锅炉循环水处理系统和发电机组的制作方法

1.本实用新型涉及锅炉发电技术领域，特别是涉及锅炉循环水处理系统和发电机组。


背景技术：

2.火力发电是通过燃料在锅炉内燃烧产生蒸汽，再通过蒸汽推动发电机组运转而转化为电能的一种发电方式。火力发电包括汽轮机发电、燃气轮机发电和柴油机发电，燃气轮机发电厂用液体和气体燃料通过燃气轮机转变为机械能，已普及应用于我国各大热电厂。燃气轮机联合循环发电机组由燃气轮机、发电机与余热锅炉、蒸汽轮机共同组成，将燃气轮机做功后排出的高温烟气通过余热锅炉回收转换为蒸汽，再将蒸汽送入蒸汽轮机发电。
3.由于锅炉用水中含有钙离子、镁离子、碳酸盐、硅酸盐、硫酸盐等金属盐，在蒸汽循环过程中，钙离子、镁离子会在锅炉钢板或钢管上形成水垢，使得锅炉钢板受损并影响锅炉导热效率，同时蒸汽中的盐分会在燃气轮机的叶片上堆积，影响发电效率并降低设备的使用寿命。
4.因此，在循环发电过程中，需要对锅炉循环水中的悬浮物、胶体和阳离子、阴离子等杂质进行深度脱除，以提高发电效率，延长发电机组的使用寿命。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对提供一种锅炉循环水处理系统和发电机组，深度脱除循环水中的杂质。
6.一种锅炉循环水处理系统，包括：
7.过滤模块，所述过滤模块的入口与蒸汽轮机的出口连通，所述蒸汽轮机用于产生初级循环水，所述过滤模块能够去除所述初级循环水中的颗粒物并产生一级循环水；
8.edi模块，所述edi模块的入口与所述过滤模块的出口连通，所述一级循环水的温度大于40℃，所述edi模块能够去除所述一级循环水的阴离子和阳离子，并产生二级循环水，所述edi模块的净化出口与锅炉的入口连通。
9.edi模块是指搭载有edi(electro de ionization)单元的电去离子模块，其工作原理是将电渗析技术和离子交换技术融为一体，通过阳、阴离子膜对阳、阴离子的选择透过作用，在电场的作用下实现水中离子的定向迁移，从而达到水的深度除盐。
10.上述的锅炉循环水处理系统，通过过滤模块和edi模块直接对蒸汽轮机产生的初级循环水进行处理，其中过滤模块用于去除初级循环水中的颗粒物，避免颗粒物损坏edi模块中的交换膜和交换树脂，edi模块用于脱除一级循环水的阴离子和阳离子，实现对锅炉循环水的深度除盐。锅炉循环水处理系统与蒸汽轮机、锅炉连通，形成一个完整的发电机组，锅炉冷凝水在发电机组中，每循环一次，都会经过锅炉循环水处理系统进行一次深度除盐，因此无机盐组分不会在锅炉冷凝水中累积，从而避免锅炉结垢和机轮叶片上堆积盐分，有效延长发电机组的使用寿命。
11.在其中一个实施例中，所述过滤模块包括第一过滤器和第二过滤器，所述第一过滤器的过滤精度小于所述第二过滤器的过滤精度，所述第一过滤器的入口与所述蒸汽轮机的出口连通，所述第一过滤器的出口与所述第二过滤器的入口连通，所述第二过滤器的出口与所述edi模块的入口连通。
12.在其中一个实施例中，所述第一过滤器的过滤精度为5μm，所述第二过滤器的过滤精度为1μm。
13.在其中一个实施例中，所述第一过滤器为精密过滤器，所述第一过滤器内设有可拆卸的卡式滤棒；
14.所述第二过滤器为保安过滤器，所述第二过滤器内设有可拆卸的卡式滤棒。
15.在其中一个实施例中，所述第一过滤器的入口处设有第一压力传感器，所述第一过滤器的出口处设有第二压力传感器，当所述第一压力传感器与所述第二压力传感器的压差大于0.07mpa时，可以更换所述卡式滤棒；
16.和/或，所述第二过滤器的入口处设有第三压力传感器，所述第二过滤器的出口处设有第四压力传感器，当所述第三压力传感器与所述第四压力传感器的压差大于0.07mpa时，可以更换所述卡式滤棒。
17.在其中一个实施例中，所述锅炉循环水处理系统还包括反冲洗模块，所述反冲洗模块的出口与所述第一过滤器的出口连通，用于对所述第一过滤器进行反冲洗。
18.在其中一个实施例中，所述edi模块的出口处设有电导率传感器，所述电导率传感器用于测试所述二级循环水的导电率；
19.和/或，所述edi模块的出口处设有硅含量测试仪，所述硅含量测试仪用于测试所述二级循环水中的二氧化硅含量。
20.在其中一个实施例中，所述edi模块还设有浓水出口，所述edi模块的浓水出口与补给水处理系统的入口连通。
21.在其中一个实施例中，所述edi模块与所述锅炉之间设有储水箱，所述储水箱与所述锅炉之间设有高压水泵。
22.一种发电机组，包括蒸汽轮机、锅炉和所述的锅炉循环水处理系统，所述锅炉用于产生高压蒸汽，所述蒸汽轮机用于产生初级循环水，所述锅炉的出口与所述蒸汽轮机的入口连通，所述蒸汽轮机的出口与所述锅炉循环水处理系统的入口连通，所述锅炉循环水处理系统的出口与所述锅炉的入口连通。
23.上述的发电机组，锅炉循环水处理系统与蒸汽轮机、锅炉连通，形成一个完整的发电机组，通过过滤模块和edi模块直接对蒸汽轮机产生的初级循环水进行处理，其中过滤模块用于去除初级循环水中的颗粒物，避免颗粒物损坏edi模块中的交换膜和交换树脂，edi模块用于脱除一级循环水的阴离子和阳离子，实现对锅炉循环水的深度除盐。锅炉冷凝水在发电机组中，每循环一次，都会经过锅炉循环水处理系统进行一次深度除盐，因此无机盐组分不会在锅炉冷凝水中累积，从而避免锅炉结垢和机轮叶片上堆积盐分，有效延长发电机组的使用寿命。
24.同时，由于edi模块处理效率高、占地面积小，该发电机组采用edi模块进行深度除盐，有利于减少发电机组整体的占地面积，尤其适用于安装在发电驳船上，形成浮式发电站。
附图说明
25.图1为一实施例中发电机组的结构示意图；
26.图2为另一实施例中发电机组的结构示意图。
27.附图标号：100、发电机组；10、过滤模块；11、第一过滤器；12、第二过滤器；13、反冲洗模块；20、edi模块；21、电导率传感器；22、硅含量测试仪；30、储水箱；40、高压水泵；50、蒸汽轮机；60、锅炉。
具体实施方式
28.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
29.以下实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对下述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
30.下面结合附图对一些实施例中的锅炉循环水处理系统和发电机组100进行具体描述。
31.如图1和图2所示，在一实施例中，提供了一种锅炉循环水处理系统，包括过滤模块10和edi模块20；
32.其中，过滤模块10的入口与蒸汽轮机50的出口连通，蒸汽轮机50用于产生初级循环水，过滤模块10能够去除初级循环水中的颗粒物并产生一级循环水；edi模块20的入口与过滤模块10的出口连通，一级循环水的温度大于40℃，edi模块20能够去除一级循环水的阴离子和阳离子，并产生二级循环水，edi模块20的净化出口与锅炉60的入口连通。
33.edi模块20是指搭载有edi(electro de ionization)单元的电去离子模块，其工作原理是将电渗析技术和离子交换技术融为一体，通过阳、阴离子膜对阳、阴离子的选择透过作用，在电场的作用下实现水中离子的定向迁移，从而达到水的深度除盐。
34.上述的锅炉循环水处理系统，通过过滤模块10和edi模块20直接对蒸汽轮机50产生的初级循环水进行处理，其中过滤模块10用于去除初级循环水中的颗粒物，避免颗粒物损坏edi模块20中的交换膜和交换树脂，edi模块20用于脱除一级循环水的阴离子和阳离子，实现对锅炉60循环水的深度除盐。锅炉循环水处理系统与蒸汽轮机50、锅炉60连通，形成一个完整的发电机组100，锅炉60冷凝水在发电机组100中，每循环一次，都会经过锅炉循环水处理系统进行一次深度除盐，因此无机盐组分不会在锅炉60冷凝水中累积，从而避免锅炉60结垢和机轮叶片上堆积盐分，有效延长发电机组100的使用寿命。
35.其中，edi模块20选用高温edi模块，高温edi模块中采用高温交换膜和高温交换树脂，从而能够处理温度大于40℃的一级循环水。
36.具体地，如图1所示，在一实施例中，过滤模块10包括第一过滤器11和第二过滤器12，第一过滤器11的过滤精度小于第二过滤器12的过滤精度，第一过滤器11的入口与蒸汽轮机50的出口连通，第一过滤器11的出口与第二过滤器12的入口连通，第二过滤器12的出
口与edi模块20的入口连通。
37.具体地，在一实施例中，第一过滤器11的过滤精度为5μm，第一过滤器11最大处理流量为250m3/h,第一过滤器11为精密过滤器，第一过滤器11内设有可拆卸的卡式滤棒。
38.其中，第一过滤器11包括第一壳体和第一卡式滤棒，第一卡式滤棒可拆卸地设置在第一壳体内，第一壳体采用耐腐蚀的不锈钢壳体，不锈钢壳体包括ss304不锈钢壳体。第一卡式滤棒内设有熔喷式滤芯，滤芯采用pp材质，过滤速度小于等于10m3/(m2*h)。pp熔喷式滤芯能够对初级循环水进行深层过滤，去除其中的粒径大于5μm的颗粒物，具有纳污能力强，寿命长，易更换的优点，有效节约发电机组100的运行成本。
39.在本具体实施例中，第一壳体的顶部设有第一排气阀，第一排气阀用于防止第一过滤器11内部压力过大而发生爆炸。
40.更进一步地，第一过滤器11的入口处设有第一压力传感器，第一过滤器11的出口处设有第二压力传感器，当第一压力传感器与第二压力传感器的压差大于0.07mpa时，可以更换卡式滤棒。
41.在本具体实施例中，第一过滤器11的入口处设有手动蝶阀，第一过滤器11的出口处设有手动蝶阀。手动蝶阀用于控制进出口的流量和开合。
42.具体地，如图2所示，在一实施例中，锅炉循环水处理系统设有两个第一过滤器11，两个第一过滤器11并联设置，一用一备。
43.具体地，在一实施例中，第二过滤器12的过滤精度为1μm，第二过滤器12最大处理流量为250m3/h,第二过滤器12为保安过滤器，第二过滤器12内设有可拆卸的卡式滤棒。
44.其中，第二过滤器12包括第二壳体和第二卡式滤棒，第二卡式滤棒可拆卸地设置在第二壳体内，第二壳体采用耐腐蚀的不锈钢壳体，不锈钢壳体包括ss304不锈钢壳体。第二卡式滤棒内设有熔喷式滤芯，滤芯采用pp材质，过滤速度小于等于10m3/(m2*h)。pp熔喷式滤芯能够对初级循环水进行深层过滤，去除其中的粒径大于5μm的颗粒物，具有纳污能力强，寿命长，易更换的优点，有效节约发电机组100的运行成本。
45.在本具体实施例中，第二壳体的顶部设有第二排气阀，第二排气阀用于防止第二过滤器12内部压力过大而发生爆炸。
46.并且，第二过滤器12的入口处设有第三压力传感器，第二过滤器12的出口处设有第四压力传感器，当第三压力传感器与第四压力传感器的压差大于0.07mpa时，可以更换卡式滤棒。
47.在本具体实施例中，第二过滤器12的入口处设有手动蝶阀，第二过滤器12的出口处设有手动蝶阀。手动蝶阀用于控制进出口的流量和开合。
48.具体地，如图1所示，在一实施例中，锅炉循环水处理系统还包括反冲洗模块13，反冲洗模块13的出口与第一过滤器11的出口连通，用于对第一过滤器11进行反冲洗。
49.其中，反冲洗模块13包括储气罐和反冲洗泵，储气罐的出口通过反冲洗泵与第一过滤器11的出口连通，反冲洗泵将储气罐中的气体从第一过滤器11的出口注入第一过滤器11中，对第一过滤器11上沉积的颗粒物进行高压冲洗，防止第一过滤器11堵塞。
50.具体地，如图1所示，在一实施例中，edi模块20的出口处设有电导率传感器21，电导率传感器21用于测试二级循环水的导电率。
51.具体地，如图1所示，在一实施例中，edi模块20的出口处设有硅含量测试仪22，硅
含量测试仪22用于测试二级循环水中的二氧化硅含量。
52.具体地，在一实施例中，edi模块20的入口处设有第五压力传感器，edi模块20的出口处设有第六压力传感器，通过第一压力传感器与第二压力传感器的压差可以获取edi模块20的进出口压差。
53.具体地，如图2所示，在一实施例中，edi模块20还设有浓水出口，edi模块20的浓水出口与补给水处理系统的入口连通。edi模块20产生的浓盐水回到补给水处理系统的前端进行循环利用，使得edi模块20无二次水污染，实现了100％的总体水利用率。
54.其中，补给水处理系统包括依次连通的一级反渗透模块、二级反渗透模块和低温edi模块，一级反渗透模块的入口供外部水源流入，低温edi模块的出口与锅炉的入口连通，用于净化锅炉补给水，edi模块20的浓水出口与二级反渗透模块的入口连通。
55.具体地，如图1和图2所示，在一实施例中，edi模块20与锅炉60之间设有储水箱30，储水箱30与锅炉60之间设有高压水泵40。储水箱30用于存储edi模块20产生的净水，高压水泵40用于对储水箱30中的循环水进行加压并运送至锅炉60内。
56.进一步地，如图2所示，在一实施例中，edi模块20设有两个，两个edi并联设置，两个edi模块20同时运行，每个edi模块20最大流量为126m3/h。
57.edi模块20内设有多个edi单元，edi单元包括阴离子交换膜、阳离子交换膜和混合离子交换树脂，混合离子交换树脂填充在阴离子交换膜与阳离子交换膜之间，形成净水室，多个edi单元的阴离子交换膜、阳离子交换膜交替设置，相邻edi单元之间形成浓水室。在给定的直流电压的推动下，淡水室中离子交换树脂中的阴阳离子分别向正、负极迁移，并透过阴阳离子交换膜进入浓水室，同时给水中的离子被离子交换树脂吸附而占据由于离子电迁移而留下的空位。
58.如图1所示，在一实施例中，提供了一种发电机组100，包括蒸汽轮机50、锅炉60和的锅炉循环水处理系统，锅炉60用于产生高压蒸汽，蒸汽轮机50用于产生初级循环水，锅炉60的出口与蒸汽轮机50的入口连通，蒸汽轮机50的出口与锅炉循环水处理系统的入口连通，锅炉循环水处理系统的出口与锅炉60的入口连通。
59.上述的发电机组100，锅炉循环水处理系统与蒸汽轮机50、锅炉60连通，形成一个完整的发电机组100，通过过滤模块10和edi模块20直接对蒸汽轮机50产生的初级循环水进行处理，其中过滤模块10用于去除初级循环水中的颗粒物，避免颗粒物损坏edi模块20中的交换膜和交换树脂，edi模块20用于脱除一级循环水的阴离子和阳离子，实现对锅炉60循环水的深度除盐。锅炉60冷凝水在发电机组100中，每循环一次，都会经过锅炉循环水处理系统进行一次深度除盐，因此无机盐组分不会在锅炉60冷凝水中累积，从而避免锅炉60结垢和机轮叶片上堆积盐分，有效延长发电机组100的使用寿命。
60.具体地，在一实施例中，蒸汽轮机50包括蒸汽透平机，锅炉60产生的高压蒸汽在蒸汽轮机50中降温变成高压冷凝水，蒸汽轮机50与过滤模块10之间设有进水泵，进水泵用于将冷凝水运送至过滤模块10。
61.同时，由于edi模块20处理效率高、占地面积小，该发电机组100采用edi模块20进行深度除盐，有利于减少发电机组100整体的占地面积，尤其适用于安装在发电驳船上，形成浮式发电站。
62.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽
度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
63.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
64.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
65.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
66.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
67.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
68.以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。