蒸汽裝置以及操作該裝置的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了蒸汽裝置10，包括處理原水的處理單元12；產(chǎn)生蒸汽的鍋爐18；排放容器20，與所述鍋爐流體連通，由此接收來自鍋爐的熱排放水；和反滲透單元14。反滲透單元14通過流入水管線24與處理單元12流體連通，通過滲透液管線60與鍋爐18連通，通過濃縮液管線74、76、78、80、82與處理單元12和/或排放容器20連通。使用中反滲透14接收來自處理單元12的流入水并產(chǎn)生滲透液，滲透液通過滲透液管線60提供給鍋爐18，同時(shí)產(chǎn)生濃縮液，濃縮液通過濃縮液管線74、76、78、80、82輸送給處理單元12和/或排放容器20。本發(fā)明同時(shí)也公開了操作蒸汽裝置的方法和用來改造現(xiàn)有蒸汽裝置的方法。
【專利說明】蒸汽裝置以及操作該裝置的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種蒸汽裝置，操作該裝置的方法，以及升級現(xiàn)有蒸汽裝置的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在使用蒸汽的工業(yè)和加熱過程中，蒸汽產(chǎn)生于鍋爐中，然后通過管路以較高溫度和壓力輸送到各種利用蒸汽能的工業(yè)過程中。
[0003]重要的是控制輸送給鍋爐的原水的品質(zhì)，以此來防止在所述蒸汽裝置中產(chǎn)生不期望的效果。這些不期望的效果包括所述裝置的金屬組件，例如管路和閥體的腐蝕，以及熱傳遞速率的降低，其可以導(dǎo)致組件的過熱和機(jī)械強(qiáng)度的損失。
[0004]水可以稱為“硬的”或“軟的”。硬水包含水垢形成雜質(zhì)，而軟水包括很少或沒有上述物質(zhì)。硬度是由于鈣和鎂的礦物鹽的存在導(dǎo)致的，也正是由于這些礦物質(zhì)促進(jìn)水垢的形成。假如硬水輸送給鍋爐，就會在熱傳遞表面發(fā)生結(jié)垢，這將降低鍋爐的熱傳遞和效率。進(jìn)一步地，假如輸送到鍋爐中的水包括溶解氣體，特別是氧氣，則所述鍋爐表面、管路以及其他表面的腐蝕將很有可能發(fā)生。假如所述水的PH值很低，該酸性溶液將會侵蝕金屬表面，而假如所述PH值很高，該水是堿性的，例如起泡的其他問題便會發(fā)生。
[0005]還需要防止鍋爐水從所述鍋爐被攜帶輸送到蒸汽系統(tǒng)中，因?yàn)檫@會導(dǎo)致控制閥和熱傳遞面的污染，和對蒸汽疏水閥孔口的限制。攜帶典型地是由“汽水共騰(priming)”或“泡沫共騰(foaming)”導(dǎo)致的。汽水共騰是將鍋爐水噴射入蒸汽沸騰，且通常由于要么以很高的水位操作所述鍋爐、 在低于其設(shè)計(jì)壓力下操作該鍋爐或過量蒸汽需求所致。泡沫共騰是在水面和蒸汽沸騰之間的空間形成泡沫，且主要是由于鍋爐水中的高含量雜質(zhì)。
[0006]隨著鍋爐產(chǎn)生蒸汽，鍋爐水中的和那些不隨著蒸汽汽化的任何雜質(zhì)將會在鍋爐水中濃縮。隨著溶解固體總量(TDS)變得越來越濃縮，蒸汽泡趨向于變得更加穩(wěn)定，即使當(dāng)它們接觸到鍋爐的水面時(shí)也不會破裂。最終，鍋爐中的大部分蒸汽空間變得充滿氣泡，并且泡沫被挾帶至蒸汽裝置的主要部分中。因而，希望小心地控制鍋爐水中的溶解固體總量(TDS)?？墒褂脗鞲衅鱽頇z測鍋爐水的TDS值，并且被稱為排放(blowdown)水的水從鍋爐排放到排放容器中，以保持TDS值在可接受的限值內(nèi)。常規(guī)鍋爐可在2000-3500ppm范圍內(nèi)的TDS下運(yùn)行。排放水在排放容器中與較冷的水混合，然后排放至排水。
[0007]下表I顯示出水中一些典型的雜質(zhì)的技術(shù)和通常名稱，以及它們的化學(xué)符號和它們的作用。
[0008]表I
[0009]
【權(quán)利要求】
1.一種蒸汽裝置，其包括: 處理單元，布置用來處理原水； 鍋爐，布置用來產(chǎn)生蒸汽； 排放容器，其與所述鍋爐流體連通，由此接收來自鍋爐的熱排放水； 反滲透單元，其通過流入水管線與處理單元流體連通，通過滲透液管線與鍋爐流體連通，以及通過濃縮液管線與處理單元和/或排放容器流體連通； 其中在使用中，反滲透單元接收來自處理單元的處理過的流入水，并產(chǎn)生滲透液和濃縮液，通過滲透液管線，滲透液被提供給所述鍋爐，通過濃縮液管線，濃縮液被提供給處理單元和/或排放容器。
2.如權(quán)利要求1所述的蒸汽裝置，其中所述處理單元包括軟化器單元，軟化器單元包括至少一個(gè)軟化器容器和鹵水罐。
3.如權(quán)利要求2所述的蒸汽裝置，其中在使用中，所述濃縮液被提供給所述鹵水罐，并且隨后用來再生至少一個(gè)軟化器容器。
4.如權(quán)利要求2或3所述的蒸汽裝置，其中在使用中，所述濃縮液被提供給至少一個(gè)軟化器容器，以便沖洗所述軟化器容器。
5.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的蒸汽裝置，其中所述處理單元包括過濾器。
6.如權(quán)利要求5所述的蒸汽裝置，其中在使用中，所述濃縮液被提供給所述過濾器，以便用來沖洗所述過濾器。
7.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng) 所述的蒸汽裝置，其中在使用中，所述濃縮液被提供至所述排放容器，在排放容器中濃縮液與熱排放水混合，以便冷卻所述排放水。
8.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的蒸汽裝置，該裝置還包括濃縮液罐，其布置用來接收和臨時(shí)儲存來自反滲透單元的濃縮液。
9.一種操作蒸汽裝置的方法，其包括: 提供原水給處理單元，產(chǎn)生處理過的流入水； 提供該處理過的流入水到反滲透單元，產(chǎn)生滲透液和濃縮液； 提供所述滲透液到鍋爐中，和 提供所述濃縮液到所述處理單元和/或排放容器。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述處理單元包括軟化器單元，軟化器單元包括至少一個(gè)軟化器容器和齒水罐。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述濃縮液被提供給鹵水罐；并且，所述方法還包括: 使用來自鹵水罐的濃縮液再生所述至少一個(gè)軟化器容器。
12.如權(quán)利要求10或11所述的方法，所述方法還包括用濃縮液來沖洗所述至少一個(gè)軟化器容器。
13.如權(quán)利要求9-12任一項(xiàng)所述的方法，其中所述處理單元包括過濾器。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，所述方法還包括用濃縮液來沖洗所述過濾器。
15.如權(quán)利要求9-14任一項(xiàng)所述的方法，所述方法還包括提供所述濃縮液到所述排放容器中，并使其與熱排放水混合，以便冷卻排放水。
16.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，所述方法還包括在濃縮液儲存罐中臨時(shí)儲存所述濃縮液，然后提供所述濃縮液至處理單元和/或排放容器。
17.—種改造現(xiàn)有蒸汽裝置的方法，該蒸汽裝置包括:用來處理原水的處理單元；用來產(chǎn)生蒸汽的鍋爐；排放容器，其與所述鍋爐流體連通，由此接收來自鍋爐的排放水；和反滲透單元，其通過流入水管線與處理單元流體連通，通過滲透液管線與鍋爐流體連通，并具有濃縮液排放口 ；所述方法包括: 通過濃縮液管線來流體連接反滲透單元的濃縮液排放口與處理單元和/或排放容器，由此在蒸汽裝置的使用期間，濃縮液可以通過所述濃縮液管線提供給所述處理單元和/或排放容器。`
【文檔編號】F22B37/38GK103438423SQ201310185108
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年3月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月30日
【發(fā)明者】M·格里芬 申請人:斯普瑞斯-薩克有限公司