能够经第一排汽管进入换热装置并与流经换热装置的除盐水进行热交换。当换热装置出现故障或者需要日常维护时，工作人员可以关闭第一排汽阀，并打开第二排汽阀；此时，由除氧装置排出的蒸汽能够经第二排汽管直接排出，虽然临时增大了能耗，但是能够确保该除氧系统能够持续为锅炉正常供水。
本发明进一步设置为：所述一级除氧装置为低压除氧器，所述低压除氧器的工作压力为0.015-0.02mpa。
通过采用上述技术方案，借助低压除氧器，在0.015-0.02mpa的工作压力下，能够初步排出除盐水中大部分的气体。
本发明进一步设置为：所述二级除氧装置为高压除氧器，所述高压除氧器的工作压力为0.4-0.45mpa。
通过采用上述技术方案，借助高压除氧器，在0.4-0.45mpa的工作压力下，能够较为彻底的排出除盐水中个别不易排出的气体分子，从而对除盐水实现深度除氧。
本发明进一步设置为：所述换热装置为表面式换热器，所述表面式换热器的换热面积至少为25平方米，且其换热效率为85%-95%。
通过采用上述技术方案，表面换热器是将冷、热流体用固体壁面隔开，使二者互不接触，而热量由热流体通过壁面传递给冷流体，它具有设备紧凑、机房占地面积小、冷源可密闭循环不受污染及操作管理方便等优点。通过选择合适的表面式换热器，将其换热面积控制在25平方米或以上，确保其换热效率能够达到85%-95%，从而满足除盐水与蒸汽换热的需求，提高热量回收效率。
本发明进一步设置为：所述换热装置上连通有冷凝水管，所述冷凝水管远离换热装置的一端连通有疏水箱，所述疏水箱的出水口与除氧装置的进水口连通。
通过采用上述技术方案，蒸汽在换热装置中与除盐水进行换热后，部分蒸汽将凝结为冷凝水；通过在换热装置上设置冷凝水管，冷凝水能够经冷凝水管排入疏水箱，避免水资源的浪费；同时，在实际生产中，疏水箱中的冷凝水可以经管道进入除氧装置，并在除氧后重新为锅炉所使用；通过这种方式，实现了对冷凝水的回收利用，进一步降低水资源的浪费，提高水资源利用率。
本发明进一步设置为：所述换热装置、一级除氧装置及二级除氧装置均至少设置有两组，且所述换热装置、一级除氧装置及二级除氧装置呈一一对应设置。
通过采用上述技术方案，通过一一对应设置多组换热装置、一级除氧装置及二级除氧装置，能够增大锅炉的供水量，有助于提高锅炉的蒸汽产能，以满足更多用户的供热需求。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、通过在除氧系统中设置表面式换热器，使得除盐水在其中与来自除氧装置的蒸汽进行充分换热，实现对排出蒸汽中热量的充分回收，减少蒸汽排放所造成的能耗损失，从而有效降低生产能耗，达成节能减排的目的；
2、综合利用低压除氧器和高压除氧器对除盐水进行两级除氧，大大提高除氧效果，从而确保锅炉用水中含氧量达标，有助于延长锅炉的使用寿命；
3、通过在除氧装置上同时设置第一排汽管和第二排汽管，配合第一排汽阀和第二排汽阀；当表面式换热器无法正产工作时，除氧装置中的蒸汽可以经第二排汽管正常排出，确保除氧系统能够持续正常工作并满足锅炉的供水需求，间接提高锅炉蒸汽的产能；
4、综合利用疏水箱及冷凝水管回收换热装置中的冷凝水，并在将其进行除氧后重新作为锅炉用水，有效减少水资源的浪费，极大提高水资源利用率。
附图说明
图1是本实施例主要用于体现系统整体结构的结构示意图；
图2是本实施例主要用于体现第一排汽管、第二排汽管及冷凝水管的结构示意图。
附图标记：1、源水箱；2、供水管路；3、表面式换热器；31、排汽口；4、除氧装置；41、低压除氧器；42、高压除氧器；5、锅炉；6、第一排汽管；7、第二排汽管；8、第一排汽阀；9、第二排汽阀；10、冷凝水管；11、冷凝水阀；12、疏水箱。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参见附图1，一种锅炉给水除氧系统，主要用于为锅炉5提供含氧量达标的用水，它包括源水箱1及供水管路2，源水箱1与供水管路2相连，且源水箱1中优选使用除盐水。除盐水是指利用各种水处理工艺，除去悬浮物、胶体和无机的阳离子、阴离子等水中杂质后，所得到的成品水；在除氧系统中使用除盐水，能够减少系统中水垢的产生。
供水管路2通过管道连通有换热装置，该换热装置为表面式换热器3，且该表面是换热器温度换热面积应不小于25平方米，且其换热效率为85%-95%。换热装置的出水口通过管路连通有除氧装置4，除氧装置4的出水口连通锅炉5。在实际工作中，供述管路中的除盐水会经换热装置流入除氧装置4，并在除氧装置4中实现充分除氧，最终流出锅炉5，满足锅炉5的用水需求；在此过程中，除氧装置4将采用热力除氧的方式对除盐水进行除氧，将锅炉5用水的含氧量控制在7ug/l或以下。
除氧装置4包括低压除氧器41和高压除氧器42，低压除氧器41和高压除氧器42的工作压力分别为0.015-0.02mpa和0.4-0.45mpa。低压除氧器41的进水口通过管道与换热装置的出水口相连，低压除氧器41的出水口连通高压除氧器42，而高压除氧器42的出水口连通锅炉5。同时，为提高锅炉5的蒸汽产能，表面式换热器3、低压除氧器41及高压除氧器42沿供水管路2的布设方向均设置有两组，三者呈一一对应设置。
上述低压除氧器41和高压除氧器42分别构成一级除氧装置和二级除氧装置。实际工作中，来自换热装置的除盐水将依次经低压除氧器41和高压除氧器42流入锅炉5；在此过程中，低压除氧器41和高压除氧器42将对除盐水实现两级除氧。其中，低压除氧器41能够对除盐水实现初步除氧，使得除盐水中的气体以微小气泡的形式从中逸出，进而除去除盐水中大部分气体；针对除盐水中不易排出的气体，高压除氧器42能够对除盐水进行深度除氧，有效去除水中溶解的个别气体分子。
结合附图2，高压除氧器42上连通有第一排汽管6和第二排汽管7，第一排汽管6和第二排汽管7上分别设有第一排汽阀8和第二排汽阀9。其中，第一排汽管6远离高压除氧器42的一端与上述表面式换热器3连通，且表面式换热器3上开设有用于排出蒸汽的排汽口31。工作中，除盐水在进入高压除氧器42后，高压除氧器42将对除盐水进行热力除氧；当第一排汽阀8打开，第二排汽阀9关闭时，高压除氧器42中产生的蒸汽能够经第一排汽管6进入表面式换热器3，并与表面式换热器3中的除盐水进行充分热交换，实现热量的回收利用；当表面式换热器3出现故障或者需进行日常维护时，工作人员可选择关闭第一排汽阀8，并打开第二排汽阀9，高压除氧器42中的蒸汽将通过第二排汽管7排出，确保能够时刻满足锅炉5用水需求。
参见附图1，考虑到表面式换热器3中部分蒸汽将凝结为冷凝水，表面式换热器3上还连通有冷凝水管10，冷凝水管10上设有冷凝水阀11；冷凝水管10远离表面式换热器3的一端连通有疏水箱12，疏水箱12的出水口通过管道与上述低压除氧器41的进水口连通。工作中，表面式换热器3中的蒸汽在与除盐水进行换热后，凝结而成的冷凝水能够通过冷凝水管10进入疏水箱12中，实现冷凝水的回收；未凝结的蒸汽将通过上述排汽口31排出表面式换热器3。在后续生产过程中，疏水箱12中的冷凝水可在必要时经管道排入低压除氧器41，这部分冷凝水在经两级除氧后将重新为锅炉5所使用，实现冷凝水的回收利用，减少水资源的浪费。
本实施例的工作原理是：工作稳定时，供水管路2中的除盐水流入表面式换热器3，并在表面式换热器3中与来自高压除氧器42的蒸汽进行充分换热，实现热量的回收利用。在换热完成后，除盐水依次流入低压除氧器41和高压除氧器42，并实现两级除氧；最终，除氧完成后的除盐水将流入锅炉5，满足锅炉5用水需求。在此过程中，表面式换热器3中产生的冷凝水能够经冷凝水管10排入疏水箱12；必要时，疏水箱12中的冷凝水能够流入低压除氧器41，并在经过两级除氧后为锅炉5所用。借助上述工作方式，不仅实现对排出蒸汽中热量的充分回收，有效降低生产能耗，而且极大提高水资源利用率。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。