一种用于燃气电厂除盐水扩容的脱氧气膜系统的制作方法

本实用新型涉及燃气电厂除盐水处理系统，特别是一种用于燃气电厂除盐水扩容的脱氧气膜系统。
背景技术：
：某热电公司扩大供热技改项目水处理系统扩容改造工程，扩建燃机化水车间，新增“全膜法”设备，并为远期规划预留“全膜法”设备基础，除盐水处理系统配套除盐水箱及管道系统。本项目供热蒸汽用于工业园区食品行业，故对蒸汽品质要求高，不能含有化学物质。现有技术中，除氧器分类：热力除氧(物理除氧)、化学除氧(加药除氧)、真空除氧。除氧器是作为去除锅炉给水中所含的溶解氧的设备，避免锅炉氧腐蚀。目前国内应用最广的是热力除氧，但一部分加热用闪蒸汽会伴随溶解氧的溢出而排空，造成部分热量损失，自控运行复杂，空间及布置要求高，故障率高，自耗蒸汽占锅炉负荷的15％左右。加药除氧不适合本项目，即使食品级除氧剂也难以达到食品厂要求，药剂费用高。真空除氧是一种中温除氧技术，一般在低于50℃温度下进行(除氧原理是：水中溶解氧含量和随着压力的降低而降低)。因此急需一种适用于本工程的脱氧气膜系统，以解决现有技术中的各类除氧器所存在的问题。技术实现要素：本实用新型的目的在于，提供一种用于燃气电厂除盐水扩容的脱氧气膜系统，能够实现替代传统除氧器，且确保出水无化学残留的工艺系统，通过抽真空+高纯度氮气吹扫的方式来达到高脱氧的效果，本设备以集成组架的一体化装置方式布置在室内，节约空间，操作维护便捷。为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：一种用于燃气电厂除盐水扩容的脱氧气膜系统，所述脱氧气膜保安过滤器经管路连接有若干组脱氧气膜组件，所述脱氧气膜组件经管路连接有汽水分离器，所述汽水分离器经管路连接有真空泵；所述脱氧气膜组件还经管路连接有空气过滤器，所述空气过滤器经管路连接有氮气发生装置。其中脱氧气膜保安过滤器中滤芯的过滤精度为1μm。脱氧气膜保安过滤器滤速不大于10m3/(m2.h)(以滤芯表面积计)。脱氧气膜保安过滤器本体材质为s30408不锈钢。其中各装置之间的连接管路采用不锈钢材料，具体的，采用s30408不锈钢，连接处确保本系统不产生漏气现象，特别是真空侧，且进出水母管连接管路流速不大于1.5m/s。在液体进入脱氧气膜组件之前，必须冲洗所有连接管路，然后排空；真空泵和扫气(氮气发生装置进行吹扫)必须总是保持常开，直到脱氧气膜组件完全排空液体。前述的用于燃气电厂除盐水扩容的脱氧气膜系统，所述氮气发生装置包括氮气发生器和氮气储存罐，所述氮气发生器经管路连接有氮气储存罐，所述氮气储存罐经管路连接有空气过滤器。前述的用于燃气电厂除盐水扩容的脱氧气膜系统，所述空气过滤器经管路与每组脱氧气膜组件并联连接；所述脱氧气膜保安过滤器也经管路与每组脱氧气膜组件并联连接。前述的用于燃气电厂除盐水扩容的脱氧气膜系统，所述脱氧气膜组件进水o2含量＜14mg/l(5℃)；脱氧气膜组件出水o2含量＜30μg/l，具体的，设计出水o2含量＜10μg/l(5℃，120m3/h)；＜30μg/l(5℃，200m3/h)。脱氧气膜组件性能保证值，具体的，出力：120m3/h(20℃)；回收率：100％。前述的用于燃气电厂除盐水扩容的脱氧气膜系统，所述脱氧气膜组件由脱氧气膜组成，其中脱氧气膜的膜孔为0.03um，只能通过各种气体分子，水分子由于表面张力则通过不了且不会在膜丝上积累。前述的用于燃气电厂除盐水扩容的脱氧气膜系统，所述脱氧气膜中的膜丝采用拉伸法精制的中空纤维膜丝，所述中空纤维膜丝的内径为200um，外径为300um，该膜丝采用pp材质，疏水性强。前述的用于燃气电厂除盐水扩容的脱氧气膜系统，所述每组脱氧气膜组件的出口管路上安装有隔离门，所述每组脱氧气膜组件的进口管路上也安装有隔离门。对多独立膜块并联安装的脱氧气膜组件保证各膜块流量分配均匀，每一脱氧气膜组件的进口管路与出口管路上均设有相应的隔离门，以使任一脱氧气膜组件工作故障时通过隔离门进行系统隔离而不影响整个系统的运行。前述的用于燃气电厂除盐水扩容的脱氧气膜系统，所述真空泵为水环式真空泵。其中将真空泵设置在组架最低点，有利于凝液排空，防止堵塞真空管路，影响真空度。前述的用于燃气电厂除盐水扩容的脱氧气膜系统，所述氮气发生装置内的吸附剂为进口碳分子筛。与现有技术相比，本实用新型的有益之处在于：1、热量损失少，结构简单，操作维护便捷，故障率低，本实用新型以集成组架的一体化装置方式布置在室内，节约空间；2、通过抽真空+高纯度氮气吹扫的方式来达到高脱氧，脱氧效果好，蒸汽品质高，出水没有化学残留；3、工作环境对温度要求较低；具体的，优点见下表：序号特性优势1脱除效率高去除率＞95％，产水氧气含量＜1ppm2化学试剂零消耗不需要药品投加3简化工艺流程，降低运行成本不需要蒸汽加热4真空+扫气工艺效率高运行能耗低，节能5全封闭操作工艺清洁可靠，产品水不会被二次污染6设备设计、安装操作简单可靠运行维护费用低7空间利用率高大部分项目上能够节约60-80％空间，不需要架空设置8模块化设计脱氧气膜组件能够快速方便的扩展系统的处理能力附图说明图1是本实用新型的结构示意图。附图标记的含义：1-脱氧气膜保安过滤器，2-脱氧气膜组件，3-氮气发生装置，301-氮气发生器，302-氮气储存罐，4-空气过滤器，5-汽水分离器，6-真空泵。下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。具体实施方式本实用新型的实施例1：如图1所示，某热电有限公司扩大供热技改项目水处理系统扩容改造工程。扩建9f燃机化水车间，新增一系列120m3/h的“全膜法”设备，并为远期规划预留两系列120m3/h的“全膜法”设备基础，除盐水处理系统配套除盐水箱及管道系统。本项目供热蒸汽用于工业园区食品行业，故对蒸汽品质要求高，不能含有化学物质。目前国内应用最广的是热力除氧，但一部分加热用闪蒸汽会伴随溶解氧的溢出而排空，造成部分热量损失，自控运行复杂，空间及布置要求高，故障率高，自耗蒸汽占锅炉负荷的15％左右。加药除氧不适合本项目，即使食品级除氧剂也难以达到食品厂要求，药剂费用高。真空除氧是一种中温除氧技术，一般在低于50℃温度下进行(除氧原理是：水中溶解氧含量和随着压力的降低而降低)。因此急需一种适用于本工程的脱氧气膜系统，以解决现有技术中的各类除氧器所存在的问题。本实用新型设置1×120m3/h出力的脱氧气膜系统，采用氮气吹扫+真空抽吸套加模式。每套脱氧气膜系统采用真空泵1台、脱氧气膜保安过滤器1台(过滤精度1μm)、氮气发生器1套及氮气储存罐1套等。所述脱氧气膜保安过滤器1经管路连接有若干组脱氧气膜组件2，所述脱氧气膜组件2经管路连接有汽水分离器5，所述汽水分离器5经管路连接有真空泵6；所述脱氧气膜组件2还经管路连接有空气过滤器4，所述空气过滤器4经管路连接有氮气发生装置3。其中脱氧气膜保安过滤器1中滤芯的过滤精度为1μm；脱氧气膜保安过滤器1滤速不大于10m3/(m2.h)(以滤芯表面积计)。脱氧气膜保安过滤器1本体材质为s30408不锈钢。所述氮气发生装置3内的吸附剂为进口碳分子筛。所述真空泵6为水环式真空泵。其中将真空泵6设置在组架最低点，有利于凝液排空，防止堵塞真空管路，影响真空度。其中各装置之间的连接管路采用不锈钢材料，具体的，采用s30408不锈钢，连接处确保本系统不产生漏气现象，特别是真空侧，且进出水母管连接管路流速不大于1.5m/s。在液体进入脱氧气膜组件2之前，必须冲洗所有连接管路，然后排空；真空泵6和扫气(氮气发生装置3进行吹扫)必须总是保持常开，直到脱氧气膜组件2完全排空液体。进一步的，所述氮气发生装置3包括氮气发生器301和氮气储存罐302，所述氮气发生器301经管路连接有氮气储存罐302，所述氮气储存罐302经管路连接有空气过滤器4。所述空气过滤器4经管路与每组脱氧气膜组件2并联连接；所述脱氧气膜保安过滤器1也经管路与每组脱氧气膜组件2并联连接。所述脱氧气膜组件2进水o2含量＜14mg/l(5℃)；脱氧气膜组件2出水o2含量＜30μg/l，具体的，设计出水o2含量＜10μg/l(5℃，120m3/h)；＜30μg/l(5℃，200m3/h)。脱氧气膜组件2性能保证值，具体的，出力：120m3/h(20℃)；回收率：100％。所述脱氧气膜组件2由脱氧气膜组成，其中脱氧气膜的膜孔为0.03um，只能通过各种气体分子，水分子由于表面张力则通过不了且不会在膜丝上积累。所述脱氧气膜中的膜丝采用拉伸法精制的中空纤维膜丝，所述中空纤维膜丝的内径为200um，外径为300um，该膜丝采用pp材质，疏水性强。具体的，所述每组脱氧气膜组件2的出口管路上安装有隔离门，所述每组脱氧气膜组件2的进口管路上也安装有隔离门。对多独立膜块并联安装的脱氧气膜组件2保证各膜块流量分配均匀，每一脱氧气膜组件2的进口管路与出口管路上均设有相应的隔离门，以使任一脱氧气膜组件2工作故障时通过隔离门进行系统隔离而不影响整个系统的运行。实施例2：如图1所示，一种用于燃气电厂除盐水扩容的脱氧气膜系统，所述脱氧气膜保安过滤器1的一端经管路连接有除盐水泵出水母管，所述脱氧气膜保安过滤器1的另一端经管路连接有若干组脱氧气膜组件2，所述脱氧气膜组件2经管路连接有汽水分离器5，所述汽水分离器5经管路连接有真空泵6。所述真空泵6连接有三组连接管路，其中一路接至闭式冷却水回水管，一路接至闭式冷却水来水管，还有一路抽吸气体排向大气。所述脱氧气膜组件2还经管路连接有空气过滤器4，所述空气过滤器4经管路连接有氮气发生装置3。其中脱氧气膜保安过滤器1中滤芯的过滤精度为1μm；脱氧气膜保安过滤器1滤速不大于10m3/(m2.h)(以滤芯表面积计)。脱氧气膜保安过滤器1本体材质为s30408不锈钢。其中各装置之间的连接管路采用不锈钢材料，具体的，采用s30408不锈钢，连接处确保本系统不产生漏气现象，特别是真空侧，且进出水母管连接管路流速不大于1.5m/s。在液体进入脱氧气膜组件2之前，必须冲洗所有连接管路，然后排空；真空泵6和扫气(氮气发生装置3进行吹扫)必须总是保持常开，直到脱氧气膜组件2完全排空液体。所述氮气发生装置3包括氮气发生器301和氮气储存罐302，所述压缩空气贮罐的压缩空气经管路进入氮气发生器301，所述氮气发生器301的另一端经管路连接有氮气储存罐302，所述氮气储存罐302经管路连接有空气过滤器4。(1)脱氧气膜系统(包括脱氧气膜保安过滤器、水环式真空泵、氮气发生器和氮气储存罐等)(2)脱氧气膜保安过滤器(含排污排气门)(3)水环式真空泵真空泵的设计工作压力要大于真空泵的极限工作压力，选型还能满足以下工况：绝对真空度：50mbar,体积流量：≥490m3/hr绝对真空度：60mbar,体积流量：≥370m3/hr绝对真空度：70mbar,体积流量：≥300m3/hr(4)氮气发生装置(成套设备)采用进口碳分子筛为吸附剂实施例3：如图1所示，一种用于燃气电厂除盐水扩容的脱氧气膜系统，所述脱氧气膜保安过滤器1经管路连接有若干组脱氧气膜组件2，所述脱氧气膜组件2经管路连接有汽水分离器5，所述汽水分离器5经管路连接有真空泵6；所述脱氧气膜组件2还经管路连接有空气过滤器4，所述空气过滤器4经管路连接有氮气发生装置3。其中脱氧气膜保安过滤器1中滤芯的过滤精度为1μm；脱氧气膜保安过滤器1滤速不大于10m3/(m2.h)(以滤芯表面积计)。脱氧气膜保安过滤器1本体材质为s30408不锈钢。其中各装置之间的连接管路采用不锈钢材料，具体的，采用s30408不锈钢，连接处确保本系统不产生漏气现象，特别是真空侧，且进出水母管连接管路流速不大于1.5m/s。在液体进入脱氧气膜组件2之前，必须冲洗所有连接管路，然后排空；真空泵6和扫气(氮气发生装置3进行吹扫)必须总是保持常开，直到脱氧气膜组件2完全排空液体。具体的，所述真空泵6为水环式真空泵。其中将真空泵6设置在组架最低点，有利于凝液排空，防止堵塞真空管路，影响真空度。真空泵必须设置在组架最低点，有利于凝液排空，防止堵塞真空管路，影响真空度；1.通过调整气体入口压力调节阀，设定扫气入口气压低于1psig(0.07barg)；2.通过调节气体入口调节阀，设定建议的扫气流量，高纯氮气扫气+真空组合模式下，氮气的扫气量为0.5～1scfm(0.8～1.6nm3/hr)；3.打开真空泵，通过调节阀门，按照设计选型时的真空度设定真空度值；如果真空线或纤维内侧有凝液，可通过吹扫～40psi的吹扫气体，5分钟来吹干；4.气体和真空口不要关闭，这些开口可以保证安全放空，防止脱氧气膜组件内部积聚压力；5.慢慢的引入水到系统中，确保水入口压力和水流量不要超过脱氧气膜组件最大操作限制，最大流速91m3/hr(400gpm)；6.通过调整相应的入口阀门来调整水的流速和压力达到系统设计要求；7.脱氧气膜组件中的膜丝跨膜压差不要150psid(10.3barg)；脱氧气膜组件2的pvc壳体压力不要超过120psig(8.3barg)。通过解决上述技术问题，使得本实用新型中的用于燃气电厂除盐水扩容的脱氧气膜系统性能保证值1)出力：120m3/h(20℃)2)回收率：100％每套脱氧气膜系统采用水环式真空泵1台、脱氧气膜保安过滤器1台(过滤精度1μm)、氮气发生器1套及氮气储存罐1套等。脱氧气膜保安过滤器，滤速不大于10m3/(m2.h)(以滤芯表面积计)。脱氧气膜保安过滤器本体材质为s30408不锈钢，滤芯选用进口产品，过滤精度为1μm。脱氧气膜组件给水及出水统一考虑布水均匀性。脱氧气膜组件进出口管道均采用s30408不锈钢；压缩空气管道也采用s30408不锈钢。脱氧气膜的工作原理：液体中所溶解的气体量跟比气体在液气界面上气体空间的分压成正比关系。降低液体表面的压力和液相上方溶解气体的浓度时，才能够推动液相里面的溶解气体的逸出，真空度越低、液相上方的溶解气体浓度越低、越有利于液相中溶解气体浓度就越低。因此我们首选需要采用抽真空，降低液相表面压力，采用气体吹扫将逸出的气体吹走即是降低氧气的分压，两个工艺同时组合才能够达到最佳效果。气体并不完全要采用氮气，使用不易溶解于水的其他气体即可，99.99％的氮气和氢气都可以用来吹扫，但由于氮气是工厂易得的，经济性强，安全性好，故选用氮气作为吹扫气体。当前第1页1 2 3