本发明专利技术为一种带微过热的变压蓄热器系统，属机械工程类技术领域，尤其涉及蒸汽源为间断发生的场所，用于将间断蒸汽热源变成连续蒸汽热源，且连续产生的蒸汽带有一定的过热度的变压蒸汽蓄热器。由蓄热器，喷嘴及循环筒，分配管，一级汽水分离器组成，在蓄热器出口设置一个集汽包，并在其中装设二级汽水分离装置，同时在集汽包出口设置了拉伐尔限流喷管。本发明专利技术在不需要外供热源的情况下，提供一种蓄热器的蒸汽出口过热度达到１０℃～２０℃以上，实现出口蒸汽微过热的目的，以利于蒸汽的有效利用和并入蒸汽管网。它主要应用于炼钢转炉的余热锅炉产汽的场合。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属机械工程类
，尤其涉及蒸汽源为间断发生的场所，例如炼钢转炉的余热锅炉蒸汽的发生是间断的，一种用于将间断蒸汽热源变成连续蒸汽热源，且连续产生的蒸汽带有10℃～20℃的过热度的变压蒸汽蓄热器。
技术介绍
转炉烟道式余热锅炉，把高温转炉烟气中的热量回收变成余热锅炉汽包中的饱和蒸汽。由于炼钢的生产是周期性操作，热源是间断产热，因此，只有通过变压蓄热器装置才能把间断热源变成连续热源，加以利用。一旦在炼钢厂有二台以上的转炉或AOD炉的余热锅炉时，蒸汽源基本上可以说是连续的，但由于吹氧过程是间断的，因此蒸汽的压力波动和流量波动均较大，直接供用户使用仍存在稳定性差的问题，在此系统中仍然需要通过变压蓄热器装置将余热锅炉输出的蒸汽变成连续稳定的蒸汽。现有的变压式蓄热器装置如图1所示，变压式蓄热器装置的工作原理是它以水为载热体，高压饱和蒸汽通过入口管12及入口止回阀5、蒸汽分配总管4、蒸汽分配支管3、蒸汽喷嘴和循环筒件2喷入蓄热器1，将热源高压蒸汽的热量蓄存于高压饱和水中，然后利用饱和水降压后发生闪蒸，饱和水成为过热水，立即沸腾而自蒸发，产生连续饱和蒸汽，饱和蒸汽通过一级粗分离装置6输入厂区蒸汽网。通常热源工作介质为汽水混合物，饱和温度约为159℃～252℃，压力常在0.5MPa～4.0MPa，如果回收的蒸汽能够更好的充分利用，热源余热锅炉汽包的工作压力必须在1.6MPa～4.0MPa，对应的饱和温度约为204℃～252℃，这样通过变压式蓄热器装置后的蒸汽基本可保持在0.5MPa～1.5MPa之间运行，对应的饱和温度约为159℃～201℃。在生产实际中，主要的问题存在于放热端部分，即出汽端(1)蓄热汽出口处，汽水分离只设一级粗分离装置6；(2)蒸汽出口带水严重，基本处于湿蒸汽状态，给输入厂区蒸汽网带来了极大的困难，不仅输送距离短而且给热用户的有效充分地利用这部分蒸汽受到了极大的限制；(3)出口蒸汽流量控制困难；(4)出口饱和蒸汽处于湿蒸汽状态，利用困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新型结构的变压蓄热器系统，解决上述存在的问题，在不需要外供热源的情况下，提供一种蓄热器的蒸汽出口过热度达到10℃～20℃以上，实现出口蒸汽微过热的目的，以利于蒸汽的有效利用和并入蒸汽管网。本专利技术是这样实现的在蓄热器出口设置一个集汽包，并在其中装设了二级汽水分离装置，可以进一步分离出蒸汽中的水滴，同时在集汽包出口设置了拉伐尔限流喷管，又由于这个喷嘴的节流作用，将使残留在蒸汽中的水滴再次蒸发，使饱和蒸汽变为干饱和蒸汽，同时在送汽管内汽压急剧下降时，这个限流喷嘴将限止自蓄热器中流出的蒸汽流量高于某一最高值，以防止蓄热器内急剧蒸发后蒸汽带水过多，由于限流喷管与出口阀门共同的节流和绝热膨胀作用，致使已为干饱和蒸汽成为具有5℃左右过热度的轻微过热蒸汽；本专利技术在不需要外供热源的情况下，提供一种蓄热器的蒸汽出口过热度达到10℃～20℃以上，实现出口蒸汽微过热的目的，采用了二级过热装置来实现的，第一级过热是靠饱和蒸汽的节流和绝热膨胀来实现的5℃到10℃过热的，第二级过热是靠高温高压的饱和蒸汽显热或蓄热器内的高压饱和水的显热通过高效的热管换热器的换热来实现的，最终使出口蒸汽的过热度达到10℃～20℃以上，达到了蒸汽的微过热，以利于蒸汽的有效利用和并入蒸汽管网。附图说明图1是现有蓄热器结构立面图。图2是本专利技术的蓄热器结构立面图。图3是本专利技术的蓄热器结构侧视图。图4是本专利技术的蓄热器结构俯视图。图中，件1是蓄热器，件2是蒸汽喷嘴和循环筒，件3是蒸汽分配支管，件4是蒸汽分配总管，件5为入口止回阀，件6为一级汽水分离装置，件7为出口止回阀，件8为安全阀，件9为压力表，件10为人孔，件11为补给水管，件12为高压饱和蒸汽入口管，件13为出口低温低压饱和蒸汽管，件14为二级汽水分离装置，件15为集汽包，件16为拉伐尔限流喷管，件17为连接管，件18为切换阀，件19为热管换热单元A，件20为热管换热单元B，件21和件23为热管式换热管，件22和件24为隔板，件25和件27为连接管，件26和件28为出口止回阀，件29为汇合三通，件30为入口阀门，件31为进入蓄热器蒸汽入口管。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的实施例作进一步描述蓄热器1安装压力表9、补给水管11和人孔10，内安装蒸汽喷嘴和循环筒2、一级汽水分离装置6，蒸汽分配支管3两端分别与蒸汽分配总管4及蒸汽喷嘴和循环筒2连接，高压饱和蒸汽入口管12通过入口止回阀5与热管换热单元20连接，集汽包15通过管道30与蓄热器1相接，安全阀8安装在集汽包15上，拉伐尔限流喷管16安装在集汽包15内，蓄热器的二级汽水分离装置14安装在集汽包15内管道30的出口，集汽包15与切换阀18之间由连接管17连接；热管换热单元A 19和B 20与蓄热器1相连接，热管式换热管21、23分别安装在热管换热单元A 19和B 20内，通过隔板22、24将高温放热端和低温吸热端分隔开，通过连接管25、27与出口止回阀27、28相接，通过汇合三通29与蒸汽送出管13相接。由余热锅炉汽包来的高温高压饱和蒸汽12，首先通过换热单元B 20与出口的轻微过热的蒸汽进行换热后，通过蓄热器1内的蒸汽分配总管4和支管3、蒸汽喷头以及循环筒2对蓄热器1内的水进行加热，循环筒的作用是当蒸汽通过喷嘴连续喷入水中时，使筒内的水和汽向上流出筒的上口后扩散，这时因筒内上部汽水混合流出后局部压力下降，使筒下口外的水流入筒内，如此不断循环对流，使容器内上下各部位的水温趋于接近，容器里的压力渐渐升高，蒸汽在蓄热器1内将水加热并凝结成水，使蓄热器1里水的热焓值升高到与引入高压蒸汽压力相对应的饱和水焓值。当外界热用户用汽时，蓄热器1上部的压力开始下降，蒸汽就开始蒸发，蒸发的湿饱和蒸汽通过一级汽水分离装置6、二级汽水分离装置14后，进入集汽包15，然后由设置在集汽包15内的拉伐尔限流喷管16进行节流绝热膨胀过程使湿饱和蒸汽中的水滴蒸发，达到干蒸汽并具有轻微的过热度(约有5℃以上过热度)，它还具有当出汽管的压力急剧下降时，限制饱和蒸汽由蓄热器1中过量的流出，同时防止蓄热器1强烈蒸发时发生汽水共腾，水滴进入蒸汽管道13。为了使出口蒸汽保持较高和稳定的过热度，就必须保证出口有足够高温度的蒸汽源对干蒸汽进行加热，在集汽包15出口处设置了换热单元A 19和换热单元B 20，由换热器入口处的切换阀组来控制被加热干蒸汽的流向，换热单元A 20是在蓄热器充汽高温高压蒸汽源与蒸汽用户使用制度不同步时投入使用，即入口高温高压蒸汽源停止(如转炉停止吹氧后、转炉座数少于二座以下时)，而蒸汽用户仍然在使用蒸汽，为了保证出口蒸汽的过热度达到10℃～20℃以上的过热度，就必须依靠蓄热器内的高温高压水的显热对被加热干蒸汽进行加热，其热管换热管的高温端与蓄热器相通，可保证出口蒸汽有10℃～20℃以上的过热度。换热单元B 20是在蓄热器1充汽高温高压蒸汽源与蒸汽用户使用制度相同时投入使用，另外蒸汽源也必须是连续的，即有多座(三座及三座以上)转炉余热锅炉存在时，蒸汽源基本上可以完全保证为连续输出，出口干蒸汽通过换热单元B 20与入口的高温高压的饱和蒸汽进行显热交换，即热管换热管的高温端与入口蒸汽管相本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种带微过热的变压蓄热器系统，由蓄热器（１），喷嘴及循环筒（２），分配管（３、４），一级汽水分离器（６）组成，其特征在于在蓄热器（１）出口设置一个集汽包（１５），并在其中装设了二级汽水分离装置（１４），同时在集汽包出口设置了拉伐尔限流喷管（１６）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘旭，姜小萍，孙明庆，
申请(专利权)人：中冶赛迪工程技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]
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