蒸汽裝置和運行蒸汽裝置的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了蒸汽裝置10，其包括布置以產(chǎn)生蒸汽的鍋爐18；反滲透單元14，其具有布置以接收流入水的RO入口46和通過滲透液管線60與鍋爐18流體連通的滲透液出口58，其中在使用中反滲透單元14接收流入水并產(chǎn)生滲透液，滲透液通過滲透液管線被供至鍋爐18；排放容器20，其與鍋爐18流體連通，以接收來自鍋爐18的熱排放水，及排放容器出口84，其通過排放回流管線與RO入口46流體連通，其中在使用中，排放容器20產(chǎn)生冷卻的排放水；和流動控制器86，其具有布置以監(jiān)測冷卻的排放水溫度的溫度傳感器。在使用中，如果冷卻的排放水的溫度低于閾值，則運行流動控制器86，以將冷卻的排放水導入RO入口46。還公開了運行蒸汽裝置的方法和升級現(xiàn)有蒸汽裝置的方法。
【專利說明】蒸汽裝置和運行蒸汽裝置的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種蒸汽裝置、運行蒸汽裝置的方法、以及升級現(xiàn)有蒸汽裝置的方法?！颈尘凹夹g】
[0002]在利用蒸汽的工業(yè)和加熱過程中，蒸汽產(chǎn)生于鍋爐中，并通過管路以高溫和高壓傳遞至利用蒸汽中的能量的各種工業(yè)過程中。
[0003]重要的是控制進料至鍋爐的原水質量，以防止在蒸汽裝置中發(fā)生不期望的效果。這些不期望的效果包括裝置的金屬組件如管路和閥的腐蝕、以及傳熱速率的降低，其可以導致組件的過熱和機械強度的損失。
[0004]水是指“硬的”或“軟的”。硬水包含水垢形成性雜質，而軟水包括很少或不包含水垢形成性雜質。硬度由鈣和鎂的礦物鹽的存在導致，正是這些礦物鹽促使水垢的形成。如果將硬水供至鍋爐，則將在傳熱表面出現(xiàn)水垢，這將降低鍋爐的傳熱和效率。此外，如果供至鍋爐中的水包含溶解氣體，特別是氧氣，則鍋爐表面、管路以及其他表面的腐蝕很有可能出現(xiàn)。如果水的pH值過低，則該酸性溶液將會侵蝕金屬表面，如果pH值過高且該水是堿性的，則例如泡沫共騰的其他問題可能發(fā)生。
[0005]還希望防止鍋爐水從鍋爐被挾帶至蒸汽系統(tǒng)中，因為這會導致控制閥和傳熱表面的污染、以及對蒸汽疏水閥孔口的受限。挾帶典型地由“汽水共騰(priming)”或“泡沫共騰(foaming)”導致。汽水共騰是鍋爐水噴入蒸汽輸出，并且通常由于以過高的水位操作鍋爐、在低于其設計壓力下操作鍋爐或過量的蒸汽需求所致。泡沫共騰是在水面和蒸汽輸出之間的空間中形成泡沫，并且主要是由于鍋爐水中的高含量雜質。
[0006]隨著鍋爐產(chǎn)生蒸汽，鍋爐水中的任何雜質和不隨著蒸汽汽化的任何雜質將在鍋爐水中濃縮。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，當它們接觸到鍋爐的水面時也不會破裂。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)水的水被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1顯示出水中一些典型的雜質的技術名稱和常用名稱、以及它們的化學符號和它們的效果。
[0008]
【權利要求】
1.一種蒸汽裝置，其包括: 鍋爐，其布置以產(chǎn)生蒸汽； 反滲透單元，其具有布置以接收流入水的RO入口，和通過滲透液管線與所述鍋爐流體連通的滲透液出口，其中在使用中，所述反滲透單元接收流入水并產(chǎn)生滲透液，所述滲透液通過滲透液管線被供至所述鍋爐； 排放容器，其與所述鍋爐流體連通，以接收來自所述鍋爐的熱排放水，以及排放容器出口，其通過排放回流管線與所述RO入口流體連通，其中在使用中，所述排放容器產(chǎn)生冷卻的排放水；和 流動控制器，其具有布置以監(jiān)測所述冷卻的排放水的溫度的溫度傳感器，其中在使用中，如果所述冷卻的排放水的溫度低于閾值，則運行所述流動控制器，以將所述冷卻的排放水導入所述RO入口。
2.權利要求1的蒸汽裝置，其還包括軟化器單元，所述軟化器單元布置在所述排放容器和反滲透單元之間的排放回流管線中。
3.權利要求2的蒸汽裝置，其還包括布置以接收和暫時存儲來自所述軟化器單元的冷卻的排放水的儲存罐。
4.前述權利要求中任一項的蒸汽裝置，其中在使用中，如果所述冷卻的排放水的溫度高于閾值，則運行所述流動控制器，以將所述冷卻的排放水導入排水。
5.權利要求4的蒸汽裝置，其還包括熱交換器，其中在使用中，如果所述冷卻的排放水的溫度高于閾值，則運行所述流動控制器，以將所述冷卻的排放水導入所述熱交換器。
6.一種運行蒸汽裝置的方法，其包括: 將來自鍋爐的熱排放水供至排放`容器，在所述排放容器中熱排放水與較冷的水混合，以產(chǎn)生冷卻的排放水； 確定所述冷卻的排放水的溫度；和 如果所述冷卻的排放水的溫度低于閾值，則將所述冷卻的排放水供至所述反滲透單元的RO入口。
7.權利要求6的方法，其還包括: 在將所述冷卻的排放水供至所述反滲透單元之前，使所述冷卻的排放水通過所述軟化器單元。
8.權利要求7的方法，其還包括: 在將所述冷卻的排放水供至所述反滲透單元之前，在儲存罐中暫時存儲來自所述軟化器單元的冷卻的排放水。
9.權利要求6-8中任一項的方法，其還包括: 如果所述冷卻的排放水的溫度高于閾值，則將所述冷卻的排放水送入排水。
10.權利要求9的方法，其還包括: 如果所述冷卻的排放水的溫度高于閾值，則使所述冷卻的排放水通過熱交換器。
11.一種改進現(xiàn)有的蒸汽裝置的方法，所述裝置包括布置以產(chǎn)生蒸汽的鍋爐；排放容器，其與所述鍋爐流體連通，以接收來自所述鍋爐的熱排放水，并布置以從排放容器出口排出冷卻的排放水；和反滲透單元，其具有與所述鍋爐流體連通的滲透液出口，所述方法包括:將所述排放容器出口與所述反滲透單元的RO入口流體連接，使得在所述蒸汽裝置的使用過程中，冷卻的排放水能夠被供至所述RO入口。
12.權利要求11所述的方法，其中在所述蒸汽裝置的使用過程中，如果所述冷卻的排放水的溫度低于閾值，則將所述冷卻的排放水供至所述反滲透單元。
【文檔編號】C02F9/04GK103723850SQ201310175234
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年3月29日 優(yōu)先權日: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