凝結水磁場除鐵淨化裝置的製作方法
2023-10-04 03:12:04 1
專利名稱：凝結水磁場除鐵淨化裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及發電廠凝結水中鐵質顆粒的分離裝置，具體涉及一種新型凝結水除鐵淨化裝置。
背景技術：
發電廠汽水管路及其相關的熱力設備都是以鐵為基礎的材料製成的，它在運行中會產生大量的鐵質腐蝕產物稱為有害雜質，這些鐵質雜質在管路內壁沉積形成垢，即影響到管壁的傳熱，又會引起垢下腐蝕，影響汽輪發電機組的運行安全。因此現在發電廠水系統設有各種形式的化學水處理除鐵過濾設備，在這些淨化設備中全部採用樹脂、纖維等過濾物質作為濾材，利用這些物質的吸附和過濾作用除去水中的鐵質雜質，這種傳統除鐵方式的流程是蒸汽在汽輪機內做功後，至凝汽器內(空冷機組排汽裝置)凝結成凝結水，而後經過凝汽器外的凝結水泵提高壓力，將凝結水送至化學除鐵設備一一 "精處理"進行除鐵淨化，而後經過加熱器、除氧器的除氧水箱進入鍋爐給水系統，發電廠習慣上稱由化學專業管理的除鐵淨化系統稱化學除鐵方式，這是世界上目前廣泛使用的除鐵淨化方式，但不足之處是
1. 所有過濾設備都是單體的且體積大，佔用廠房面積大、工程造價高。
2. 這些過濾淨化設備利用纖維、樹脂等作為過濾材質，過濾材質的不停更換、廢棄，不僅造成資金浪費，同時，使用過的廢棄物也會對環境造成不利影響。
3. 同時這種樹脂等高分子濾材其使用溫度一般不超過75'C，空冷機組如處在外界環境溫度較高的運行環境下，凝結水溫可能超過7(TC左右，因此經常造成化學精處理裝置退出工作，這導致系統內缺少除鐵淨化裝置。
4. 通過過濾淨化設備的水必須具備一定的壓力，以便克服過濾設備對其產生的阻力，這就需要選擇高壓頭的水泵，因此這將增加能耗和資金的投入。為了提高凝結水的品質，有的發電廠對除鐵裝置進行改造時，往往遇到廠房面積不夠和凝結水泵壓頭不足的困難，常常導致技術改造的擱淺。
5.為了防止樹脂等濾材過早的被汙染，傳統的凝結水除鐵淨化裝置"精處理"設備投入使用時對來水水質有限制，要求水質含鐵量小於1000ppb才
能投入使用，因而在汽輪發電機組啟動或變工況下水質較差時，傳統除鐵裝置"精處理"還不能投入，因而使機組在啟動中成為沒有水質淨化裝置，無控制的凝結水自然排放工況，造成大量凝結水浪費，並延長了機組啟動併網發電的進程。
發明內容
本發明的目的，在於補充上述現有技術的不足，提供一種直接安裝在汽輪機凝汽器的熱水井內的以永磁體製成的磁場除鐵淨化裝置。當水流經過磁場除鐵淨化裝置時，其中鐵質雜質即被磁場篩選出來，實現對凝結水的除鐵淨化。
本裝置的技術方案如下
本發明是一種直接安裝在汽輪機凝汽器的熱水井內的凝結水磁場除鐵淨化裝置，是由磁性單元組件組合而成，所述的磁性單元組件為永磁管，在永磁管中，數個永磁體以同極相對的形式被固定封裝在內。磁性單元組件按著平行或交叉布置的方式構成框架，框架以四面環繞的方式，固定排列組合成中空的立方體形磁場除鐵淨化裝置。
這種除鐵方式優點是
1、傳統化學除鐵方式是利用建立獨立的龐大設備對水質進行除鐵淨化，而我們創立的是利用發電廠原有熱力設備凝汽器對水質進行除鐵淨化的新裝置。這在傳統化學除鐵淨化裝置之外又創立了利用發電廠凝汽器對凝結水進行磁場除鐵的新裝置。它將傳統只有單一儲存水功能的凝汽器通過磁場技術增加了除鐵功能，也為發電廠熱力設備改造、挖潛做出示範，利用磁場技術通過潛入式設計開發容器空間，在凝汽器內建立了隱形的磁場除鐵淨化裝置，既挖掘了熱力設備潛力，又給發電廠水質淨化創立了新的除鐵淨化裝置。
42、 建立了在汽輪發電機組啟動時，化學精處理裝置未投入前唯一的凝結水除鐵裝置，加快了水質淨化和機組啟動進程；在機組正常運行中它成為化學除鐵方式"精處理"裝置的前置式除鐵器，減輕了 "精處理"的負擔，延長了其內樹脂的更換或造膜的時間，這即提高了 "精處理"運行的經濟性，
又有利於"精處理"出口水質淨化質量的提高。兩種方法互補共存，促進了發電廠水質淨化技術的提高。
3、 傳統淨化方式利用樹脂、纖維為濾材來過濾，吸附水中雜質，其樹脂、纖維需要再生、更換、廢棄成本高，對環境也造成汙染；本發明利用永磁場篩選出水中鐵質雜質，充分利用了磁能，同利用風能、太陽能一樣得到大自然的優惠，而且磁場除鐵精度高，創立了環保、節能、節水的淨化方式。
4、 本發明利用磁場技術開發容器空間，採用潛入式設計，即在熱力容器的水下不佔車間地積的情況下，建立了隱形的除鐵裝置，這對地面十分緊湊的發電廠車間來說，成功的解決了建立設備與佔地的矛盾，也是緊添布置、節地的典型設計。
5、 傳統化學除鐵淨化裝置需要利用水泵來提供水流的動力，以便克服過濾設備的阻力，這要耗費電能；而我們除鐵磁場選擇建立在水流具有從上至下流動的流道上，利用其自然勢能通過磁場，因此這種除鐵系統不需要再建立驅動水泵。同時，建立的裝在容器內的除鐵裝置，不再為此設置專用外殼結構，將具有除鐵功能的磁性組件通過機械方式與原熱力容器構件相連
接，這不僅節能、降低造價，又使除鐵系統更加簡單。
圖1為為本發明應用於凝汽器中的系統示意圖。圖2為為磁性單元組件永磁管結構圖。圖3為磁性單元組件構成的框架圖。
圖4為框架組合成的無底面和頂面的圍堰式立方體形磁場結構示意圖。圖5為帶頂面的立方體形磁場結構示意圖。
圖中l.凝汽器，2.凝汽器熱水井，3.凝結水磁場除鐵淨化裝置，4.凝結水泵，5.永磁管，6.永磁體，7.導向填裝片，8.外套管，9.封頭，10. 框架，ll.邊框。
具體實施例方式
參見圖1，本發明是一種直接安裝在汽輪機凝汽器的熱水井內的凝結水 磁場除鐵淨化裝置3，它是由磁性單元組件組合而成，安裝在凝汽器出水口 的上部，實施對凝結水的除鐵淨化。參見圖2，所述的磁性單元組件為永磁 管5，在永磁管5中，數個永磁體6以同極相對的形式被固定封裝在內。永 磁體6之間加導向填裝片7排列起來，永磁管5外殼為不鏽鋼外套管8，外 套管8兩端內部由非導磁體填裝，最外端的封堵為用封頭9的機械封堵或為 氬弧焊封焊的封堵。永磁管的結構特點充分考慮到要儘可能擴大永磁管工作 的表面積，因此永磁管組成時在兩個相鄰永磁體之間磁極相斥而裝。並加上 導向裝置，將磁體軸向磁場在永磁管表面轉向為徑向磁場，使整個永磁管都 具有吸附鐵質雜質的能力擴大了磁場的工作面積，其永磁管的尺寸根據設計 需要而定。所述的導向填裝片7—般使用具有導磁作用的鐵片，所述的非導 磁體使用鋁材料。上述的組裝方式將永磁體6的軸向磁場轉換成永磁管5的 徑向磁場，擴大了磁場的工作面積。所述的永磁體是指由鋁鎳鈷、釹鐵硼或 鐵氧體等永磁材料製成，可保證磁場的穩定性。參見圖3，磁性單元組件按 著平行或交叉布置的方式構成框架10，框架10是活動式小型磁場，是將永 磁管按照平行及錯位、或交叉布置的方式，固定排列起來組成的單層或多層 的矩形磁場框架10，再用這種磁場在凝汽器中按設計要求組成所需大面積的 矩形磁場(如圖3所示)。框架10可焊接在凝汽器內的支撐柱上。在圖3所 示的實施例中，永磁管5平行地安裝在金屬框架10內，再緊固起來組成一 個小型可以活動的矩形永磁磁場。參見圖4，屬於一種圍堰式無頂面和無底 面的四邊形磁場，框架10以四面環繞的方式，固定組合成中空的立方體形 磁場除鐵淨化裝置。圖5是另一實施例，是在圖4所示的裝置上裝有由框架 IO構成的頂面，組成無底面中空立方體形磁場除鐵淨化裝置。設計中要考慮 這個磁場的通流面積要大於凝結水泵進口管面積的5倍以上，以保證不對凝結水泵入口產生有害的阻力。圖4、圖5所示的磁場除鐵淨化裝置都屬於垂 直固定式磁場，圖4所示磁場除鐵淨化裝置只有四個面有除鐵淨化功能，它 只可對從四周流進來的水流進行除鐵淨化；而圖5磁場除鐵淨化裝置它還有
一個頂部磁場，對從頂部和四周來的水流都能進行除鐵淨化。可根據不同的
要求設置圖4或圖5所示的除鐵裝置。它在發電廠汽輪機車間內的凝汽器(或 空冷機組的排汽裝置)水室中的水流斷面上組成一個局部或封閉的磁場除鐵 淨化裝置，構成利用發電廠凝汽器對凝結水的磁場除鐵淨化裝置。磁場在熱 力設備中布置採用哪種形狀取決於凝汽器底面積或水流斷面的形狀，以及凝 結水流量安裝檢修的需要而設計，但對於被淨化的水流而言，應對水流進行 全流量的淨化，也就是說磁場在水流斷面上應做到完全封閉效果更好。
權利要求
1.一種凝結水磁場除鐵淨化裝置，位於汽輪機凝汽器的熱水井內，其特徵在於它是由磁性單元組件組合而成；所述的磁性單元組件為永磁管。
2. 根據權利要求l在永磁管中，，其特徵在於永磁體以同極相對的形式被固定封裝在永磁管內，永磁體之間加導向填裝片排列起來；磁性單元組件按著平行或交叉布置的方式構成框架，框架以四面環繞的方式，固定排列組合成中空的立方體形磁場除鐵淨化裝置。
3. 根據權利要求1、 2所述的裝置，其特徵在於永磁管的外殼為不鏽鋼外套管，兩端內部由非導磁體填裝，最外端為封頭的機械封堵或為氬弧焊封焊的封堵。
4. 根據權利要求1、 2所述的裝置，其特徵在於永磁體由鋁鎳鈷、釹鐵硼或鐵氧體永磁材料製成。
5. 根據權利要求l所述的裝置，其特徵在於所述的中空的立方體形磁場上裝有由框架構成的頂面，組成無底面中空立方體形磁場。
全文摘要
本發明涉及一種發電廠凝結水除鐵裝置，它是由磁性單元組件組合而成；所述的磁性單元組件為永磁管，在永磁管中，永磁體以同極相對的形式被固定封裝在內。磁性單元組件按著平行或交叉布置的方式構成框架，框架以四面環繞的方式，固定排列組合成中空的立方體形磁場除鐵淨化裝置。該裝置安裝於發電廠汽輪機車間內的凝汽器(或空冷機組排汽裝置)設備內，對凝結水進行除鐵淨化。本發明開發了常規的凝汽器空間中的除鐵淨化功能，將磁場安裝在這一空間中，既不佔據廠房面積，也大大減輕了布置方面的困難，很巧妙而有效地建立了發電廠利用原有熱力設備凝汽器對凝結水的磁性除鐵淨化裝置。
文檔編號C02F1/62GK101648743SQ200910176939
公開日2010年2月17日 申請日期2009年9月25日 優先權日2009年9月25日
發明者張子楠, 張景聰 申請人:張子楠