一種空冷型一體冷凝蒸汽鍋爐的製作方法

2023-06-09 23:59:31

本實用新型涉及一種蒸汽鍋爐，特別涉及空冷型一體冷凝蒸汽鍋爐，屬於換熱設備技術領域。

背景技術：

現有的燃油、燃氣蒸汽鍋爐大都採用鍋殼式和水管式結構，存在利用效率低的問題，一方面石油、天然氣的燃燒效率需要進一步提高，另一方面還需要進一步降低天然氣利用設備的排煙溫度，提高設備轉換效率。目前，燃油、燃氣蒸汽鍋爐大多採用大氣式或擴散式燃燒裝置，燃燒效率低，NOx排放高，排煙溫度一般在150～180℃以上；鍋爐燃燒後的煙氣的熱量缺乏深度利用，造成石油、天然氣清潔能源的極大浪費，同時也一定程度上加重了環境汙染。在天然氣利用設備系統中採用高效燃燒和煙氣深度利用的冷凝鍋爐，可以提高石油、天然氣燃燒效率、減少NOx排放，同時設備的排煙溫度降到煙氣露點溫度（或水露點）以下，不僅可以回收利用排煙顯熱，還可利用天然氣燃燒時產生的水蒸氣凝結時釋放出的大量汽化潛熱，節約能源，同時凝結液對煙氣中的CO2，NOx，SOx等有害氣體還有一定的吸收作用。因此，開發應用石油、天然氣冷凝鍋爐，是高效利用石油和天然氣，減少環境汙染最有效的途徑之一。但現有一體冷凝蒸汽鍋爐結構存在以下不足：現有一體蒸汽鍋爐是鍋爐連接煙道處加裝殼板式冷凝換熱器，但此常規冷凝換熱器中的煙氣的凝結換熱條件差，熱效率增加幅度小，導致鍋爐的換熱效率低，排煙溫度高且不利於環保，再則目前的鍋爐燃燒器一般採用外置，大多情況下需要在現場進行安裝，施工費時費力；而且外置的燃燒器管線結構較為紊亂，給在其旁邊進行作業帶來很多不便利。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於克服目前的空冷型一體冷凝蒸汽鍋爐存在的上述問題，提供一種空冷型一體冷凝蒸汽鍋爐。

為實現本實用新型的目的，採用了下述的技術方案：一種空冷型一體冷凝蒸汽鍋爐，包括爐膛、前煙箱、後煙箱、對流換熱室、冷凝器、節能器，冷凝器和節能器內均設置有換熱管，燃燒器固定設置在前煙箱內的爐膛口上，在前煙箱內設置有空氣預熱器，風機吹掃的助燃空氣經過空氣預熱器後進入爐膛，爐膛與後煙箱相通，煙氣從爐膛進入後煙箱後折返進入設置在爐膛上的對流換熱室，對流換熱室前端與前煙箱相通，前煙箱的上部設置有煙氣出口，前煙箱的煙氣出口後連接有節能器和冷凝器，進一步的，所述的節能器和冷凝器串聯設置，節能器的煙氣進口連接在前煙箱的煙氣出口上，冷凝器的煙氣進口連接在節能器的煙氣出口上，在冷凝器的煙氣出口連接煙囪，冷凝器的進水位於與煙囪連接端，冷凝器的出水與節能器的進水相連，節能器的出水連接至鍋爐進水，進一步的，在節能器和冷凝器之間設置有循環水箱，循環水箱上連接有補水管路，冷凝器的進水口位於末端，出水口位於前端，出水口連接至循環水箱，循環水箱的設置有連接至節能器末端上的進水口的出水管路，節能器的出水口位於前端，節能器的出水連接至鍋爐進水，進一步的，所述的冷凝器和節能器內的換熱管均為羽翼管。

本實用新型的積極有益技術效果在於：傳統的普通的冷凝式蒸汽鍋爐的本體排煙溫度一般為310-320℃，通過尾部設置的冷凝器對流換熱後，最終排煙溫度可降至90-100℃左右。本實用新型的空冷型一體冷凝蒸汽鍋爐，通過在煙道內設置的空氣預熱器，可將鍋爐本體排煙降低至280-290℃，助燃風機出口處的20℃的冷空氣經過空氣預熱器換熱後，溫度可升高至45~55℃；在串聯情況下，鍋爐本體出口處的煙氣依次通過節能器，溫度降低至120-130℃，繼續經過冷凝器後，最終排煙溫度最低可達到50~55℃，根據水蒸氣分壓係數可知煙氣中的水露點一般在55~60℃。並聯情況下也能實現同樣的最終排煙溫度。因此，本一體冷凝蒸汽鍋爐能生成大量的冷凝水，提升煙氣的冷凝率，不僅利用了尾部煙氣的大量顯熱，同時大大吸收了煙氣釋放出來的汽化潛熱，從而提高鍋爐的熱效率，減少燃氣量。同時冷凝水可吸收Sox和NOx的有害氣體的排放量，更有利於環保，提高環境質量。

附圖說明

圖1是本實用新型的節能器和冷凝器串聯情況下的示意圖。

圖2是本實用新型的節能器和冷凝器並聯情況下的示意圖。

具體實施方式

為了更充分的解釋本實用新型的實施，提供本實用新型的實施實例。這些實施實例僅僅是對本實用新型的闡述，不限制本實用新型的範圍。

結合附圖對本實用新型進一步詳細的解釋，附圖中各標記為：1：前煙箱；2：燃燒器；3：燃料管路；4：空氣預熱器；5：助燃空氣流程線；6：對流換熱室；7：節能器；8：熱媒介質流程線；9：冷凝器；10：高溫煙氣流程線；11：後煙箱；12：爐膛。如附圖所示，一種空冷型一體冷凝蒸汽鍋爐，包括爐膛12、前煙箱1、後煙箱11、對流換熱室6、冷凝器9、節能7器，冷凝器9和節能器7內均設置有換熱管，冷凝器和節能器內的換熱管均為羽翼管，羽翼管為申請人現有鍋爐上已經應用成功的高效換熱管，具有較大的換熱面積，換熱管內通有換熱介質，燃燒器2固定設置在前煙箱1內的爐膛口上，在前煙箱1內設置有空氣預熱器4，風機吹掃的助燃空氣經過空氣預熱器4後進入爐膛，5所示為風機吹掃的助燃空氣流程線，爐膛12與後煙箱11相通，煙氣從爐膛12進入後煙箱11後折返進入設置在爐膛12上的對流換熱室6，對流換熱室6前端與前煙箱1相通，前煙箱1的上部設置有煙氣出口，前煙箱1的煙氣出口後連接有節能器7和冷凝器9；節能器7和冷凝器9有串聯和並聯兩種連接方式，在串聯情況下，節能器7的煙氣進口連接在前煙箱1的煙氣出口上，冷凝器9的煙氣進口連接在節能器7的煙氣出口上，在冷凝器9的煙氣出口連接煙囪，冷凝器9的進水位於與煙囪連接端，冷凝器9的出水與節能器7的進水相連，節能器7的出水連接至鍋爐進水，在並聯情況下，節能器7的煙氣進口連接在前煙箱1的煙氣出口上，冷凝器9的煙氣進口連接在節能器7的煙氣出口上，在冷凝器9的煙氣出口連接煙囪），在節能器7和冷凝器9之間設置有循環水箱13，冷凝器9的進水口位於底部末端，出水口位於頂部前端，出水口連接至循環水箱，循環水箱的設置有連接至節能器底部末端上的進水口的出水管路，節能器的出水口位於頂部前端，節能器的出水連接至鍋爐進水。

在詳細說明本實用新型的實施方式之後，熟悉該項技術的人士可清楚地了解，在不脫離上述申請專利範圍與精神下可進行各種變化與修改，凡依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬於本實用新型技術方案的範圍，且本實用新型亦不受限於說明書中所舉實例的實施方式。