專利名稱：一種節(jié)能型蓄熱鍋爐裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種節(jié)能型蓄熱鍋爐裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明涉及一種鍋爐房供蒸汽設(shè)備，尤其是涉及一種工業(yè)生產(chǎn)上的蓄熱鍋爐。
技術(shù)背景[0002]我國(guó)是工業(yè)鍋爐大國(guó)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)現(xiàn)有燃煤工業(yè)鍋爐200萬(wàn)臺(tái)以上，其中鍋爐出力小于10t/h的多達(dá)100萬(wàn)臺(tái)以上，年耗煤超過20X 108t，其大部分鍋爐應(yīng)用于紡織、印染、造紙、醫(yī)藥及食品等行業(yè)，許多企業(yè)工藝用汽壓力都在0. 4MPa以下，但有的工藝對(duì)蒸汽壓力波動(dòng)比較敏感，有的用汽波動(dòng)比較大，前者對(duì)鍋爐出汽壓力控制要求比較嚴(yán)格，對(duì)操作人員的要求也較高，后者經(jīng)常使鍋爐處于超負(fù)荷工作狀態(tài)，長(zhǎng)期超負(fù)荷工作會(huì)對(duì)鍋爐造成極大地?fù)p壞。同時(shí)由于負(fù)荷波動(dòng)大導(dǎo)致鍋爐運(yùn)行效率普遍較低，因此平衡波動(dòng)負(fù)荷是提高工業(yè)鍋爐運(yùn)行效率的主要手段之一。傳統(tǒng)的方式是在增加調(diào)峰機(jī)組或者通過生產(chǎn)工藝過程的重組，以平衡波動(dòng)用汽負(fù)荷，提高鍋爐的效率，但是很多情況下前者的前期投資太多，而后者的作用有時(shí)候不明顯，有時(shí)候燃煤達(dá)不到所需蒸汽量，還需要使用天然氣石油等優(yōu)質(zhì)燃料代替燃煤，增加燃料費(fèi)用。所以在許多情況下，采用蓄熱鍋爐是一種更好的選擇。[0003]我國(guó)的工業(yè)鍋爐用汽大都在0. 4Mpa，而生產(chǎn)設(shè)計(jì)一般為1. 2Mpa，這就為開發(fā)出蓄熱鍋爐提供了條件，蓄熱鍋爐是將定壓和變壓蓄熱器與鍋爐有機(jī)結(jié)合在一起的熱力設(shè)備。 它具有鍋爐和蓄熱器的雙重功能。當(dāng)用汽負(fù)荷低時(shí)，鍋爐儲(chǔ)蓄熱能，運(yùn)行效率高，當(dāng)用汽負(fù)荷高時(shí)，它將儲(chǔ)蓄熱量釋放出來滿足高峰負(fù)荷需要。這種鍋爐對(duì)外界負(fù)荷的適應(yīng)性特別強(qiáng)， 所以節(jié)約能源，減少污染，并且本鍋爐裝置適用于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。二十世紀(jì)50年代初，英國(guó)煤炭應(yīng)用研究會(huì)Ritchie博士發(fā)明了蓄熱鍋爐，在他指導(dǎo)上世界上第一臺(tái)燃油蓄熱鍋爐于 1955年9月投入運(yùn)行。1962年，日本奧巴爾機(jī)器公司開始制造燃油蓄熱鍋爐，當(dāng)年就銷售 20多臺(tái)，主要面向中小企業(yè)。但國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段還沒成熟的蓄熱鍋爐產(chǎn)品，開發(fā)出蓄熱鍋爐對(duì)我國(guó)這個(gè)燃煤大國(guó)是一項(xiàng)非常緊迫的工作。發(fā)明內(nèi)容[0004]解決問題[0005]我國(guó)是工業(yè)鍋爐大國(guó)，而且大部分鍋爐應(yīng)用在印染、造紙、醫(yī)藥及食品等行業(yè)，許多企業(yè)工藝用汽壓力都在0. 6MPa左右，在眾多工藝中有的對(duì)蒸汽壓力波動(dòng)比較敏感，有的用汽波動(dòng)比較大，前者對(duì)鍋爐出汽壓力控制的比較嚴(yán)格，對(duì)操作人員的要求也較高，后者經(jīng)常使鍋爐處于超負(fù)荷工作狀態(tài)，長(zhǎng)期超負(fù)荷工作會(huì)對(duì)鍋爐造成極大地?fù)p壞。同時(shí)由于負(fù)荷波動(dòng)大導(dǎo)致鍋爐運(yùn)行效率普遍較低，因此平衡波動(dòng)負(fù)荷是提高工業(yè)鍋爐運(yùn)行效率的主要手段之一。[0006]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種節(jié)能型蓄熱鍋爐裝置，包括有爐體、主鍋筒、 副鍋筒、熱管換熱器、水冷壁、省煤器、空氣預(yù)熱器、分汽缸、給水蓄熱器和水泵，副鍋筒內(nèi)有上水位計(jì)和下水位計(jì)。主鍋筒通過下降管與水冷壁相連，副鍋筒與一級(jí)熱管換熱器和二級(jí)相連，所述二級(jí)蓄熱器位于爐膛上部，一級(jí)蓄熱器位于煙氣排出口，同時(shí)副鍋筒與給水蓄熱器相連接，副鍋筒內(nèi)有低水位計(jì)和高水位計(jì)。當(dāng)外界蒸汽負(fù)荷低時(shí)，副鍋筒停止向外輸送蒸汽，水位上升，達(dá)到高水位之后產(chǎn)生的蒸汽輸送到給水蓄熱器，熱能存儲(chǔ)在副鍋筒和給水蓄熱器內(nèi)，當(dāng)外界需要大量蒸汽時(shí)，副鍋筒內(nèi)的熱水迅速降壓蒸發(fā)提供蒸汽，同時(shí)給水蓄熱器的高溫水輸入主鍋筒以產(chǎn)生更多的蒸汽。這樣在保持鍋爐燃燒工況不變的情況下，本裝置可以根據(jù)外界蒸汽的用量變化調(diào)節(jié)閥門的關(guān)閉和開度，即鍋爐的主動(dòng)變化來適應(yīng)外界蒸汽用量的變化。[0007]有益效果[0008]1、使用本裝置和方法可以在保證鍋爐燃燒工況不變的情況下，可以在一定時(shí)間內(nèi)放大鍋爐的供汽能力50%以上，彌補(bǔ)生產(chǎn)中供汽不足，平衡供汽波動(dòng)，改變了傳統(tǒng)的通過鍋爐超負(fù)荷工作以提供更多的蒸汽的方式，減少了對(duì)鍋爐的損壞，延長(zhǎng)了鍋爐的使用壽命。[0009]2、這種裝置的副鍋筒部分采用壓差法以獲得較高的排放速率，給水蓄熱器則能提供滿足鍋爐工藝要求的供水，將兩者結(jié)合，既可短時(shí)間提高供汽速率，又可長(zhǎng)時(shí)間提供較多的蒸汽，以滿足蒸汽需求。[0010]3、降低初次投資。充分地運(yùn)用基本負(fù)荷機(jī)組來取代各單獨(dú)的調(diào)峰機(jī)組，經(jīng)濟(jì)地解決高峰負(fù)荷，同時(shí)降低燃料的費(fèi)用，使用本技術(shù)方案可以達(dá)到使鍋爐節(jié)能10%以上。[0011]4、節(jié)約優(yōu)質(zhì)的燃料，如原來在高峰和中等負(fù)荷時(shí)有應(yīng)用石油或天然氣作為輔助燃料的情況。[0012]、可以方便的對(duì)現(xiàn)有鍋爐進(jìn)行改造，成本比添置新的滿足尖峰鍋爐要低很多。

[0013]附圖1為蓄熱鍋爐的左視示意圖。[0014]附圖2為蓄熱鍋爐副鍋筒局部示意圖。[0015]1主鍋筒、2下降管、3副鍋筒、4水冷壁、5分汽缸、6閥門、7水泵、11 一級(jí)換熱器、9 爐體、10給水蓄熱器、8 二級(jí)換熱器、12省煤器、13空氣預(yù)熱器、14上水位計(jì)、15下水位計(jì)。
具體實(shí)施方式
[0016]由附圖1和附圖2所示，本發(fā)明裝置包括爐體9、主鍋筒1、副鍋筒3、一級(jí)換熱器 11、二級(jí)換熱器8、水冷壁4、省煤器12、空氣預(yù)熱器13、分汽缸5、給水蓄熱器10和水泵7。 主鍋筒1通過下降管2與水冷壁4相連，副鍋筒3與一級(jí)換熱器11、二級(jí)換熱器8相連，二級(jí)換熱器8位于爐膛上部、一級(jí)換熱器11位于煙氣排出口，同時(shí)副鍋筒3與給水蓄熱器10 相連接，給水蓄熱器10通過水泵7與主鍋筒1相連，副鍋筒3具有下水位計(jì)15和上水位計(jì) 14。[0017]本裝置的控制方法是，當(dāng)外界所需蒸汽與鍋爐供應(yīng)蒸汽基本平衡時(shí)，給水蓄熱器 10的給水閥門6關(guān)閉，給水蓄熱器10與主鍋筒1之間的給水閥門6關(guān)閉，副鍋筒3與給水蓄熱器10之間的輸送蒸汽閥門6關(guān)閉，省煤器12與主鍋筒1、副鍋筒3之間的給水閥門6 打開，分汽缸5與主鍋筒1、副鍋筒3之間的蒸汽閥門6打開。經(jīng)過處理的軟水由水泵7提供給省煤器12，經(jīng)省煤器12加熱后輸送到主鍋筒1和副鍋筒3，主鍋筒1內(nèi)的水由下降管進(jìn)入水冷壁4，產(chǎn)生的汽水混合物回到鍋筒，汽水分離后蒸汽輸送到分汽缸5供用戶使用， 副鍋筒3內(nèi)的水由下降管進(jìn)入一級(jí)換熱器，在一級(jí)換熱器11加熱后進(jìn)入二級(jí)換熱器8，產(chǎn)生的汽水混合物進(jìn)入副鍋筒3，分離后蒸汽進(jìn)入分汽缸5供用戶使用。[0018]當(dāng)外界蒸汽需求為低負(fù)荷時(shí)，副鍋筒3與分汽缸5之間的供汽閥門6關(guān)閉，只有主鍋筒1向其提供蒸汽，副鍋筒3持續(xù)供水，水量增加的同時(shí)壓力也增加，當(dāng)水位為高水位時(shí)， 副鍋筒3與給水蓄熱器10之間的閥門6打開，此時(shí)副鍋筒3產(chǎn)生的蒸汽輸入給水蓄熱器10 對(duì)給水蓄熱器10內(nèi)的水加熱。[0019]當(dāng)外界蒸汽需求為高負(fù)荷時(shí)，副鍋筒3與分汽缸5之間的供汽閥門6打開，與給水蓄熱器10之間的供汽閥門6關(guān)閉，省煤器12與主鍋筒1之間的供水閥門6關(guān)閉，與給水蓄熱器10之間的供水閥門6打開，給水蓄熱器10與主鍋筒1之間的閥門6打開，此時(shí)副鍋筒 3內(nèi)壓力降低短時(shí)間提供大量蒸汽，給水蓄熱器10向主鍋筒1提供高溫?zé)崴麇佂?可長(zhǎng)時(shí)間提供熱水。[0020]當(dāng)副鍋筒3內(nèi)水消耗到低水位時(shí)，省煤器12與副鍋筒3之間的閥門6打開，向副鍋筒3正常供水。
權(quán)利要求1.一種節(jié)能型蓄熱鍋爐裝置，包括爐體(9)、主鍋筒(1)、水冷壁(4)、省煤器(12)、空氣預(yù)熱器(13)、分汽缸(5)、給水蓄熱器(10)和水泵(7)，其特征在于本裝置還包括副鍋筒 (3)、一級(jí)換熱器(11)、二級(jí)換熱器(8)，所述主鍋筒(1)通過下降管(2)與水冷壁(4)相連接，所述副鍋筒(3)與一級(jí)換熱器(11)、二級(jí)換熱器(8)相連接，同時(shí)副鍋筒(3)與給水蓄熱器(10)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型蓄熱鍋爐裝置，其特征在于所述的副鍋筒(3)內(nèi)有上水位計(jì)(14)和下水位計(jì)(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型蓄熱鍋爐裝置，其特征在于所述的二級(jí)換熱器 (8 )位于爐膛上部，一級(jí)換熱器(11)位于煙氣排出處。
專利摘要本專利公開了一種節(jié)能型蓄熱鍋爐裝置，核心在于增加了定壓給水蓄熱器和變壓的蓄熱副鍋筒，副鍋筒與給水蓄熱器連接，同時(shí)副鍋筒還與一級(jí)換熱器、二級(jí)換熱器連接，在鍋爐負(fù)荷低時(shí)熱量輸送和存儲(chǔ)到給水蓄熱器和副鍋筒，當(dāng)外界所需蒸汽負(fù)荷高時(shí)，副鍋筒內(nèi)熱水迅速降壓閃蒸提供蒸汽，同時(shí)給水蓄熱器的高溫水輸入主鍋筒以產(chǎn)生更多的蒸汽。副鍋筒部分采用壓差法以獲得較高的排放速率，給水蓄熱器則能提供高溫水，將兩者結(jié)合，既可短時(shí)間提高供汽速率，又可長(zhǎng)時(shí)間提供較多蒸汽，從而可以一定時(shí)間內(nèi)放大鍋爐的供汽能力50%以上，同時(shí)能夠在保證鍋爐燃燒工況不變，彌補(bǔ)供汽不足，平衡供汽波動(dòng)，改變了傳統(tǒng)通過鍋爐超負(fù)荷工作多產(chǎn)蒸汽的方式，延長(zhǎng)了鍋爐的使用壽命。使用本技術(shù)方案可以達(dá)到使鍋爐節(jié)能10%以上。
文檔編號(hào)F22B31/08GK202274474SQ201120334118
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月7日
發(fā)明者李志鵬 申請(qǐng)人:圣火科技(河南)有限責(zé)任公司, 李志鵬