一種冷凝余熱回收蒸汽鍋爐的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種冷凝余熱回收蒸汽鍋爐，屬于蒸汽鍋爐【技術(shù)領(lǐng)域】。本實(shí)用新型的鍋爐是臥式二回程冷凝式燃?xì)忮仩t，爐膽設(shè)計(jì)中，采用波形爐膽，設(shè)計(jì)時(shí)爐膽直徑和長(zhǎng)度充分考慮與燃燒器的火焰長(zhǎng)度與直徑的匹配性，使其較好的與火焰形狀相適應(yīng)，保證了燃燒充分，且波形爐膽的采用，既強(qiáng)化了煙氣的擾動(dòng)，又增大了輻射傳熱面積；既降低了爐膽剛性，又有效的減弱了爐膽的膨脹應(yīng)力。鍋爐尾部裝有熱管式空氣預(yù)熱器和冷凝器，熱管式空氣預(yù)熱器及冷凝器可以有效利用鍋爐尾部煙氣余熱。經(jīng)冷凝器加熱后的熱水再進(jìn)入鍋爐，提高了鍋爐的進(jìn)水溫度，同時(shí)降低鍋爐排煙溫度，使鍋爐環(huán)保節(jié)能。
【專利說明】一種冷凝余熱回收蒸汽鍋爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種冷凝余熱回收蒸汽鍋爐，屬于蒸汽鍋爐【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大型天然氣氣田的開采及其配套設(shè)施相繼建成和投入運(yùn)行。為改善居住和投資環(huán)境，適應(yīng)環(huán)保和節(jié)能降耗的要求，近年來各種形式燃?xì)忮仩t的需求不斷加大。同時(shí)，隨著高效、環(huán)保、節(jié)能型鍋爐設(shè)計(jì)、制造技術(shù)以及新型材料(耐腐蝕、高傳熱性能)的不斷發(fā)展，冷凝式燃?xì)忮仩t在結(jié)構(gòu)上逐漸成熟和通用。
[0003]傳統(tǒng)鍋爐中，排煙溫度一般在160?250°C，煙氣中的水蒸汽仍處于過熱狀態(tài)，不可能凝結(jié)成液態(tài)的水而放出汽化潛熱。眾所周知，鍋爐熱效率是以燃料低位發(fā)熱值計(jì)算所得，未考慮燃料高位發(fā)熱值中汽化潛熱量的熱損失。因此傳統(tǒng)鍋爐熱效率一般只能達(dá)到87 %?91 %。而冷凝式余熱回收鍋爐，它把排煙溫度降低到50?70°C，充分回收了煙氣中的顯熱和水蒸汽的凝結(jié)潛熱。以天然氣為燃料的冷凝余熱回收鍋爐煙氣中水蒸汽容積成分一般為15%?19%，燃油鍋爐煙氣中水蒸汽含量為10%?12%，遠(yuǎn)高于燃煤鍋爐產(chǎn)生的煙氣中6%以下的水蒸汽含量。目前鍋爐熱效率均以低位發(fā)熱量計(jì)算，盡管名義上熱效率較高，但由于天然氣高、低位發(fā)熱量值相差10%左右，實(shí)際能源利用率尚待提高。現(xiàn)有冷凝余熱回收蒸汽鍋爐主要是通過在普通蒸汽鍋爐外部另外加裝余熱回收裝置，通過補(bǔ)水箱與冷凝器之間的循環(huán)，提高鍋爐給水溫度，冷凝器為常壓設(shè)計(jì)，效率不顯著。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，即現(xiàn)有冷凝余熱回收蒸汽鍋爐主要是通過在普通蒸汽鍋爐外部另外加裝余熱回收裝置，通過補(bǔ)水箱與冷凝器之間的循環(huán)，提高鍋爐給水溫度，冷凝器為常壓設(shè)計(jì)，效率不顯著。進(jìn)而提供一種冷凝余熱回收蒸汽鍋爐。
[0005]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種冷凝余熱回收蒸汽鍋爐，包括:分體式燃燒器、前煙箱、熱管式空氣預(yù)熱器、冷凝器、煙?、對(duì)流螺紋煙管、波紋爐膽、回燃室、鼓風(fēng)機(jī)和進(jìn)風(fēng)口，所述波紋爐膽的前部連接有分體式燃燒器，波紋爐膽的后部連接有回燃室，對(duì)流螺紋煙管的一端與回燃室相連通，對(duì)流螺紋煙管的另一端與前煙箱相連通，熱管式空氣預(yù)熱器的一端與前煙箱相連通，熱管式空氣預(yù)熱器的另一端與冷凝器的一端相連通，冷凝器的另一端與煙囪相連通，鼓風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口與波紋爐膽的進(jìn)風(fēng)口相連通。
[0007]本實(shí)用新型的鍋爐是臥式二回程冷凝式燃?xì)忮仩t，爐膽設(shè)計(jì)中，采用波形爐膽，設(shè)計(jì)時(shí)爐膽直徑和長(zhǎng)度充分考慮與燃燒器的火焰長(zhǎng)度與直徑的匹配性，使其較好的與火焰形狀相適應(yīng)，保證了燃燒充分，且波形爐膽的采用，既強(qiáng)化了煙氣的擾動(dòng)，又增大了輻射傳熱面積；既降低了爐膽剛性，又有效的減弱了爐膽的膨脹應(yīng)力。鍋爐尾部裝有熱管式空氣預(yù)熱器和冷凝器，熱管式空氣預(yù)熱器及冷凝器可以有效利用鍋爐尾部煙氣余熱。經(jīng)冷凝器加熱后的熱水再進(jìn)入鍋爐，提高了鍋爐的進(jìn)水溫度，同時(shí)降低鍋爐排煙溫度，使鍋爐環(huán)保節(jié)能。
[0008]本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)為鍋爐增設(shè)空氣預(yù)熱器，將煙氣與空氣換熱，即可利用煙氣余熱，又可以預(yù)熱空氣，改善燃燒效果，提高了燃?xì)饫寐?，效果顯著。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型一種冷凝余熱回收蒸汽鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖(主視)；
[0010]圖2為本實(shí)用新型一種冷凝余熱回收蒸汽鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖(左視)；
[0011]圖3為冷凝余熱回收蒸汽鍋爐的剖面示意圖。
[0012]圖中的附圖標(biāo)記11是鍋爐進(jìn)水管，12是水位計(jì)，13是冷凝水排放閥，14是排氣閥，15是安全閥。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明:本實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述實(shí)施例。
[0014]如圖1?圖3所示，本實(shí)施例所涉及的一種冷凝余熱回收蒸汽鍋爐，包括:分體式燃燒器1、前煙箱2、熱管式空氣預(yù)熱器3、冷凝器4、煙囪5、對(duì)流螺紋煙管6、波紋爐膽7、回燃室8、鼓風(fēng)機(jī)9和進(jìn)風(fēng)口 10，所述波紋爐膽7的前部連接有分體式燃燒器1，波紋爐膽7的后部連接有回燃室8，對(duì)流螺紋煙管6的一端與回燃室8相連通，對(duì)流螺紋煙管6的另一端與前煙箱2相連通，熱管式空氣預(yù)熱器3的一端與前煙箱2相連通，熱管式空氣預(yù)熱器3的另一端與冷凝器4的一端相連通，冷凝器4的另一端與煙囪5相連通，鼓風(fēng)機(jī)9的出風(fēng)口與波紋爐膽7的進(jìn)風(fēng)口 10相連通。
[0015]所述回燃室8為橢圓形回燃室。
[0016]工作原理
[0017]鍋爐煙氣走向流程:燃料一燃燒器一波紋爐膽一回燃室一對(duì)流螺紋煙管一前煙箱—熱管式空氣預(yù)熱器束一冷凝器一煙囪一大氣。
[0018]運(yùn)行原理
[0019]本鍋爐燃燒器為分體式，燃?xì)饬颗c風(fēng)量變頻控制，天然氣燃燒通過波紋爐膽進(jìn)行充分的輻射換熱，爐膛溫度為1800°C左右，爐膛換熱后溫度為950°C左右，經(jīng)橢圓形回燃室折返進(jìn)二回程對(duì)流管束(對(duì)流螺紋煙管)，實(shí)現(xiàn)對(duì)流換熱，由于分體式燃燒器燃料與風(fēng)量變頻控制，煙氣流速已經(jīng)降至足夠滿足對(duì)流輻射的需要，無需設(shè)置第三對(duì)流管束，煙氣通過二回程對(duì)流管束后進(jìn)入前煙箱，此時(shí)前煙箱溫度為260°C左右，為了能進(jìn)一步提高熱效率，增設(shè)了熱管式空氣預(yù)熱器，空氣預(yù)熱器由真空熱管組成，真空熱管內(nèi)為負(fù)壓，前煙箱的高溫?zé)煔饧訜嵴婵諢峁?，真空熱管受熱，?nèi)部熱介質(zhì)變?yōu)樨?fù)壓蒸汽至熱管上端，同時(shí)變頻風(fēng)機(jī)將空氣吹入空氣預(yù)熱器，冷空氣與熱管充分高效換熱后，產(chǎn)生的熱空氣與燃?xì)庖黄鸪浞只旌线M(jìn)入爐膛高效燃燒。此時(shí)空氣預(yù)熱器出口溫度為180°C，經(jīng)真空熱管空氣預(yù)熱器降溫后的煙氣進(jìn)入冷凝器與冷凝器中的不銹鋼翅片管進(jìn)行換熱冷凝，降低排煙溫度，此時(shí)出煙溫度為75°C左右，同時(shí)冷凝器中的軟化水受熱后進(jìn)入鍋爐參與工作，增加給水溫度，提高熱效率。本冷凝器為承壓結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)中鍋爐本體、真空熱管空氣預(yù)熱器、冷凝器組成一體式，整裝出廠。
[0020]以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】，這些【具體實(shí)施方式】都是基于本實(shí)用新型整體構(gòu)思下的不同實(shí)現(xiàn)方式，而且本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種冷凝余熱回收蒸汽鍋爐，包括:分體式燃燒器(I)、前煙箱(2)、熱管式空氣預(yù)熱器(3)、冷凝器(4)、煙囪(5)、對(duì)流螺紋煙管(6)、波紋爐膽(7)、回燃室(8)、鼓風(fēng)機(jī)(9)和進(jìn)風(fēng)口(10)，其特征在于，所述波紋爐膽(7)的前部連接有分體式燃燒器(I)，波紋爐膽(7)的后部連接有回燃室(8)，對(duì)流螺紋煙管(6)的一端與回燃室(8)相連通，對(duì)流螺紋煙管(6)的另一端與前煙箱(2)相連通，熱管式空氣預(yù)熱器(3)的一端與前煙箱(2)相連通，熱管式空氣預(yù)熱器(3)的另一端與冷凝器(4)的一端相連通，冷凝器(4)的另一端與煙囪(5)相連通，鼓風(fēng)機(jī)(9)的出風(fēng)口與波紋爐膽(7)的進(jìn)風(fēng)口(10)相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷凝余熱回收蒸汽鍋爐，其特征在于，所述回燃室(8)為橢圓形回燃室 。
【文檔編號(hào)】F22D1/36GK203771380SQ201420152990
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年4月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月1日
【發(fā)明者】馬凱勤 申請(qǐng)人:北京科諾鍋爐有限公司