热源间断输入蒸汽连续输出的余热锅炉系统技术方案

本发明专利技术涉及热源间断输入蒸汽连续输出的余热锅炉系统，包括取热器、主熔盐罐、换热器、辅助熔盐罐和蒸发器，主熔盐罐、辅助熔盐罐内分别设置有电加热器，主熔盐罐与定频主熔盐泵直接连接，辅助熔盐罐与变频辅助熔盐泵直接连接，主熔盐罐具有第一熔盐入口和第一熔盐出口，辅助熔盐罐具有第六熔盐入口和第六熔盐出口，蒸发器的传热管具有第二熔盐入口和第二熔盐出口，取热器的传热管束具有第三熔盐入口和第三熔盐出口，换热器的一端为第四熔盐入口，另一端为第四熔盐出口，其换热夹层具有第五熔盐入口和第五熔盐出口。本发明专利技术可保证进入蒸发器的主熔盐的流量和温度恒定，进而生产出压力、温度和流量等参数均恒定的蒸汽，实现了蒸汽的连续平稳输出。

【技术实现步骤摘要】
热源间断输入蒸汽连续输出的余热锅炉系统
本专利技术涉及一种余热回收装置，尤其是一种热源间断输入蒸汽连续输出的余热锅炉系统，属于余热回收利用

技术介绍
据申请人了解，在冶金行业、建材行业等工业生产中，窑炉系统存在大量的高温工业烟气，而该工业烟气的流量和温度具有很大的波动范围，例如工业烟气的温度可在200～1600℃的范围内变化，窑炉系统中工业烟气的流量的最小值约为其最大值的10%左右。这些工业烟气温度高、流量大，直接排放会造成大量的能源浪费，因此需进行余热回收产生蒸汽供冶金行业、建材行业等工艺生产使用，节能环保，为企业生产带来巨大的经济效益。目前，普通的余热锅炉系统是针对温度和流量特征稳定的工业烟气的，对于这种温度和流量特征不稳定的工业烟气，采用普通的余热锅炉系统进行余热回收，将会对普通余热锅炉系统产生巨大的热冲击，容易造成设备损坏，并大大缩短了系统的使用寿命，同时导致生产的蒸汽流量变化大（即时有时无），使得蒸汽供应受到烟气波动的限制，严重影响了用户的使用。这就使得不能采用普通锅炉回收这些烟气余热。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：克服现有技术存在的问题，提供一种热源间断输入蒸汽连续输出的余热锅炉系统，可解决系统内热源烟气的温度和流量不稳定的问题，避免系统设备受到热冲击，保证设备运行平稳，使用寿命延长，并保证蒸汽稳定连续输出。本专利技术解决其技术问题的技术方案如下：热源间断输入蒸汽连续输出的余热锅炉系统，包括主熔盐罐和蒸发器，主熔盐罐内设置有主电加热器，主熔盐罐与主熔盐泵直接连接，主熔盐罐内安置有熔盐，且主熔盐罐具有第一熔盐入口和第一熔盐出口；蒸发器具有进水口和蒸汽出口，蒸发器内安置有传热管，蒸发器的传热管具有第二熔盐入口和第二熔盐出口；第一熔盐入口经管道与第二熔盐出口连通，其特征是，还包括取热器、换热器和辅助熔盐罐，取热器具有烟气进口和烟气出口；取热器内安置有传热管束，传热管束具有第三熔盐入口和第三熔盐出口；换热器具有换热夹层，换热器的一端为第四熔盐入口，另一端为第四熔盐出口，换热夹层具有第五熔盐入口和第五熔盐出口；辅助熔盐罐与辅助熔盐泵直接连接，辅助熔盐罐内设置有辅助电加热器，辅助熔盐罐内安置有熔盐，且辅助熔盐罐具有第六熔盐入口和第六熔盐出口；第一熔盐出口经管道与第三熔盐入口连通，第三熔盐出口经管道与第四熔盐入口连通，第四熔盐出口经管道与第二熔盐入口连通，第五熔盐入口经管道与第六熔盐出口连通，第五熔盐出口经管道与第六熔盐入口连通。申请人在深入地实践研究后认为，如能通过采用换热器、将辅助熔盐罐的辅助循环与主熔盐罐的主循环联合起来，则可有效解决现有技术存在的问题。上述结构中，先由换热器配合主、辅循环熔盐子系统调整间断波动输入取热器的热源烟气的温度和流量，获得温度和流量稳定的高温热源，再由熔盐蒸发器回收稳定高温热源的余热，实现余热回收利用。为实现该目的，本专利技术进一步完善的技术方案如下：优选地，主熔盐泵采用定频电机，辅助熔盐泵采用变频电机，即要求进入蒸发器的主熔盐流量是恒定的，而辅助熔盐的流量为可调节的。换热器内的主熔盐和辅助熔盐之间呈纯逆向流动的布置方式，即换热器内主熔盐和辅助熔盐两者的流动方向相反，一个从左向右，另一个从右向左，当进入烟气取热器的烟气流量和温度有波动时，出烟气取热器的主熔盐温度也随机发生变化，通过调节换热器中辅助熔盐的流量，来保证出换热器的主熔盐温度恒定，也就是进蒸发器的主熔盐的温度恒定。当烟气取热器高负荷时，换热器内的主熔盐总体温度较高，换热器内主熔盐放热，辅助熔盐吸热，辅助熔盐罐就起到储存热量的作用；当烟气取热器低负荷甚至烟气间断不通过时，换热器内的主熔盐总体温度较低，换热器内主熔盐吸热，辅助熔盐放热，辅助熔盐罐起到将高负荷时储存的热量释放出来的作用。这样，进入蒸发器的主熔盐的流量和温度都保证了恒定。该优选结构中，主熔盐泵采用定频，保证系统中主熔盐的流量恒定，辅助熔盐泵采用变频，且辅助熔盐泵和换热器的主熔盐出口（即第四熔盐出口）温度之间采用自动连锁控制，通过控制辅助熔盐泵输送辅助熔岩的流量就可保证换热器的主熔岩出口温度恒定，进而保证进入蒸发器的主熔盐温度是恒定的，避免系统设备受到热冲击，使得设备运行平稳，并保证蒸汽稳定连续输出。优选地，输送主熔盐经过的取热器、换热器、蒸发器及其连接管道均布置在主熔盐罐的上方，以保证停车时所有的主熔盐能全部回到主熔盐罐中；输送辅助熔岩经过的换热器及其连接管道均布置在辅助熔盐罐的上方，以保证停车时所有的辅助熔盐能全部回到辅助熔盐罐中；取热器包括壳体以及安装在壳体两端的烟气进口和烟气出口，壳体内安置有一组传热管束，传热管束的管外侧缠绕有换热翅片，以强化烟气的传热。采用上述优选结构后，传热管束分布成若干组传热管；每组传热管由至少两根传热管以及弯头构成，上级传热管位置低于下级传热管，上级传热管的出口经弯头与下级传热管的入口密封连通，最上级传热管的入口作为一组传热管的总入口即第三熔盐入口，最下级传热管的出口作为一组传热管的总出口即第三熔盐出口，采用该结构可保证主熔盐与高温烟气充分换热；径向传热管分布成若干翅片可增强烟气的辐射和对流换热。优选地，第三熔盐入口安装有主熔盐进口联箱，第三熔盐出口安装有主熔盐出口联箱，进口联箱、出口联箱可缓解取热器的热胀冷缩。优选地，蒸发器的底部具有排污口，蒸发器的内部设置U型传热管。优选地，主熔盐泵具有与第一熔盐出口连通的主出液管，辅助熔盐泵具有与第六熔盐出口连通的辅助出液管。优选地，主熔盐罐、辅助熔盐罐的顶部还具有氮气进口，，经氮气进口向主熔盐罐、辅助熔盐罐充氮气，氮气作为惰性气体，对熔盐起到保护作用，防止熔盐变质。优选地，连接管道上均设有带电加热的保温装置，以备开车时融化滞留在管道内的熔盐。优选地，蒸发器上设置有相对布置的筒状上端口和筒状下端口，第二熔盐入口经穿过筒状上端口的管道与第四熔盐出口连通，第二熔盐出口经穿过筒状下端口的管道与第一熔盐入口连通。本专利技术的熔盐具有热容量大、蓄热性能优越的特点，使本专利技术具有传热蓄能双重效果，并在吸热单元（取热器）与放热单元（蒸发器）之间设置了蓄能单元（换热器），克服了传统余热锅炉系统由于烟气排放随机性而导致的余热回收系统不稳定、循环中断的影响。在热源烟气流量和温度存在较大波动，甚至间断输入的情况下，本专利技术可保证进入蒸发器的主熔盐的流量和温度恒定，进而生产出压力、温度和流量等参数均恒定的蒸汽，实现了蒸汽连续平稳输出。附图说明图1为本专利技术实施例的结构示意图。具体实施方式下面参照附图并结合实施例对本专利技术作进一步详细描述。但是本专利技术不限于所给出的例子。实施例如图1所示，本实施例的热源间断输入蒸汽连续输出的余热锅炉系统，包括取热器、主熔盐罐7、换热器9、辅助熔盐罐8和蒸发器10，输送主熔盐经过的取热器、换热器9、蒸发器10及其连接管道均布置在主熔盐罐7的上方，以保证停车时所有的主熔盐能全部回到主熔盐罐7中，输送辅助熔岩经过的换热器9及其连接管道均布置在辅助熔盐罐8的上方，以保证停车时所有的辅助熔盐能全部回到辅助熔盐罐8中，输送主熔盐及辅助熔盐的管道上均设有带电加热的保温装置，以备开车时融化滞留在管内的熔盐。取热器包括壳体5以及安装在壳体5上端的烟气进口4和安装在壳体5下端的烟气出口6本文档来自技高网...

【技术保护点】
热源间断输入蒸汽连续输出的余热锅炉系统，包括主熔盐罐和蒸发器，所述主熔盐罐内设置有主电加热器，所述主熔盐罐与主熔盐泵直接连接，所述主熔盐罐内安置有熔盐，且所述主熔盐罐具有第一熔盐入口和第一熔盐出口；所述蒸发器具有进水口和蒸汽出口，所述蒸发器内安置有传热管，所述蒸发器的传热管具有第二熔盐入口和第二熔盐出口；所述第一熔盐入口经管道与第二熔盐出口连通，其特征是，还包括取热器、换热器和辅助熔盐罐，所述取热器具有烟气进口和烟气出口；所述取热器内安置有传热管束，所述传热管束具有第三熔盐入口和第三熔盐出口；所述换热器具有换热夹层，所述换热器的一端为第四熔盐入口，另一端为第四熔盐出口，所述换热夹层具有第五熔盐入口和第五熔盐出口；所述辅助熔盐罐与辅助熔盐泵直接连接，所述辅助熔盐罐内设置有辅助电加热器，所述辅助熔盐罐内安置有熔盐，且所述辅助熔盐罐具有第六熔盐入口和第六熔盐出口；所述第一熔盐出口经管道与第三熔盐入口连通，所述第三熔盐出口经管道与第四熔盐入口连通，所述第四熔盐出口经管道与第二熔盐入口连通，所述第五熔盐入口经管道与第六熔盐出口连通，所述第五熔盐出口经管道与第六熔盐入口连通。

【技术特征摘要】
1.热源间断输入蒸汽连续输出的余热锅炉系统，包括主熔盐罐和蒸发器，所述主熔盐罐内设置有主电加热器，所述主熔盐罐与主熔盐泵直接连接，所述主熔盐罐内安置有熔盐，且所述主熔盐罐具有第一熔盐入口和第一熔盐出口；所述蒸发器具有进水口和蒸汽出口，所述蒸发器内安置有传热管，所述蒸发器的传热管具有第二熔盐入口和第二熔盐出口；所述第一熔盐入口经管道与第二熔盐出口连通，其特征是，还包括取热器、换热器和辅助熔盐罐，所述取热器具有烟气进口和烟气出口；所述取热器内安置有传热管束，所述传热管束具有第三熔盐入口和第三熔盐出口；所述换热器具有换热夹层，所述换热器的一端为第四熔盐入口，另一端为第四熔盐出口，所述换热夹层具有第五熔盐入口和第五熔盐出口；所述辅助熔盐罐与辅助熔盐泵直接连接，所述辅助熔盐罐内设置有辅助电加热器，所述辅助熔盐罐内安置有熔盐，且所述辅助熔盐罐具有第六熔盐入口和第六熔盐出口；所述第一熔盐出口经管道与第三熔盐入口连通，所述第三熔盐出口经管道与第四熔盐入口连通，所述第四熔盐出口经管道与第二熔盐入口连通，所述第五熔盐入口经管道与第六熔盐出口连通，所述第五熔盐出口经管道与第六熔盐入口连通。2.根据权利要求1所述的热源间断输入蒸汽连续输出的余热锅炉系统，其特征是，所述主熔盐泵采用定频电机，所述辅助熔盐泵采用变频电机，所述换热器内的主熔盐和辅助熔盐之间呈纯逆向流动的布置方式；所述辅助熔盐泵和换热器的第四熔盐出口温度之间采用自动连锁控制。3.根据权利要求2所述的热源间断输入蒸汽连续输出的余热锅炉系统，其特征是，所述取热器、换热器、蒸发器及其连接管道均布置在主熔...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小平，陆建宁，董人和，李菊香，王良虎，
申请(专利权)人：南京华电节能环保设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32