[發明專利]一種自響應無動力透氣膜增氧給水加氧裝置及方法

在審

• 申請號: 202111101925.1
• 申請日: 2021-09-18
• 公開（公告）號: CN113651435A
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 姚建濤;龍國軍;張貴泉;劉薇;陳甜甜
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: C02F5/00
• 分類號: C02F5/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

1.一種自響應無動力透氣膜增氧給水加氧裝置，其特征在于：包括除氧器(1)，除氧器(1)出口通過除氧器下降管(2)連接給水管道，給水管道連通受熱面系統(7)，除氧器下降管(2)上設置給水泵(3)，給水管道設置給水流量調節閥(4)，給水流量調節閥(4)后受熱面系統(7)前的給水管道上依次設置有加氧水取水口(5)和氧含量測量取樣口(6)，加氧水取水口(5)依次通過加氧水減壓閥(10)和加氧水流量調節閥(11)連接透氣膜增氧罐(12)入口，透氣膜增氧罐(12)出口連接的加氧點(13)位于除氧器(1)出口的除氧器下降管(2)上，加氧水進入透氣膜增氧罐(12)增氧，增氧至飽和濃度后通過加氧點(13)加入到給水管道；氧含量測量取樣口(6)通過氧含量測量儀(8)連接加氧水流量控制器(9)入口，加氧水流量控制器(9)出口連接加氧水流量調節閥(11)，加氧水流量控制器(9)根據氧含量分析結果將控制信號反饋至加氧水流量調節閥(11)對加氧水流量進行控制；所述氧含量測量儀(8)、加氧水流量控制器(9)、氧水減壓閥(10)和加氧水流量調節閥(11)組成加氧系統。

2.根據權利要求1所述的自響應無動力透氣膜增氧給水加氧裝置，其特征在于：所述加氧水取水口6設置在給水流量調節閥4后，由于后續受熱面系統7阻力恒定，加氧水取水口6處的流量和壓力完全成線性對應關系；同時加氧系統阻力也恒定，而加氧點13設置在除氧器下降管(2)上，除氧器下降管(2)壓力穩定，所以加氧水流量能夠隨著給水流量自動變化，做到自動響應加氧控制，從而自動響應加氧量變化，維持加氧精度；加氧系統設置的加氧水流量調節閥11只對加氧水流量進行微調，實現加氧量的精準控制；而且由于加氧水取水口6設置在給水流量調節閥4后，此處的給水壓力遠高于加氧點即除氧器下降管壓力，所以無需再配置動力裝置，加氧水在正常壓差下流入加氧點(13)。

3.根據權利要求1所述的自響應無動力透氣膜增氧給水加氧裝置，其特征在于：在20攝氏度條件下飽和溶解氧濃度為8～9mg/L，加氧濃度控制在10-30μg/L，所以加氧水取水比例為給水的1/300，取水比例對給水流量影響很小。

4.根據權利要求1所述的自響應無動力透氣膜增氧給水加氧裝置，其特征在于：所述透氣膜增氧罐(12)中采用透氣防水膜對加氧水進行增氧，透氣膜增氧罐分為氣側和水側兩部分，中間用透氣防水膜間隔，透氣防水膜的材料是高分子微孔結構，空氣分子直徑小，能夠順利滲透到水側；空氣中的氧分子從而不斷的從空氣中滲透入水側的加氧水中，直至達到飽和濃度；而液體水由于表面張力的作用即水分子之間互相拉扯抗衡，水分子不能順利脫離液體水滲透到氣側，也就防止了水的滲透發生；因此加氧水在水側流動，由于透氣防水膜的阻隔，加氧水不能從水側流動至氣側。

5.根據權利要求5所述的自響應無動力透氣膜增氧給水加氧裝置，其特征在于：由于采用了透氣防水膜間隔增氧，不需要氧氣溶解罐的氣液交換空間，從而整體加氧系統沒有氣空間，避免氣體壓縮造成流量波動，避免對加氧精度的影響。

6.根據權利要求1所述的自響應無動力透氣膜增氧給水加氧裝置，其特征在于：所述受熱面系統(7)包括相連接的省煤器和水冷壁。

7.權利要求1所述的自響應無動力透氣膜增氧給水加氧裝置的工作方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一：在火力發電機組啟動初期，不需要往給水中加氧，關閉加氧水流量調節閥(11)，給水從除氧器(1)進入到除氧器下降管(2)，然后用給水泵(3)打入給水管道，用給水流量調節閥(4)調節給水流量，當機組需要提升負荷時，給水流量調節閥開度增大，給水流量隨之增大，當機組需要降低負荷時，給水流量調節閥開度減小，給水流量隨之減小，最終進入受熱面系統；

步驟二：在火力發電機組穩定運行后，開始實施給水加氧，給水從除氧器(1)進入到除氧器下降管(2)，然后用給水泵(3)打入給水管道，用給水流量調節閥(4)調節給水流量，當火力發電機組需要提升負荷時，給水流量調節閥開度增大，給水流量隨之增大，當機組需要降低負荷時，給水流量調節閥開度減小，給水流量隨之減小，最終進入受熱面系統；在受熱面系統入口前的氧含量測量取樣口(6)處對給水氧含量取樣分析，分析結果由氧含量測量儀(8)反饋至加氧水流量控制器(9)，加氧水流量控制器(9)根據氧含量分析結果將控制信號反饋至加氧水流量調節閥(11)對加氧水流量進行精準控制，加氧水然后進入透氣膜增氧罐(12)增氧，增氧至飽和濃度后通過加氧點(13)加入到給水管道；

步驟三：當火力發電機組停運前，需要提前結束給水加氧；給水從除氧器(1)進入到除氧器下降管(2)，然后用給水泵(3)打入給水管道，用給水流量調節閥(4)調節給水流量，加氧水流量控制器(9)發送控制信號逐步減小加氧水流量調節閥(11)開度，對加氧水流量進行控制，直到開度為零，結束加氧控制，給水最終進入受熱面系統。