[发明专利]一种自响应无动力透气膜增氧给水加氧装置及方法

权利要求书

1.一种自响应无动力透气膜增氧给水加氧装置，其特征在于：包括除氧器(1)，除氧器(1)出口通过除氧器下降管(2)连接给水管道，给水管道连通受热面系统(7)，除氧器下降管(2)上设置给水泵(3)，给水管道设置给水流量调节阀(4)，给水流量调节阀(4)后受热面系统(7)前的给水管道上依次设置有加氧水取水口(5)和氧含量测量取样口(6)，加氧水取水口(5)依次通过加氧水减压阀(10)和加氧水流量调节阀(11)连接透气膜增氧罐(12)入口，透气膜增氧罐(12)出口连接的加氧点(13)位于除氧器(1)出口的除氧器下降管(2)上，加氧水进入透气膜增氧罐(12)增氧，增氧至饱和浓度后通过加氧点(13)加入到给水管道；氧含量测量取样口(6)通过氧含量测量仪(8)连接加氧水流量控制器(9)入口，加氧水流量控制器(9)出口连接加氧水流量调节阀(11)，加氧水流量控制器(9)根据氧含量分析结果将控制信号反馈至加氧水流量调节阀(11)对加氧水流量进行控制；所述氧含量测量仪(8)、加氧水流量控制器(9)、氧水减压阀(10)和加氧水流量调节阀(11)组成加氧系统。

2.根据权利要求1所述的自响应无动力透气膜增氧给水加氧装置，其特征在于：所述加氧水取水口6设置在给水流量调节阀4后，由于后续受热面系统7阻力恒定，加氧水取水口6处的流量和压力完全成线性对应关系；同时加氧系统阻力也恒定，而加氧点13设置在除氧器下降管(2)上，除氧器下降管(2)压力稳定，所以加氧水流量能够随着给水流量自动变化，做到自动响应加氧控制，从而自动响应加氧量变化，维持加氧精度；加氧系统设置的加氧水流量调节阀11只对加氧水流量进行微调，实现加氧量的精准控制；而且由于加氧水取水口6设置在给水流量调节阀4后，此处的给水压力远高于加氧点即除氧器下降管压力，所以无需再配置动力装置，加氧水在正常压差下流入加氧点(13)。

3.根据权利要求1所述的自响应无动力透气膜增氧给水加氧装置，其特征在于：在20摄氏度条件下饱和溶解氧浓度为8～9mg/L，加氧浓度控制在10-30μg/L，所以加氧水取水比例为给水的1/300，取水比例对给水流量影响很小。

4.根据权利要求1所述的自响应无动力透气膜增氧给水加氧装置，其特征在于：所述透气膜增氧罐(12)中采用透气防水膜对加氧水进行增氧，透气膜增氧罐分为气侧和水侧两部分，中间用透气防水膜间隔，透气防水膜的材料是高分子微孔结构，空气分子直径小，能够顺利渗透到水侧；空气中的氧分子从而不断的从空气中渗透入水侧的加氧水中，直至达到饱和浓度；而液体水由于表面张力的作用即水分子之间互相拉扯抗衡，水分子不能顺利脱离液体水渗透到气侧，也就防止了水的渗透发生；因此加氧水在水侧流动，由于透气防水膜的阻隔，加氧水不能从水侧流动至气侧。

5.根据权利要求5所述的自响应无动力透气膜增氧给水加氧装置，其特征在于：由于采用了透气防水膜间隔增氧，不需要氧气溶解罐的气液交换空间，从而整体加氧系统没有气空间，避免气体压缩造成流量波动，避免对加氧精度的影响。

6.根据权利要求1所述的自响应无动力透气膜增氧给水加氧装置，其特征在于：所述受热面系统(7)包括相连接的省煤器和水冷壁。

7.权利要求1所述的自响应无动力透气膜增氧给水加氧装置的工作方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：在火力发电机组启动初期，不需要往给水中加氧，关闭加氧水流量调节阀(11)，给水从除氧器(1)进入到除氧器下降管(2)，然后用给水泵(3)打入给水管道，用给水流量调节阀(4)调节给水流量，当机组需要提升负荷时，给水流量调节阀开度增大，给水流量随之增大，当机组需要降低负荷时，给水流量调节阀开度减小，给水流量随之减小，最终进入受热面系统；

步骤二：在火力发电机组稳定运行后，开始实施给水加氧，给水从除氧器(1)进入到除氧器下降管(2)，然后用给水泵(3)打入给水管道，用给水流量调节阀(4)调节给水流量，当火力发电机组需要提升负荷时，给水流量调节阀开度增大，给水流量随之增大，当机组需要降低负荷时，给水流量调节阀开度减小，给水流量随之减小，最终进入受热面系统；在受热面系统入口前的氧含量测量取样口(6)处对给水氧含量取样分析，分析结果由氧含量测量仪(8)反馈至加氧水流量控制器(9)，加氧水流量控制器(9)根据氧含量分析结果将控制信号反馈至加氧水流量调节阀(11)对加氧水流量进行精准控制，加氧水然后进入透气膜增氧罐(12)增氧，增氧至饱和浓度后通过加氧点(13)加入到给水管道；

步骤三：当火力发电机组停运前，需要提前结束给水加氧；给水从除氧器(1)进入到除氧器下降管(2)，然后用给水泵(3)打入给水管道，用给水流量调节阀(4)调节给水流量，加氧水流量控制器(9)发送控制信号逐步减小加氧水流量调节阀(11)开度，对加氧水流量进行控制，直到开度为零，结束加氧控制，给水最终进入受热面系统。