饱和过热一体锅炉制造技术

本发明专利技术涉及到一种饱和过热一体锅炉，包括炉体，炉体内设有由水冷壁构成的炉膛、烟气通道燃烧器；炉膛内设有第一换热器；第一换热器的入口连接汽包的气相出口，其出口连接过热蒸汽使用设备；烟气通道内设有第二换热器和第三换热器；所述汽包的液相出口通过下降管连接所述水冷壁的入口，水冷壁的出口连接汽包的第一入口；汽包的第二入口连接界外饱和蒸汽通道；汽包的第三入口连接第二换热器的管程出口；第三换热器的入口连接大气，第三换热器的出口连接炉膛的空气入口。本发明专利技术同时具有蒸汽过热炉和常规动力锅炉的功能，使饱和蒸汽过热和锅炉给水过热在同一热力装置内实现，并且热效率高，节省了设备投资，减少了设备本体外工艺控制，减少了设备占地面积，减少了燃料量的消耗，从而减少了烟气粉尘、氮氧化物、硫化物的排放。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化工设备，具体指一种饱和过热一体锅炉。
技术介绍
在煤气化装置中，常产生大量的饱和蒸汽，为了减少水汽损失和热能损失，达到理想的经济效益，必须充分利用这些饱和蒸汽。饱和蒸汽除了作为热介质去加热冷介质，大部分被过热后去驱动透平泵或去发电。目前通常这些持续大量的饱和蒸汽被送往蒸汽过热炉进行过热。蒸汽过热炉加热饱和蒸汽后的烟气由于低位热能未被充分利用，排烟温度都比较高，造成了二次浪费。传统的蒸汽过热炉排烟温度高，热效率低，和传统锅炉共用时设备投资多，占地面积大。大型化工企业中一般都配备动力中心，以便能产生足够的热力和电力供整个化工装置运转。由于锅炉是动力中心的典型配置，锅炉将给水加热至饱和后过热，送入蒸汽管网。因此，锅炉和蒸汽过热炉都有过热饱和蒸汽的功能，存在功能的重叠。现有化工装置有许多会产生大量饱和蒸汽，处理方法通常是常将饱和蒸汽引入动力中心，配备一套或多套蒸汽过热炉将饱和蒸汽进行过热再利用，而锅炉、蒸汽轮机是动力中心的核心设备，也是典型配置；在新建动力锅炉的同时还配备蒸汽过热炉。蒸汽过热炉的功能只是将饱和蒸汽进行过热，加热饱和蒸汽的烟气低位热能无法得到充分利用，两种热力设备并存。因此存在建设投资大，占地面积大，蒸汽管网控制点多，能源浪费，烟气排放多的缺点。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种能充分利用高位热能和低位热能以及排放烟气余热的饱和过热一体锅炉，从而达到提高热利用效率、节能减排，并减少设备投资、优化工艺控制、节约设备占地面积的目的。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：该饱和过热一体锅炉，包括炉体，其特征在于所述炉体内设有由水冷壁构成的炉膛，炉体内还纵向设有烟气通道，所述烟气通道的入口连接所述炉膛的出口，烟气通道的出口连接炉体排烟出口；所述炉膛的下部设有燃烧器；所述炉膛内靠近炉膛出口位置设有用于过热饱和蒸汽的第一换热器；所述第一换热器的入口连接汽包的气相出口，第一换热器的出口连接过热蒸汽使用设备；所述烟气通道内靠近烟气通道入口位置设有用于加热锅炉水的第二换热器；所述汽包设置在所述炉体内炉膛的上方；所述汽包的液相出口通过下降管连接所述水冷壁的入口，所述水冷壁的出口连接所述汽包的第一入口；所述汽包的第二入口连接界外饱和蒸汽通道；所述汽包的第三入口连接所述第二换热器的管程出口；所述烟气通道内在所述第二换热器的下方还设有第三换热器，所述第三换热器的入口连接大气，第三换热器的出口连接所述炉膛的空气入口。较好的，所述第一换热器、第二换热器和第三换热器均盘绕设置。为防止外来饱和蒸汽直接冲击汽包内的饱和水面，导致汽包内饱和水液位出现过大的波动，作为改进，所述汽包内设有再分配管，所述再分配管的入口连接所述汽包的第二入口；所述再分配管上均布有多个出口。更好的，可以在所述再分配管的各出口连接有用于改变流体运动方向的折流板。所述第一换热器可以为蒸汽过热器，所述第二换热器可以为省煤器，所述第三换热器可以为空气预热器。优选所述炉膛为倒“L”形。与现有技术相比，本专利技术所提供的一体锅炉同时具有蒸汽过热炉和常规动力锅炉的功能，使饱和蒸汽过热和锅炉给水过热在同一热力装置内实现，并且热效率高，节省了设备投资，减少了设备本体外工艺控制，减少了设备占地面积，减少了燃料量的消耗，从而减少了烟气粉尘、氮氧化物、硫化物的排放。附图说明图1为本专利技术实施例结构示意图；图2为本专利技术实施例各部件连接关系示意图；图3为本专利技术实施例中汽包的示意图；图4为本专利技术实施例中再分配管的示意图。具体实施方式以下结合附图实施例对本专利技术作进一步详细描述。如图1至图4所示，该饱和过热一体锅炉包括：炉体1，本实施例中的炉体1为框架结构，其内设有由水冷壁11构成倒“L”形炉膛12。炉体1内还纵向设有烟气通道13，烟气通道的入口连接炉膛12的出口，烟气通道的出口连接炉体排烟出口；炉膛12的下部设有燃烧器2；第一换热器3设置在炉膛内靠近炉膛出口的位置，用于过热饱和蒸汽；本实施例中的第一换热器3为蒸汽过热器。第一换热器的入口连接汽包5的气相出口，第一换热器的出口连接下游过热蒸汽使用设备。烟气通道13内由上而下依次设有第二换热器4和第三换热器6。其中第二换热器4设置在靠近烟气通道入口位置，用于加热锅炉水。第二换热器4的出口连接汽包5的第三入口，第二换热器的入口连接锅炉水管道(图中未示出)。本实施例中的第二换热器为省煤器。第三换热器6位于第二换热器4的下方，由多个依次串接的空气预热器组成。第三换热器6的入口连接外界大气，第三换热器的出口连接炉膛的空气入口。汽包5设置在炉体1内炉膛12的上方；汽包的液相出口通过下降管53连接水冷壁11的入口，水冷壁的出口连接汽包的第一入口。汽包5内设有再分配管51，再分配管51的入口连接汽包的第二入口55；再分配管51上均布有多个出口54。再分配管51的各出口连接有用于改变流体运动方向的折流板52。外界饱和蒸汽通过饱和蒸汽管道(图中未示出)连接汽包的第二入口，通过再分配管51向汽包5内输送饱和蒸汽。本实施例中的汽包除了是换热场所外，还具有缓冲、稳压的功能。汽包规格和具体控制液位因锅炉蒸发量和接入饱和蒸汽量的不同而不同。该饱和过热一体锅炉的工作原理描述如下：由鼓风机送来的常温助燃空气经第三换热器加热后送入炉膛，燃料在燃烧器点燃，炉膛内产生高温烟气，炉膛出口烟气温度控制在1180℃左右。高温烟气依次经过水冷壁、第一换热器、第二换热器和第三换热器，经过层层换热，最终控制排出的低温烟气在110℃。锅炉给水由锅炉给水泵送入一体锅炉的第二换热器的管程内，锅炉给水被加热成饱和水送入汽包，汽包内的饱和水经液相出口依次进入汽包下降管和水冷壁，吸热蒸发，在汽包内生成汽液两相。汽包的工作压力为11.28MPa，汽水温度为319℃。界外饱和蒸汽经温压检测后直接送入汽包，与汽包内的饱和蒸汽混合，界外饱和蒸汽通过汽包入口进入再分配管，然后通过再分配管上的各出口进入汽包，和汽包内的其它饱和蒸汽混合。然后从汽包的气相出口进入第一换热器的管程，吸收烟气热量过热，此时过热器出口温度烟气在550℃左右，对过热蒸汽进行温度调节控制后，得到的合格过热蒸汽送出一体锅炉。被大量换热过的烟气经由炉膛出口进入烟气通道，依次进入第二换热器和第三换热器，分别对锅炉给水和助燃空气进行加热。换热后的烟气温度进一步降低，烟气的余热被充分利用。本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
饱和过热一体锅炉，包括炉体(1)，其特征在于所述炉体(1)内设有由水冷壁(11)构成的炉膛(12)，炉体(1)内还纵向设有烟气通道(13)，所述烟气通道的入口连接所述炉膛(12)的出口，烟气通道的出口连接炉体排烟出口；所述炉膛(12)的下部设有燃烧器(2)；所述炉膛内靠近炉膛出口位置设有用于过热饱和蒸汽的第一换热器(3)；所述第一换热器的入口连接汽包(5)的气相出口，第一换热器的出口连接过热蒸汽使用设备；所述烟气通道(13)内靠近烟气通道入口位置设有用于加热锅炉水的第二换热器(4)；所述汽包设置在所述炉体(1)内炉膛(12)的上方；所述汽包的液相出口通过下降管(53)连接所述水冷壁(11)的入口，所述水冷壁的出口连接所述汽包的第一入口；所述汽包的第二入口连接界外饱和蒸汽通道；所述汽包的第三入口连接所述第二换热器(4)的管程出口；所述烟气通道(13)内在所述第二换热器(4)的下方还设有第三换热器(6)，所述第三换热器(6)的入口连接大气，第三换热器的出口连接所述炉膛的空气入口。

【技术特征摘要】
1.饱和过热一体锅炉，包括炉体(1)，其特征在于所述炉体(1)内设有由水冷壁(11)
构成的炉膛(12)，炉体(1)内还纵向设有烟气通道(13)，所述烟气通道的入口连接所述炉
膛(12)的出口，烟气通道的出口连接炉体排烟出口；所述炉膛(12)的下部设有燃烧器(2)；
所述炉膛内靠近炉膛出口位置设有用于过热饱和蒸汽的第一换热器(3)；所述第一
换热器的入口连接汽包(5)的气相出口，第一换热器的出口连接过热蒸汽使用设备；
所述烟气通道(13)内靠近烟气通道入口位置设有用于加热锅炉水的第二换热器(4)；
所述汽包设置在所述炉体(1)内炉膛(12)的上方；所述汽包的液相出口通过下降管
(53)连接所述水冷壁(11)的入口，所述水冷壁的出口连接所述汽包的第一入口；所述汽包
的第二入口连接界外饱和蒸汽通道；所述汽包的第三入口连接所述第二换热器(4)的管程
出口；
所述烟气通道(13)内在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐田胜，韩振飞，庞睿，
申请(专利权)人：中石化宁波工程有限公司，中石化宁波技术研究院有限公司，中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33