一種供應熱油、蒸汽的方法與流程
2023-09-10 06:46:40 2
本發明涉及一種利用多功能供熱裝置供熱的方法，更具體地涉及一種能夠同時供應熱油和蒸汽的方法。
背景技術：
鍋爐是利用燃料或其他能源的熱能把水加熱成為熱水或蒸汽的機械設備。鍋爐中產生的熱水或蒸汽可直接為工業生產和人民生活提供所需要的熱能，也可通過蒸汽動力裝置轉換為機械能，或再通過發電機將機械能轉換為電能。提供熱水的鍋爐稱為熱水鍋爐，主要用於生活，工業生產中也有少量應用。產生蒸汽的鍋爐稱為蒸汽鍋爐，多用於火電站、船舶、機車和工礦企業。
眾所周知，水在常壓下沸點為100℃，當外部壓強增高時水的沸點隨之增高，因此，為了滿足工業生產和人民生活的需要，鍋爐通常都通過設置壓力容器（鍋筒/汽包）來增加壓強以獲得高於100℃的熱水或蒸汽。鍋爐壓力容器由於體積大、密封、承受高壓等原因，容易發生洩露、爆炸事故而危及人員、設備和財產的安全。
另外，還有一種利用導熱油加熱的鍋爐叫導熱油鍋爐。導熱油，又稱有機熱載體、熱介質油、熱油、液體載能介質、熱傳導液，其本質上是一種高沸點液體，是GB/T 4016-1983《石油產品名詞術語》中「熱載體油」的曾用名，英文名稱為Heat transfer oil，用於間接傳遞熱量的一類熱穩定性較好的專用油品。 由於其具有加熱均勻，調溫控制準確，能在低蒸汽壓下產生高溫，傳熱效果好，節能，輸送和操作方便等特點，近年來被廣泛用於各種場合，而且其用途和用量越來越多。
現有技術中導熱油主要有以下幾種類型：
1）烷基苯型（苯環型）導熱油：這一類導熱油為苯環附有鏈烷烴支鏈類型的化合物，屬於短支鏈烷烴基（包括甲基、乙基、異丙基）與苯環結合的產物。其沸點在170~180℃，凝點在-80℃以下。
2）烷基萘型導熱油：這一類型導熱油的結構為苯環上連接烷烴支鏈的化合物。它所附加的側鏈一般有甲基、二甲基、異丙基等，其附加側鏈的種類及數量決定化合物的性質。側鏈單于甲基相連的烷基萘，應用於240~280℃範圍的氣相加熱系統。
3）烷基聯苯型導熱油：這一類型的導熱油為聯苯基環上連接烷基支鏈一類的化合物。其沸點>330℃，熱穩定性亦好，是在300~340℃範圍內使用的理想產品。
4）聯苯和聯苯醚低熔混合物型導熱油：這一類型的導熱油為聯苯和聯苯醚低熔混合物由26.5%的聯苯和73.5%的聯苯醚組成。熔點為12℃，世界上最早使用的合成芳烴導熱油是Dowtherm,其特點是熱穩定性好，使用溫度高（400℃）。此類產品因為苯環上沒有與烷烴基側鏈連接，而在有機熱載體中耐熱性最佳。這種凝點（12.3℃）低熔混合物，在常溫下，沸騰溫度在256～258℃範圍內使用比較經濟。
5）烷基聯苯醚型導熱油：為兩個苯環中間一個醚基連結，兩個苯環上分別有兩個甲基的同分異構體混合物，此類混合導熱油低溫下運動粘度低，流動性好，適合北方寒冷地區使用，推薦使用溫度最高不超過330℃，凝點-54℃。
當生產環境既需要使用蒸汽鍋爐又需要用到導熱油鍋爐時，使用者需要同時購買此兩類鍋爐，導致使用成本大幅增加，且使用時每一種鍋爐的使用效率均較為低下。
技術實現要素：
鑑於現有技術的缺陷，本發明之發明人提出一種多功能供熱裝置，以解決現有技術存在的技術問題。
本發明是通過如下技術方案實現的：
一種多功能供熱裝置，其包括：一油倉筒體，一爐體，一水汽管道，一高沸點液體供熱管道，一供熱模塊，該爐體置於該油倉筒體內，該油倉筒體和該爐體之間形成一夾套空間，該夾套空間內有一高沸點液體層，該高沸點液體層與該油倉筒體頂部之間形成一空氣倉，該油倉筒體頂部開設有使該空氣倉與外界相通的通氣孔，該爐體設有加熱裝置，該水汽管道貫穿該油倉筒體，該水汽管道在該油倉筒體的內部大體上浸沒在該高沸點液體層中，該供熱模塊設置在該高沸點液體供熱管道上，該高沸點液體供熱管道上設置一油泵。
進一步地，該水汽管道在該油倉筒體的內部螺旋纏繞在該爐體的外壁上。將水汽管道螺旋纏繞在該爐體的外壁上有利於該水汽管道被更好地加熱。
進一步地，該水汽管道一部分進入爐體內部。進入爐體內部的水汽管道可被加熱裝置直接加熱，進一步提高了加熱效率、達到更高的溫度。
進一步地，還包括一氣液循環系統，該氣液循環系統將該高沸點液體層氣化後的蒸氣泵入該高沸點液體層。該氣液循環系統的設置使得高沸點液體蒸氣不會從通氣孔中逸出，而是全部被泵入該高沸點液體層循環利用，更經濟環保。
進一步地，該加熱裝置是燃燒裝置、化學能加熱裝置、高溫煙氣加熱裝置中的一種或幾種。
進一步地，該高沸點液體層的沸點為340℃。
進一步地，該高沸點液體層由一種高沸點液體載能介質構成。
一種利用多功能供熱裝置供應熱油、熱水的方法，該方法包括如下步驟：
（一）通過該加熱裝置加熱該爐體，使得該高沸點液體層升溫至其接近沸點的溫度；
（二）從該水汽管道的一端輸入水，通過被加熱的該高沸點液體層加熱該水汽管道內的水，通過控制水的輸入壓力、速度、該水汽管道的直徑大小、以及在該水汽管道的另一端設置一控制閥控制該水汽管道內的壓強、流出速度，使得該水汽管道內水被加熱後以熱水的形態輸出；
（三）通過該油泵使得該油倉筒體內的該高沸點液體從該高沸點液體供熱管道的一端被泵出，並經該供熱模塊向外供熱，再從該高沸點液體供熱管道的另一端被泵入該油倉筒體。
進一步地，該水汽管道在該油倉筒體的內部螺旋纏繞在該爐體的外壁上。將水汽管道螺旋纏繞在該爐體的外壁上有利於該水汽管道被更好地加熱。
進一步地，該水汽管道一部分進入爐體內部。進入爐體內部的水汽管道可被加熱裝置直接加熱，進一步提高了加熱效率、達到更高的溫度。
進一步地，還包括一氣液循環系統；該供應熱油、熱水的方法還包括以下步驟：通過該氣液循環系統將該高沸點液體層氣化後的蒸氣泵入該高沸點液體層。該氣液循環系統的設置使得高沸點液體蒸氣不會從通氣孔中逸出，而是全部被泵入該高沸點液體層循環利用，更經濟環保。
進一步地，該加熱裝置是燃燒裝置、化學能加熱裝置、高溫煙氣加熱裝置中的一種或幾種。
進一步地，該高沸點液體層的沸點為340℃。
進一步地，該高沸點液體層由液體載能介質構成。
一種利用多功能供熱裝置供應熱油、蒸汽的方法，該方法包括如下步驟：
（一）通過該加熱裝置加熱該爐體，使得該高沸點液體層升溫至其接近沸點的溫度；
（二）從該水汽管道的一端輸入水，通過被加熱的該高沸點液體層加熱該水汽管道內的水，通過控制水的輸入壓力、速度、該水汽管道的直徑大小、以及在該水汽管道的另一端設置一控制閥控制該水汽管道內的壓強、流出速度，使得該水汽管道內水被加熱後以蒸汽的形態輸出；
（三）通過該油泵使得該油倉筒體內的該高沸點液體從該高沸點液體供熱管道的一端被泵出，並經該供熱模塊向外供熱，再從該高沸點液體供熱管道的另一端被泵入該油倉筒體。
進一步地，該水汽管道在該油倉筒體的內部螺旋纏繞在該爐體的外壁上。將水汽管道螺旋纏繞在該爐體的外壁上有利於該水汽管道被更好地加熱。
進一步地，該水汽管道一部分進入爐體內部。進入爐體內部的水汽管道可被加熱裝置直接加熱，進一步提高了加熱效率、達到更高的溫度。
進一步地，還包括一氣液循環系統；該供應熱油、蒸汽的方法還包括以下步驟：通過該氣液循環系統將該高沸點液體層氣化後的蒸氣泵入該高沸點液體層。該氣液循環系統的設置使得高沸點液體蒸氣不會從通氣孔中逸出，而是全部被泵入該高沸點液體層循環利用，更經濟環保。
進一步地，該加熱裝置是燃燒裝置、化學能加熱裝置、高溫煙氣加熱裝置中的一種或幾種。
進一步地，該高沸點液體層的沸點為340℃。
進一步地，該高沸點液體層由液體載能介質構成。
一種利用權利要求1所述的多功能供熱裝置供應熱油、熱水和蒸汽的方法，該方法包括如下步驟：
（一）通過該加熱裝置加熱該爐體，使得該高沸點液體層升溫至其接近沸點的溫度；
（二）從該水汽管道的一端輸入水，通過被加熱的該高沸點液體層加熱該水汽管道內的水，通過控制水的輸入壓力、速度、該水汽管道的直徑大小、以及在該水汽管道的另一端設置一控制閥控制該水汽管道內的壓強、流出速度，使得該水汽管道內水被加熱後以熱水、蒸汽兩種形態分別輸出；
（三）通過該油泵使得該油倉筒體內的該高沸點液體從該高沸點液體供熱管道的一端被泵出，並經該供熱模塊向外供熱，再從該高沸點液體供熱管道的另一端被泵入該油倉筒體。
進一步地，該水汽管道在該油倉筒體的內部螺旋纏繞在該爐體的外壁上。將水汽管道螺旋纏繞在該爐體的外壁上有利於該水汽管道被更好地加熱。
進一步地，該水汽管道一部分進入爐體內部。進入爐體內部的水汽管道可被加熱裝置直接加熱，進一步提高了加熱效率、達到更高的溫度。
進一步地，還包括一氣液循環系統；該供應熱油、熱水和蒸汽的方法還包括以下步驟：通過該氣液循環系統將該高沸點液體層氣化後的蒸氣泵入該高沸點液體層。該氣液循環系統的設置使得高沸點液體蒸氣不會從通氣孔中逸出，而是全部被泵入該高沸點液體層循環利用，更經濟環保。
進一步地，該加熱裝置是燃燒裝置、化學能加熱裝置、高溫煙氣加熱裝置中的一種或幾種。
進一步地，該高沸點液體層的沸點為340℃。
進一步地，該高沸點液體層由液體載能介質構成。
本發明的多功能供熱裝置利用導熱和蓄熱能力強、沸點高、環境友好的導熱油液體介質作為加熱的二傳手，吸收加熱裝置的熱量，再傳熱給水汽管道中的水，進而產生熱水和/或蒸汽輸送給用戶，同時還可以起到導熱油爐的作用。具體而言，本發明的多功能供熱裝置具備下列優點：
第一，油倉筒體為常壓，鍋爐本體不承壓，安全性提高，消除了傳統鍋爐的爆炸之憂；
第二，高沸點液體層在小於等於其沸點區間工作，吸收爐體傳導的熱量，加熱水汽管道，安全換熱，水汽管道輸入的水可直接變成蒸汽輸出，飽和蒸汽溫度範圍可達100-210℃（過熱蒸汽可達400℃），調節靈活快速，適用範圍廣；
第三，結構簡單，因不承壓，材料厚度可大大減少，節省材料，更易製造，從而節約了製造環節的物耗能耗；
第四，因不承壓，使用壽命長，運行可靠，檢修少，運行和檢修費用大大降低；
第五，因為沒有傳統鍋爐的鍋筒汽包，故不存在負荷大幅波動時的假水位現象，使得自動控制更加穩定、更準確、更安全。
第六，靈活滿足用戶同時需要兩種或三種供熱需求，使得用戶在不同工藝段得到最適宜的換熱方式，從而提高換熱效率，節能降耗；
第七，可以在兩種或三種不同供熱方式之間靈活調節各種需求，使得鍋爐總體出力因為各用熱負荷波動互補而更加平穩；
第八，集兩種或三種供熱熱方式為一體，提高了小企業單臺鍋爐容量，有利於提高鍋爐效率，節能降耗。
第九，集兩種或三種供熱方式為一體，減少因不同供熱方式而設的小鍋爐臺數，節省操作運行和維修。
第十，集兩種或三種供熱方式為一體，減少因不同供熱方式而設的小鍋爐臺數，減少煙囪，便於綜合處理，減少排放。
附圖說明
圖1為本發明的實施例1的多功能供熱裝置的結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合附圖以及具體實施方式，對本發明做進一步描述：
實施例1
如圖1所示的一種多功能供熱裝置，其包括：一油倉筒體1、一爐體2、一水汽管道3、一氣液循環系統4，一高沸點液體供熱管道10，一供熱模塊11，該爐體2置於該油倉筒體1內，該油倉筒體1和該爐體2之間形成一夾套空間5，該夾套空間5內有一高沸點液體層6，該高沸點液體層6由一種沸點為340℃的液體載能介質構成，該高沸點液體層6與該油倉筒體1頂部之間形成一空氣倉7，該油倉筒體1頂部開設有使該空氣倉7與外界相通的通氣孔8，該爐體2設有一高溫煙氣加熱裝置9，該高溫煙氣加熱裝置9包括一煙囪（圖中未示出），該高溫煙氣加熱裝置9產生高溫煙氣並輸送至該爐體2中加熱爐體內壁，該煙囪與爐體2相通以使得煙氣可以排出，圖1 中的帶箭頭的虛線示出高溫煙氣的走向，該水汽管道3貫穿該油倉筒體1，該水汽管道3的一端為輸入端31，用於輸入水，另一端為輸出端32，用於輸出蒸汽，該水汽管道3在該油倉筒體1的內部浸沒在該高沸點液體層6中，該氣液循環系統4將該高沸點液體層6氣化後的蒸氣泵入該高沸點液體層6。該氣液循環系統4的設置使得高沸點液體蒸氣不會從通氣孔8中逸出，而是全部被泵入該高沸點液體層6循環利用，更經濟環保；另外，該氣液循環系統4還可以使高沸點液體在夾套空間5內流動，因此提高了該高沸點液體層6與爐體2間的換熱效率和該該高沸點液體層6與該水汽管道3之間的換熱效率。該供熱模塊11設置在該高沸點液體供熱管道10上，該高沸點液體供熱管道上設置一油泵12。
另外，在實施例1的基礎上，優選地還可以將水汽管道螺旋纏繞在該爐體的外壁上，將水汽管道螺旋纏繞在該爐體的外壁上有利於該水汽管道被更好地加熱；優選地還可以使水汽管道一部分進入爐體內部，進入爐體內部的水汽管道可被加熱裝置直接加熱，進一步提高了加熱效率達到更高的溫度。
實施例2
一種利用實施例1的多功能供熱裝置供應熱油、熱水的方法，其包括如下步驟：
（一）通過該高溫煙氣加熱裝置9加熱該爐體2，使得高沸點液體載能介質構成的該高沸點液體層6升溫至其接近沸點340℃的溫度；
（二）通過該氣液循環系統4將該高沸點液體層6氣化後的蒸氣泵入該高沸點液體層6；
（三）從該水汽管道3的輸入端31輸入水，通過被加熱的該高沸點液體層6加熱該水汽管道3內的水，通過控制輸入端31的輸入壓力、速度、該水汽管道3的直徑大小、以及在該水汽管道的輸出端設置一控制閥（圖中未示出）控制該水汽管道3內的壓強、流出速度，使得該水汽管道3內水被加熱後以熱水的形態輸出；
（四）通過該油泵12使得該油倉筒體內的該高沸點液體從該高沸點液體供熱管道10的一端被泵出，並經該供熱模塊11向外供熱，再從該高沸點液體供熱管道10的另一端被泵入該油倉筒體1。
本實施例的多功能供熱裝置利用導熱和蓄熱能力強、沸點高、環境友好的導熱油液體介質作為加熱的二傳手，吸收加熱裝置的熱量，再傳熱給水汽管道中的水，進而產生熱水輸送給用戶，同時還可以起到導熱油爐的作用。具體而言，本實施例的多功能供熱裝置具備下列優點：
第一，油倉筒體為常壓，鍋爐本體不承壓，安全性提高，消除了傳統鍋爐的爆炸之憂；
第二，高沸點液體層在小於等於其沸點區間工作，吸收爐體傳導的熱量，加熱水汽管道，安全換熱，水汽管道輸入的水可直接變成蒸汽輸出，飽和蒸汽溫度範圍可達100-210℃（過熱蒸汽可達400℃），調節靈活快速，適用範圍廣；
第三，結構簡單，因不承壓，材料厚度可大大減少，節省材料，更易製造，從而節約了製造環節的物耗能耗；
第四，因不承壓，使用壽命長，運行可靠，檢修少，運行和檢修費用大大降低；
第五，因為沒有傳統鍋爐的鍋筒汽包，故不存在負荷大幅波動時的假水位現象，使得自動控制更加穩定、更準確、更安全。
第六，靈活滿足用戶同時需要熱油、熱水等兩種供熱需求，使得用戶在不同工藝段得到最適宜的換熱方式，從而提高換熱效率，節能降耗；
第七，可以在熱油、熱水供熱需求之間靈活調節各種需求，使得鍋爐總體出力因為各用熱負荷波動互補而更加平穩；
第八，集熱油、熱水等兩種供熱方式為一體，提高了小企業單臺鍋爐容量，有利於提高鍋爐效率，節能降耗。
第九，集熱油、熱水等兩種供熱方式為一體，減少因不同供熱方式而設的小鍋爐臺數，節省操作運行和維修。
第十，集熱油、熱水等兩種供熱方式為一體，減少因不同供熱方式而設的小鍋爐臺數，減少煙囪，便於綜合處理，減少排放。
實施例3
一種利用實施例1的多功能供熱裝置供應熱油、蒸汽的方法，其包括如下步驟：
（一）通過該高溫煙氣加熱裝置9加熱該爐體2，使得高沸點液體載能介質構成的該高沸點液體層6升溫至其接近沸點340℃的溫度；
（二）通過該氣液循環系統4將該高沸點液體層6氣化後的蒸氣泵入該高沸點液體層6；
（三）從該水汽管道3的輸入端31輸入水，通過被加熱的該高沸點液體層6加熱該水汽管道3內的水，通過控制輸入端31的輸入壓力、速度、該水汽管道3的直徑大小、以及在該水汽管道的輸出端設置一控制閥（圖中未示出）控制該水汽管道3內的壓強、流出速度，使得該水汽管道3內水被加熱後以蒸汽的形態輸出；
（四）通過該油泵12使得該油倉筒體內的該高沸點液體從該高沸點液體供熱管道10的一端被泵出，並經該供熱模塊11向外供熱，再從該高沸點液體供熱管道10的另一端被泵入該油倉筒體1。
本實施例的多功能供熱裝置利用導熱和蓄熱能力強、沸點高、環境友好的導熱油液體介質作為加熱的二傳手，吸收加熱裝置的熱量，再傳熱給水汽管道中的水，進而產生蒸汽輸送給用戶，同時還可以起到導熱油爐的作用。具體而言，本實施例的多功能供熱裝置具備下列優點：
第一，油倉筒體為常壓，鍋爐本體不承壓，安全性提高，消除了傳統鍋爐的爆炸之憂；
第二，高沸點液體層在小於等於其沸點區間工作，吸收爐體傳導的熱量，加熱水汽管道，安全換熱，水汽管道輸入的水可直接變成蒸汽輸出，飽和蒸汽溫度範圍可達100-210℃（過熱蒸汽可達400℃），調節靈活快速，適用範圍廣；
第三，結構簡單，因不承壓，材料厚度可大大減少，節省材料，更易製造，從而節約了製造環節的物耗能耗；
第四，因不承壓，使用壽命長，運行可靠，檢修少，運行和檢修費用大大降低；
第五，因為沒有傳統鍋爐的鍋筒汽包，故不存在負荷大幅波動時的假水位現象，使得自動控制更加穩定、更準確、更安全。
第六，靈活滿足用戶同時需要熱油、熱水等兩種供熱需求，使得用戶在不同工藝段得到最適宜的換熱方式，從而提高換熱效率，節能降耗；
第七，可以在熱油、蒸汽供熱需求之間靈活調節各種需求，使得鍋爐總體出力因為各用熱負荷波動互補而更加平穩；
第八，集熱油、蒸汽等兩種供熱方式為一體，提高了小企業單臺鍋爐容量，有利於提高鍋爐效率，節能降耗。
第九，集熱油、蒸汽等兩種供熱方式為一體，減少因不同供熱方式而設的小鍋爐臺數，節省操作運行和維修。
第十，集熱油、蒸汽等兩種供熱方式為一體，減少因不同供熱方式而設的小鍋爐臺數，減少煙囪，便於綜合處理，減少排放。
實施例4
一種利用實施例1的多功能供熱裝置供應熱油、蒸汽和熱水的方法，其包括如下步驟：
（一）通過該高溫煙氣加熱裝置9加熱該爐體2，使得高沸點液體載能介質構成的該高沸點液體層6升溫至其接近沸點340℃的溫度；
（二）通過該氣液循環系統4將該高沸點液體層6氣化後的蒸氣泵入該高沸點液體層6；
（三）從該水汽管道3的輸入端31輸入水，通過被加熱的該高沸點液體層6加熱該水汽管道3內的水，通過控制輸入端31的輸入壓力、速度、該水汽管道3的直徑大小、以及在該水汽管道的輸出端設置一控制閥（圖中未示出）控制該水汽管道3內的壓強、流出速度，使得該水汽管道3內水被加熱後以熱水、蒸汽兩種形態分別輸出；
（四）通過該油泵12使得該油倉筒體內的該高沸點液體從該高沸點液體供熱管道10的一端被泵出，並經該供熱模塊11向外供熱，再從該高沸點液體供熱管道10的另一端被泵入該油倉筒體1。
本實施例的多功能供熱裝置利用導熱和蓄熱能力強、沸點高、環境友好的導熱油液體介質作為加熱的二傳手，吸收加熱裝置的熱量，再傳熱給水汽管道中的水，進而產生熱水、蒸汽分別輸送給用戶，同時還可以起到導熱油爐的作用。具體而言，本實施例的多功能供熱裝置具備下列優點：
第一，油倉筒體為常壓，鍋爐本體不承壓，安全性提高，消除了傳統鍋爐的爆炸之憂；
第二，高沸點液體層在小於等於其沸點區間工作，吸收爐體傳導的熱量，加熱水汽管道，安全換熱，水汽管道輸入的水可直接變成蒸汽輸出，飽和蒸汽溫度範圍可達100-210℃（過熱蒸汽可達400℃），調節靈活快速，適用範圍廣；
第三，結構簡單，因不承壓，材料厚度可大大減少，節省材料，更易製造，從而節約了製造環節的物耗能耗；
第四，因不承壓，使用壽命長，運行可靠，檢修少，運行和檢修費用大大降低；
第五，因為沒有傳統鍋爐的鍋筒汽包，故不存在負荷大幅波動時的假水位現象，使得自動控制更加穩定、更準確、更安全。
第六，靈活滿足用戶同時需要熱油、熱水等兩種供熱需求，使得用戶在不同工藝段得到最適宜的換熱方式，從而提高換熱效率，節能降耗；
第七，可以在熱油、熱水、蒸汽供熱需求之間靈活調節各種需求，使得鍋爐總體出力因為各用熱負荷波動互補而更加平穩；
第八，集熱油、熱水、蒸汽等三種供熱方式為一體，提高了小企業單臺鍋爐容量，有利於提高鍋爐效率，節能降耗。
第九，集熱油、熱水、蒸汽等兩種供熱方式為一體，減少因不同供熱方式而設的小鍋爐臺數，節省操作運行和維修。
第十，集熱油、熱水、蒸汽等兩種供熱方式為一體，減少因不同供熱方式而設的小鍋爐臺數，減少煙囪，便於綜合處理，減少排放。
對於本領域的技術人員來說，可根據以上描述的技術方案以及構思，做出其它各種相應的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應該屬於本發明權利要求的保護範圍之內。