一种热力发电厂冷凝水通过多次蒸馏制备纯净低氘水装置制造方法及图纸

一种热力发电厂冷凝水通过多次蒸馏制备纯净低氘水装置，包括汽轮机冷凝器装置

【技术实现步骤摘要】
一种热力发电厂冷凝水通过多次蒸馏制备纯净低氘水装置


[0001]本专利技术涉及一种低氘水制备装置，特别是一种利用热力发电厂汽轮机冷凝器冷凝水制备纯净低氘水装置
。

技术介绍

[0002]在地球上一切自然水体中都含有氢的同位素氘
(Dao),
不管氘含量多少
,
对生物体都是有害的
。
水中正常的氘含量虽没有引起明显的危害性
,
但只要正常的水中稍微脱去一部分氘
,
对人体健康的作用都无法估量
,
所以越来越多的人选择了低氘水
。
[0003]低氘水具有特殊的分子结构
,
分子因直径比普通水小一半
,
分子质量轻
,
活性强
,
传递速度快
,
进入生命体后具有吸收快
,
渗透力高
,
溶解力强的特点
,
能有效代谢生命体的物质
,
吸纳有益营养
,
排除有害物质
。
[0004]低氘水的分子非常活跃
,
会带动生命动力元素含水离子跑到人体的一切角落
,
靠生命动力元素的自身变价能力
,
把超氧自由基的电子吸引过来
,
使超氧自由基变成正常的氧分子
,
延缓衰老
。
饮用低氘水能保健
、
抗衰老
。
[0005]研究发现低氘水具有活化免疫细胞
、
改善机体基础代谢水平
、
抗细胞突变和延缓衰老等功能
,
有利于生命体的生长和繁衍
,
匈牙利医生
、
分子生物学家
SomlyaiG
研究最初发现了低氘水防治癌症的方法
。SomlyaiG
于
1990
年开始用低氘水对癌症
、
糖尿病等疾病患者进行大量的临床研究
,
揭示了低氘水抗癌效果的分子机理
,
发现低氘水能抑制肿瘤细胞生长
,
制约肿瘤细胞的分解复制
,
最后导致肿瘤减少
,
在有些情况下甚至全部覆灭
,
是一种全新的原创达到阻止肿瘤细胞成长的新疗法
。
饮用低氘水对防治癌症以及癌症患者的辅助治疗有作用
。
[0006]低氘水是一种稳定同位素产品
,
低氘水的制备技术及应用研究近年来获得较大进展
。
低氘水主要以水为原料
,
采用分离方法制备而得
。
低氘水的分离原理虽然简单
,
但由于天然水中氘同位素丰度极少且氢同位素的分离系数小
,
因此分离氘是很困难的
,
力求寻找能耗低
、
投资少和经济上适合工业规模的生产方法是研究重点
。
[0007]一种简单方法是利用氘水沸点高于普通水通过多次蒸馏得到
。
氘水与普通水沸点有一定差别，因此，可以用蒸馏法进行提纯
。
[0008]普通水的密度为
1g/cm3
，而氘水的密度为
1.056g/cm3
；普通水的沸点为
100℃
，氘水的沸点为
101.42℃
；普通水的冰点为
0℃
，氘水的冰点为 3.8℃。
此外，普通水能够滋养生命，培育万物，而氘水则不能使种子发芽
。
人和动物若是喝了氘水，还会引起死亡
。
[0009]现有降低水中氘含量的方法或低氘水的制备方法主要有：冰冻法
、
精馏法
、
电解法等几种
。
[0010]冰冻法：利用氘水与氕水冰点不同的原理，通过控制天然水的冰点来从天然水中分离出氘水，通过分离出氘水降低水中的含氘量，但受温度
、
气压等众多因素影响导致冰点控制极其困难，耗水量大，成本高，故难以实际应用
。
[0011]精馏法：利用氘水与氕水沸点不同的原理，通过控制蒸发温度将天然水中的氕水
蒸发掉，然后再冷凝蒸发掉的氕水以制备出低氘水，该法是目前市场上的通用方法，但设备要求精度高，设备复杂，耗能大，成本高，控制难度大，耗水量大
。
而且该法还存在有如下不足：生产出的低氘水是蒸馏后低氘水，虽然具有低氘的优势但同时也将水中的矿物质和人体必需的微量元素精馏殆尽，长期饮用没有矿物质和微量元素的低氘水会对人体健康产生不良影响
。
[0012]电解法：利用氕离子较易在电极上富集并被电解成氕气的原理，在电价较低的地区它被广泛采用于生产氘水
。
该方法是电解自然水以产出氕气和氧气，收集氕气和氧气并使之反应生产出氕水
。
该设备要求精度也高，设备复杂，耗能大，控制难度大，耗水量大，成本高，低氘水中未含矿物质和微量元素
。
[0013]在热力发电厂系统中，锅炉将水变成饱和蒸汽
、
过热蒸气，推动汽轮机做功，最终冷凝为水，获得高能量小分子水是其必然的过程，而这过程操作好，则使其可以充分发挥锅炉的消毒
、
杀菌作用，而且没有额外能量消耗，而现在的水处理都是为了追求水品质而做许多工艺过程中必须消耗的能量，浪费不必要浪费的水
。
[0014]发电厂锅炉蒸发量单台就高达每小时几百到几千吨，然而，
90~95%
以上冷凝水都是锅炉循环使用
。
在现在的电厂锅炉用水因其加药，如锅炉给水需要对其加氨，需要加磷酸三钠，除氧需要加联氨，而联氨是有毒的
。
因此，人们对冷凝器的冷凝水有着很多的偏见，而对其理化指标缺乏了解，想当然的认定电厂冷凝水不能饮用
。
[0015]另外，由于锅炉水在锅炉中受热强烈，对流速度极快，因此，在水变蒸气的过程中，由于氘水与水沸点差别小，因此，存在氘水变成蒸气随水蒸汽共同进入蒸气系统，在此过程中虽然氘水变成蒸气的量极小，则也使由此产生的冷凝水中含的氘水依然较多，因此，进一步降低冷凝水中氘水的含量，提升低氘水的品质，则是研究的重中之重
。
而用常规的精馏法则如何提升能源的利用率，提高出水量，提升出水的低氘水量，则事关此技术的含金量及生命力
。

技术实现思路

[0016]鉴于以上情形，本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的用热力发电厂冷凝水通过溴化锂蒸馏器制备纯净低氘水装置
。
[0017]本专利技术采用的一个技术方案是：一种热力发电厂冷凝水通过多次蒸馏制备纯净低氘水装置，包括汽轮机冷凝器装置
、
锅炉补水装置
、...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种热力发电厂冷凝水通过多次蒸馏制备纯净低氘水装置，包括汽轮机冷凝器装置
、
锅炉补水装置
、
冷凝水净化处理除氨装置
、
低氘冷凝水罐装装置构成，其特征是：普通水的密度为
1g/cm3
，而氘水的密度为
1.056g/cm3
；常压下，普通水的沸点为
100℃
，氘水的沸点为
101.42℃
，普通水的冰点为
0℃
，氘水的冰点为
3.8℃
，氘水的粘度高于氢水的
20%
；由于氘水与普通水沸点有一定差别，因此，低氘水的制备是利用氘水沸点高于普通水，通过对水的多次蒸馏得到；目前，热力发电厂的锅炉补水，为除盐水与循环使用冷凝水的混合水；由于锅炉水在锅炉汽包中的受热汽化过程中沸腾激烈，产生的水蒸汽会带有一部分氘水蒸汽，使水蒸汽中仍含有氘水蒸汽成分；因为氘水的密度大
、
沸点高，水蒸汽中的氘水蒸汽含量占比少，通过锅炉水连续排污和锅炉水定期排污，减少了锅炉水中氘水的含量，而锅炉蒸发水蒸汽中的氘水含量则更低；因此，将汽机冷凝器冷凝水作为选定生产低氘水专用锅炉的补水，通过对选定生产低氘水专用锅炉炉水的连续排污和定期排污，进一步减少锅炉蒸发水蒸汽中的氘水含量；将选定生产低氘水专用锅炉产生的水蒸汽，通过热力发电厂专用生产低氘水汽轮机冷凝器生产的冷凝水，其冷凝水中溶解的杂质主要是氨（
0.4~0.8mg/L NH3
），悬浮杂质主要是腐蚀产物，冷凝水中的溶解盐类总和只有
1~2
μ
g/L
；因此，将汽轮机冷凝器积水井中的冷凝水，通过冷凝水泵，将冷凝水泵入冷凝水过滤器模组中；经过冷凝水过滤器模组过滤后的冷凝水，通过冷凝水反渗透高压水泵，输入到反渗透除氨水处理装置中，经过反渗透除氨水处理装置处理后的除氨冷凝水，输入到除氨冷凝水箱中；反渗透除氨水处理装置排出含氨离子的浓缩冷凝水，通过管道补入到锅炉除氧器补水管道中；冷凝水经过反渗透除氨水处理装置获得纯净的，除氨的低氘冷凝水，并通过水泵泵出，输入到低氘水箱，低氘水箱上或设有紫外线杀菌装置，通过低氘水泵，将低氘水箱内的低氘冷凝水泵入低氘水母管，或分多路供水
。2.
一种热力发电厂冷凝水通过多次蒸馏制备纯净低氘水装置，包括汽轮机冷凝器装置
、
冷凝水净化处理装置
、
锅炉补水装置
、
溴化锂机组
、
除氨冷凝水负压蒸发制除氘水装置
、
低氘冷凝水罐装装置构成，其特征是：普通水的密度为
1g/cm3
，而氘水的密度为
1.056g/cm3
；常压下，普通水的沸点为
100℃
，氘水的沸点为
101.42℃
，普通水的冰点为
0℃
，氘水的冰点为
3.8℃
，氘水的粘度高于氢水的
20%
；氘水与普通水沸点有一定差别，因此，本装置低氘水的制备是利用氘水沸点高于普通水，氘水的密度大于普通水，通过多次蒸馏得到；由于锅炉水在锅炉汽包中的受热汽化过程中沸腾激烈，因此，产生的水蒸汽会带有一部分氘水蒸汽；目前，热力发电厂的锅炉补水，为除盐水与循环使用冷凝水的混合水；因为氘水的密度大
、
沸点高，水蒸汽中的氘水蒸汽含量占比少，通过锅炉水连续排污和锅炉水定期排污，减少了锅炉水中的氘水含量，而锅炉蒸发水蒸汽中的氘水含量更低；因此，本装置将冷凝水作为选定生产低氘水专用锅炉的补水，通过对选定生产低氘水专用锅炉炉水的连续排污和定期排污，进一步减少锅炉蒸发水蒸汽中的氘水含量；热力发电厂汽轮机冷凝器产生的冷凝水，溶解杂质主要是氨（
0.4~0.8mg/L NH3
），悬浮杂质主要是腐蚀产物，冷凝水中的溶解盐类总和只有
1~2
μ
g/L
；因此，将汽轮机冷凝器积水井中的冷凝水，通过冷凝水泵，将冷凝水泵入冷凝水过滤器模组中；经过冷凝水过滤器模组过滤后的冷凝水，通过冷凝水反渗透高压水泵，输入到反渗透除氨水处理装置中；反渗透除氨水处理装置排出含氨离子的浓缩冷凝水，通过管道补入锅炉补水装置；经过反渗透除氨水处理装置处理后的除氨冷凝水，输入到除氨冷凝水箱中；冷凝水经过反渗透除氨水处理
装置获得纯净的，除氨的
、
低氘冷凝水，将其作为原料水，供下级蒸馏制低氘水装置使用；一种热力发电厂冷凝水通过多次蒸馏制备纯净低氘水装置，包括单效溴化锂机组
、
冷凝水负压蒸发浓缩冷凝器作为淡化装置
、
风冷冷凝水蒸汽装置构成，冷凝水是经过前级水处理装置除氨处理的，既除去冷凝水中的氨；单效溴化锂机组吸收器中的浓溴化锂溶液吸收蒸发器蒸发的水蒸汽后升温，经循环水冷却降温；冷却降温的稀溴化锂溶液经溶液泵加压后，经热交换器进入发生器，由热源加热并浓缩，浓缩后的溴化锂溶液进入热交换器冷却后进入吸收器，完成溶液循环；发生器稀溴化锂溶液沸腾浓缩产生的水蒸汽，进入冷凝器经循环水冷却放热冷凝；经冷凝形成的冷剂水再经过节流减压后进入蒸发器，并在这里进行蒸发，吸收冷水中的热量使冷水降温
,
冷水放出热量，达到制冷目的；而蒸发形成的冷剂蒸汽再进入吸收器中被浓溶液吸收形成稀溶液，完成冷剂循环；经单效溴化锂机组吸收器和冷凝器加热的热循环水作为热源；单效溴化锂机组的热循环水加热器至少两级，一级热循环水加热器为对高温冷凝水加热，二级热循环水加热器为对低温冷凝水加热，构成对单效溴化锂机组热循环水的冷却；蒸发产生水蒸汽，通过冷却装置将一级热循环水加热器蒸发的水蒸汽冷凝，空气冷凝器的集水罐，通过管道与真空泵连接，集水罐设有冷凝水泵与冷凝水箱连接；设有二级热循环水加热器对低温冷凝水加热，对热循环水冷却，通过隔板和收水器相互隔离联通的低温冷凝水蒸发室和水蒸气冷凝室，为通过管道连通器连通的两腔室；冷凝水蒸发室底部设有冷凝水汇集池
、
冷凝水汇集池上连接冷凝水排放管和锅炉除氧器补水管连接；并作为对冷凝水的蒸发浓缩的水源；冷却的单效溴化锂机组热循环水，通过吸收器和冷凝器装置加热构成循环；用单效溴化锂机组蒸发器蒸发冷却的冷媒循环水，作为蒸发水蒸汽冷凝水室的冷凝冷源；吸热升温的冷媒循环水，进入单效溴化锂机组蒸发装置内放热冷却后，输入水蒸汽冷凝室；单效溴化锂机组的冷循环水换热器至少为一级，对水蒸汽冷凝室的负压蒸汽进行冷凝；单效溴化锂机组冷凝循环水换热器吸收水蒸汽热量，为单效溴化锂机组提供冷剂水蒸发热量，使单效溴化锂机组有高效率的热循环；两个腔室的上部设有通过收水器作为隔离装置的隔段，收水器隔段将回收的冷凝水汇流到冷凝水蒸发室底部的冷凝水池中；单效溴化锂机组冷凝换热器装置，设于联通负压腔室的冷凝水室内，通过对冷凝水蒸发室蒸发蒸汽的冷凝，获得冷凝水；水蒸汽冷凝室内设有真空抽气装置，通过真空抽气装置，实现对水蒸汽冷凝室及冷凝水蒸发室的抽真空，降低冷凝水的蒸发温度；单效溴化锂机组的热循环水，导入一级冷凝水热循环水加热器内，对冷凝水进行加热，对热循环水进行高温段部分的放热，之后，将热循环水导入二级热循环水加热器为对低温冷凝水加热，构成对单效溴化锂机组热循环水的冷却；一级冷凝水热循环水加热器产生的水蒸汽，通过空冷装置冷却冷凝；单效溴化锂机组冷媒换热器设于水蒸汽冷凝室内，冷凝水蒸发产生的水蒸汽，通过收水器收集水雾后，进入设有单效溴化锂机组冷媒换热器的水蒸汽冷凝室内，水蒸汽在蒸发器的表面上冷凝，产生冷凝水下流，汇集于单效溴化锂机组冷媒换热器底部汇水池内，并通过水泵泵出；用溴化锂作为热源，可实现高效节能对水进行蒸发， 由于此系统和电厂结合运行，因
此，可以利用电厂低品位水蒸汽，及溴化锂的高效率，实现对能源的综合利用，获得好的经济效益和社会效益，可以低成本大量获得低氘水，并通过水泵泵出；低氘水箱上或设有紫外线杀菌装置，通过低氘水泵将冷凝水箱的低氘水泵入低氘水母管，或分多路供水
。
可以低成本大量获得低氘水，并通过水泵泵出；低氘水箱上或设有紫外线杀菌装置，通过低氘水泵将冷凝水箱的低氘水泵入低氘水母管，或分多路供水
。3.
一种热力发电厂冷凝水通过多次蒸馏制备纯净低氘水装置，包括汽轮机冷凝器装置
、
冷凝水净化处理装置
、
溴化锂机组
、
除氨冷凝水负压蒸发制除氘水装置
、
低氘冷凝水罐装装置构成，其特征是：普通水的密度为
1g/cm3
，而氘水的密度为
1.056g/cm3
；常压下，普通水的沸点为
100℃
，氘水的沸点为
101.42℃
，普通水的冰点为
0℃
，氘水的冰点为
3.8℃
，氘水的粘度高于氢水的
20%
，低氘水通过多次蒸馏得到；由于锅炉水在锅炉汽包中的受热汽化过程中沸腾激烈，因此，产生的水蒸汽会带有一部分氘水蒸汽；目前，热力发电厂的锅炉补水，为除盐水与循环使用冷凝水的混合水；因为氘水的密度大
、
沸点高，水蒸汽中的氘水蒸汽含量占比少，通过锅炉水连续排污和锅炉水定期排污，减少了锅炉水中的氘水含量，而锅炉蒸发水蒸汽中的氘水含量更低；因此，本装置将冷凝水作为选定生产低氘水专用锅炉的补水，通过对选定生产低氘水专用锅炉炉水的连续排污和定期排污，进一步减少锅炉蒸发水蒸汽中的氘水含量；热力发电厂汽轮机冷凝器产生的冷凝水，溶解杂质主要是氨（
0.4~0.8mg/L NH3
），悬浮杂质主要是腐蚀产物，冷凝水中的溶解盐类总和只有
1~2
μ
g/L
；因此，将汽轮机冷凝器积水井中的冷凝水，通过冷凝水泵，将冷凝水泵入冷凝水过滤器模组中；经过冷凝水过滤器模组过滤后的冷凝水，通过分流控制阀门，将过滤处理后的冷凝水分成两路，一路冷凝水通过锅炉补水管道，补入锅炉补水系统，另一路通过冷凝水反渗透高压水泵，输入到反渗透除氨水处理装置中，反渗透除氨水处理装置排出的含氨离子浓缩冷凝水，通过管道接入冷凝水补入锅炉补水管道内，补入锅炉补水装置；经过反渗透除氨水处理装置处理后的除氨冷凝水，输入到除氨冷凝水箱中；冷凝水经过反渗透除氨水处理装置获得纯净的，除氨的
、
低氘冷凝水，将其作为原料水供下级蒸馏制低氘水装置使用；一种热力发电厂冷凝水通过多次蒸馏制备纯净低氘水装置，包括单效溴化锂机组
、
冷凝水负压蒸发浓缩冷凝器作为淡化装置
、
风冷冷凝水蒸汽装置构成，其特征是：冷凝水是经过前级水处理装置除氨处理的，既除去冷凝水中的氨；单效溴化锂机组吸收器中的浓溴化锂溶液吸收蒸发器蒸发的水蒸汽后升温，经循环水冷却降温；冷却降温的稀溴化锂溶液经溶液泵加压后，经热交换器进入发生器，由热源加热并浓缩，浓缩后的溴化锂溶液进入热交换器冷却后进入吸收器，完成溶液循环；发生器稀溴化锂溶液沸腾浓缩产生的水蒸汽，进入冷凝器经循环水冷却放热冷凝；经冷凝形成的冷剂水再经过节流减压后进入蒸发器，并在这里进行蒸发，吸收冷水中的热量使冷水降温
,
冷水放出热量，达到制冷目的；而蒸发形成的冷剂蒸汽再进入吸收器中被浓溶液吸收形成稀溶液，完成冷剂循环；单效溴化锂机组的热循环水，导入一级冷凝水热循环水加热器内，对冷凝水进行加热，对热循环水进行高温段部分的放热，之后，将热循环水导入二级热循环水加热器为对低温冷凝水加热，构成对单效溴化锂机组热循环水的冷却；一级热循环水加热器对高温冷凝水加热对热循环水冷却，蒸发产生水蒸汽，作为加热二级中温冷凝水蒸发冷凝器的热源，二级
中温冷凝水蒸发冷凝器蒸发产生的水蒸汽，通过空冷冷却装置冷凝，并将一级热循环水加热器蒸发的水蒸汽冷凝，一级冷凝水热循环水加热器产生的水蒸汽，通过空冷装置冷却冷凝；空冷冷凝器集水罐通过管道与真空泵连接，集水罐设有冷凝水泵与冷凝水箱连接；设有二级热循环水加热器对低温冷凝水加热，对热循环水冷却，通过隔板和收水器相互隔离联通的低温冷凝水蒸发室和水蒸气冷凝室，为通过管道连通器连通的两腔室；冷凝水蒸发室底部设有冷凝水汇集池
、
冷凝水汇集池上连接冷凝水排放管和锅炉除氧器补水管连接；吸热升温的冷媒循环水，进入单效溴化锂机组蒸发装置内放热冷却后，输入水蒸汽冷凝室；单效溴化锂机组的冷循环水换热器至少为一级，对水蒸汽冷凝室的负压蒸汽进行冷凝；水蒸汽冷凝室内设有真空抽气装置，通过真空抽气装置，实现对水蒸汽冷凝室及冷凝水蒸发室的抽真空，降低冷凝水的蒸发温度；单效溴化锂机组冷凝循环水换热器吸收水蒸汽热量，为单效溴化锂机组提供冷剂水蒸发热量，使单效溴化锂机组有高效率的热循环；将冷凝水蒸发室和水蒸汽冷凝室隔开的收水器，把回收的冷凝水汇流到冷凝水蒸发室底部的冷凝水池中；单效溴化锂机组冷媒换热器设于水蒸汽冷凝室内，冷凝水蒸发产生的水蒸汽，通过收水器收集水雾后，进入设有单效溴化锂机组冷媒换热器的水蒸汽冷凝室内，水蒸汽在蒸发器的表面上冷凝，产生冷凝水下流，汇集于单效溴化锂机组冷媒换热器底部汇水池内，并通过水泵泵出；用溴化锂作为热源，可实现高效节能对水进行蒸发， 由于此系统和电厂结合运行，因此，可以利用电厂低品位水蒸汽，及溴化锂的高效率，实现对能源的综合利用，获得好的经济效益和社会效益，可以低成本大量获得低氘水，并通过水泵泵出；低氘水箱上或设有紫外线杀菌装置，通过低氘水泵将冷凝水箱的低氘水泵入低氘水母管，或分多路供水
。4.
一种热力发电厂冷凝水通过多次蒸馏制备纯净低氘水装置，包括汽轮机冷凝器装置
、
冷凝水净化处理装置
、
溴化锂机组
、
除氨冷凝水负压蒸发制除氘水装置
、
低氘冷凝水罐装装置构成，其特征是：普通水的密度为
1g/cm3
，而氘水的密度为
1.056g/cm3
；常压下，普通水的沸点为
100℃
，氘水的沸点为
101.42℃
，普通水的冰点为
0℃

【专利技术属性】
技术研发人员：徐宝安，
申请(专利权)人：淄博环能海臣环保技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：