一種節能型蓄熱鍋爐裝置的製作方法

2023-05-30 07:12:36

專利名稱：一種節能型蓄熱鍋爐裝置的製作方法
技術領域：
一種節能型蓄熱鍋爐裝置技術領域[0001]本發明涉及一種鍋爐房供蒸汽設備，尤其是涉及一種工業生產上的蓄熱鍋爐。
技術背景[0002]我國是工業鍋爐大國。據統計，全國現有燃煤工業鍋爐200萬臺以上，其中鍋爐出力小於10t/h的多達100萬臺以上，年耗煤超過20X 108t，其大部分鍋爐應用於紡織、印染、造紙、醫藥及食品等行業，許多企業工藝用汽壓力都在0. 4MPa以下，但有的工藝對蒸汽壓力波動比較敏感，有的用汽波動比較大，前者對鍋爐出汽壓力控制要求比較嚴格，對操作人員的要求也較高，後者經常使鍋爐處於超負荷工作狀態，長期超負荷工作會對鍋爐造成極大地損壞。同時由於負荷波動大導致鍋爐運行效率普遍較低，因此平衡波動負荷是提高工業鍋爐運行效率的主要手段之一。傳統的方式是在增加調峰機組或者通過生產工藝過程的重組，以平衡波動用汽負荷，提高鍋爐的效率，但是很多情況下前者的前期投資太多，而後者的作用有時候不明顯，有時候燃煤達不到所需蒸汽量，還需要使用天然氣石油等優質燃料代替燃煤，增加燃料費用。所以在許多情況下，採用蓄熱鍋爐是一種更好的選擇。[0003]我國的工業鍋爐用汽大都在0. 4Mpa，而生產設計一般為1. 2Mpa，這就為開發出蓄熱鍋爐提供了條件，蓄熱鍋爐是將定壓和變壓蓄熱器與鍋爐有機結合在一起的熱力設備。 它具有鍋爐和蓄熱器的雙重功能。當用汽負荷低時，鍋爐儲蓄熱能，運行效率高，當用汽負荷高時，它將儲蓄熱量釋放出來滿足高峰負荷需要。這種鍋爐對外界負荷的適應性特別強， 所以節約能源，減少汙染，並且本鍋爐裝置適用於實現自動控制。二十世紀50年代初，英國煤炭應用研究會Ritchie博士發明了蓄熱鍋爐，在他指導上世界上第一臺燃油蓄熱鍋爐於 1955年9月投入運行。1962年，日本奧巴爾機器公司開始製造燃油蓄熱鍋爐，當年就銷售 20多臺，主要面向中小企業。但國內現階段還沒成熟的蓄熱鍋爐產品，開發出蓄熱鍋爐對我國這個燃煤大國是一項非常緊迫的工作。發明內容[0004]解決問題[0005]我國是工業鍋爐大國，而且大部分鍋爐應用在印染、造紙、醫藥及食品等行業，許多企業工藝用汽壓力都在0. 6MPa左右，在眾多工藝中有的對蒸汽壓力波動比較敏感，有的用汽波動比較大，前者對鍋爐出汽壓力控制的比較嚴格，對操作人員的要求也較高，後者經常使鍋爐處於超負荷工作狀態，長期超負荷工作會對鍋爐造成極大地損壞。同時由於負荷波動大導致鍋爐運行效率普遍較低，因此平衡波動負荷是提高工業鍋爐運行效率的主要手段之一。[0006]為解決上述問題，本發明提供了一種節能型蓄熱鍋爐裝置，包括有爐體、主鍋筒、 副鍋筒、熱管換熱器、水冷壁、省煤器、空氣預熱器、分汽缸、給水蓄熱器和水泵，副鍋筒內有上水位計和下水位計。主鍋筒通過下降管與水冷壁相連，副鍋筒與一級熱管換熱器和二級相連，所述二級蓄熱器位於爐膛上部，一級蓄熱器位於煙氣排出口，同時副鍋筒與給水蓄熱器相連接，副鍋筒內有低水位計和高水位計。當外界蒸汽負荷低時，副鍋筒停止向外輸送蒸汽，水位上升，達到高水位之後產生的蒸汽輸送到給水蓄熱器，熱能存儲在副鍋筒和給水蓄熱器內，當外界需要大量蒸汽時，副鍋筒內的熱水迅速降壓蒸發提供蒸汽，同時給水蓄熱器的高溫水輸入主鍋筒以產生更多的蒸汽。這樣在保持鍋爐燃燒工況不變的情況下，本裝置可以根據外界蒸汽的用量變化調節閥門的關閉和開度，即鍋爐的主動變化來適應外界蒸汽用量的變化。[0007]有益效果[0008]1、使用本裝置和方法可以在保證鍋爐燃燒工況不變的情況下，可以在一定時間內放大鍋爐的供汽能力50%以上，彌補生產中供汽不足，平衡供汽波動，改變了傳統的通過鍋爐超負荷工作以提供更多的蒸汽的方式，減少了對鍋爐的損壞，延長了鍋爐的使用壽命。[0009]2、這種裝置的副鍋筒部分採用壓差法以獲得較高的排放速率，給水蓄熱器則能提供滿足鍋爐工藝要求的供水，將兩者結合，既可短時間提高供汽速率，又可長時間提供較多的蒸汽，以滿足蒸汽需求。[0010]3、降低初次投資。充分地運用基本負荷機組來取代各單獨的調峰機組，經濟地解決高峰負荷，同時降低燃料的費用，使用本技術方案可以達到使鍋爐節能10%以上。[0011]4、節約優質的燃料，如原來在高峰和中等負荷時有應用石油或天然氣作為輔助燃料的情況。[0012]、可以方便的對現有鍋爐進行改造，成本比添置新的滿足尖峰鍋爐要低很多。

[0013]附圖1為蓄熱鍋爐的左視示意圖。[0014]附圖2為蓄熱鍋爐副鍋筒局部示意圖。[0015]1主鍋筒、2下降管、3副鍋筒、4水冷壁、5分汽缸、6閥門、7水泵、11 一級換熱器、9 爐體、10給水蓄熱器、8 二級換熱器、12省煤器、13空氣預熱器、14上水位計、15下水位計。
具體實施方式
[0016]由附圖1和附圖2所示，本發明裝置包括爐體9、主鍋筒1、副鍋筒3、一級換熱器 11、二級換熱器8、水冷壁4、省煤器12、空氣預熱器13、分汽缸5、給水蓄熱器10和水泵7。 主鍋筒1通過下降管2與水冷壁4相連，副鍋筒3與一級換熱器11、二級換熱器8相連，二級換熱器8位於爐膛上部、一級換熱器11位於煙氣排出口，同時副鍋筒3與給水蓄熱器10 相連接，給水蓄熱器10通過水泵7與主鍋筒1相連，副鍋筒3具有下水位計15和上水位計 14。[0017]本裝置的控制方法是，當外界所需蒸汽與鍋爐供應蒸汽基本平衡時，給水蓄熱器 10的給水閥門6關閉，給水蓄熱器10與主鍋筒1之間的給水閥門6關閉，副鍋筒3與給水蓄熱器10之間的輸送蒸汽閥門6關閉，省煤器12與主鍋筒1、副鍋筒3之間的給水閥門6 打開，分汽缸5與主鍋筒1、副鍋筒3之間的蒸汽閥門6打開。經過處理的軟水由水泵7提供給省煤器12，經省煤器12加熱後輸送到主鍋筒1和副鍋筒3，主鍋筒1內的水由下降管進入水冷壁4，產生的汽水混合物回到鍋筒，汽水分離後蒸汽輸送到分汽缸5供用戶使用， 副鍋筒3內的水由下降管進入一級換熱器，在一級換熱器11加熱後進入二級換熱器8，產生的汽水混合物進入副鍋筒3，分離後蒸汽進入分汽缸5供用戶使用。[0018]當外界蒸汽需求為低負荷時，副鍋筒3與分汽缸5之間的供汽閥門6關閉，只有主鍋筒1向其提供蒸汽，副鍋筒3持續供水，水量增加的同時壓力也增加，當水位為高水位時， 副鍋筒3與給水蓄熱器10之間的閥門6打開，此時副鍋筒3產生的蒸汽輸入給水蓄熱器10 對給水蓄熱器10內的水加熱。[0019]當外界蒸汽需求為高負荷時，副鍋筒3與分汽缸5之間的供汽閥門6打開，與給水蓄熱器10之間的供汽閥門6關閉，省煤器12與主鍋筒1之間的供水閥門6關閉，與給水蓄熱器10之間的供水閥門6打開，給水蓄熱器10與主鍋筒1之間的閥門6打開，此時副鍋筒 3內壓力降低短時間提供大量蒸汽，給水蓄熱器10向主鍋筒1提供高溫熱水，主鍋筒1可長時間提供熱水。[0020]當副鍋筒3內水消耗到低水位時，省煤器12與副鍋筒3之間的閥門6打開，向副鍋筒3正常供水。
權利要求1.一種節能型蓄熱鍋爐裝置，包括爐體(9)、主鍋筒(1)、水冷壁(4)、省煤器(12)、空氣預熱器(13)、分汽缸(5)、給水蓄熱器(10)和水泵(7)，其特徵在於本裝置還包括副鍋筒 (3)、一級換熱器(11)、二級換熱器(8)，所述主鍋筒(1)通過下降管(2)與水冷壁(4)相連接，所述副鍋筒(3)與一級換熱器(11)、二級換熱器(8)相連接，同時副鍋筒(3)與給水蓄熱器(10)相連接。
2.根據權利要求1所述的一種節能型蓄熱鍋爐裝置，其特徵在於所述的副鍋筒(3)內有上水位計(14)和下水位計(15)。
3.根據權利要求1所述的一種節能型蓄熱鍋爐裝置，其特徵在於所述的二級換熱器 (8 )位於爐膛上部，一級換熱器(11)位於煙氣排出處。
專利摘要本專利公開了一種節能型蓄熱鍋爐裝置，核心在於增加了定壓給水蓄熱器和變壓的蓄熱副鍋筒，副鍋筒與給水蓄熱器連接，同時副鍋筒還與一級換熱器、二級換熱器連接，在鍋爐負荷低時熱量輸送和存儲到給水蓄熱器和副鍋筒，當外界所需蒸汽負荷高時，副鍋筒內熱水迅速降壓閃蒸提供蒸汽，同時給水蓄熱器的高溫水輸入主鍋筒以產生更多的蒸汽。副鍋筒部分採用壓差法以獲得較高的排放速率，給水蓄熱器則能提供高溫水，將兩者結合，既可短時間提高供汽速率，又可長時間提供較多蒸汽，從而可以一定時間內放大鍋爐的供汽能力50%以上，同時能夠在保證鍋爐燃燒工況不變，彌補供汽不足，平衡供汽波動，改變了傳統通過鍋爐超負荷工作多產蒸汽的方式，延長了鍋爐的使用壽命。使用本技術方案可以達到使鍋爐節能10%以上。
文檔編號F22B31/08GK202274474SQ201120334118
公開日2012年6月13日 申請日期2011年9月7日 優先權日2011年9月7日
發明者李志鵬 申請人:聖火科技(河南)有限責任公司, 李志鵬