專利名稱：一種設(shè)外部蒸汽加熱器的鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種設(shè)外部蒸汽加熱器的鍋爐，尤其涉及一種尾部煙道分隔且流量可調(diào)節(jié)的帶外部蒸汽加熱器的鍋爐，屬于鍋爐技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的大型鍋爐受熱面一般布置有省煤器、蒸發(fā)器、過熱器和再熱器。為了控制再熱器出口的再熱蒸汽的溫度滿足要求，常用的調(diào)溫方法有燃燒器擺動方法、再熱器噴水減溫方法、煙氣再循環(huán)方法和煙氣擋板調(diào)溫方法。在雙煙道鍋爐中，煙氣擋板調(diào)溫方式被廣泛使用。采用煙氣擋板調(diào)節(jié)再熱汽溫方式的鍋爐，尾部煙道被分隔成兩個煙道，分別稱為尾部前煙道和尾部后煙道。在尾部前煙道和尾部后煙道內(nèi)分別布置不同的受熱面，煙氣調(diào)溫?fù)醢宀贾迷诜指魺煹赖南路健τ诓捎脽煔鈸醢逭{(diào)節(jié)方式的鍋爐，一般布置兩級(或兩部分)再熱器受熱面。低溫(或第一部分)再熱器布置在尾部前煙道內(nèi)，高溫(或第二部分)再熱器布置在尾部煙道前的水平煙道內(nèi)。尾部后煙道內(nèi)布置低溫過熱器。而省煤器則根據(jù)需要分別布置在尾部前煙道低溫再熱器的下方、后煙道低溫過熱器的下方或單獨布置在尾部后煙道內(nèi)低溫過熱器的下方。通過調(diào)節(jié)煙氣調(diào)溫?fù)醢宓拈_度，調(diào)節(jié)通過尾部前煙道和尾部后煙道內(nèi)的煙氣流量，改變前、后煙道中受熱面的吸熱量，尤其改變低溫再熱器的吸熱量，從而達(dá)到調(diào)節(jié)再熱汽溫的目的。如圖1所示，為傳統(tǒng)雙煙道鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖。汽輪機(jī)高壓缸排汽來的蒸汽進(jìn)入再熱蒸汽進(jìn)口集箱15，經(jīng)低溫再熱器6.1加熱后，進(jìn)入低溫再熱器出口集箱16，由管道引至高溫再熱器進(jìn)口集箱17，再經(jīng)高溫再熱器18加熱至所需蒸汽溫度后到達(dá)高溫再熱器出口集箱19。滿足參數(shù)要求的高溫再熱蒸汽引入至后續(xù)的系統(tǒng)中，一般進(jìn)入到汽輪機(jī)中壓缸繼續(xù)作功。其中，低溫再熱器6.1的下方安裝有前煙道省煤器6.2，低溫再熱器6.1的另一側(cè)為通過隔墻5隔開的第二低溫·過熱器7.1，第二低溫過熱器7.1的下方安裝有后煙道省煤器
7.2。在以上所述的常規(guī)煙氣擋板調(diào)溫型鍋爐主要用于電站鍋爐中，鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸汽經(jīng)汽輪機(jī)高壓缸做功后，排汽進(jìn)入鍋爐再熱器再次加熱，所產(chǎn)生的再熱蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)中壓缸繼續(xù)做功。一般再熱蒸汽出口溫度與過熱蒸汽出口溫度相同或相近，再熱蒸汽流量與過熱蒸汽流量的比值隨鍋爐負(fù)荷變化不大，再熱蒸汽吸熱量占鍋爐總吸熱量的比例隨鍋爐負(fù)荷變化不大，波動范圍在 5%范圍內(nèi)。目前在非電站用鍋爐中，尤其是化工系統(tǒng)中，由于蒸汽參數(shù)分級是根據(jù)化工流程需要來確定的，有些蒸汽需要被加熱至一定的參數(shù)，對加熱蒸汽的流量、溫度、壓力等要求比較靈活，這些蒸汽與化工系統(tǒng)配置的動力鍋爐所產(chǎn)生的過熱蒸汽在流量、壓力和溫度方面沒有特定的關(guān)系，一般稱之為外部蒸汽。外部蒸汽可以由鍋爐以外的化工系統(tǒng)提供，也可以根據(jù)由鍋爐本身的蒸汽經(jīng)過減壓或減溫減壓以后得到特定參數(shù)的蒸汽。對外部蒸汽的加熱一般要求將其從飽和狀態(tài)加熱至具有一定過熱度的蒸汽或?qū)⑵鋸倪^熱度較低的狀態(tài)加熱至較高溫度，但其要求的出口溫度與鍋爐過熱蒸汽出口溫度相比仍較低，一般低于450°C，而鍋爐過熱蒸汽出口溫度一般在530 550°C左右。由于現(xiàn)有電站用的再熱蒸汽鍋爐要求的再熱蒸汽出口溫度與其過熱蒸汽出口溫度一致或接近，也在530 550°C左右范圍內(nèi)，因此再熱器一般分為兩級(或兩部分)再熱器受熱面布置，而以上所述的非電站用鍋爐中要求的外部蒸汽加熱后的出口溫度較低，一般低于450°C，因此，將原有的再熱器受熱面用于加熱外部蒸汽，無法獲得適合的出口溫度。對外部蒸汽的加熱在專利ZL200720303494.6中提供了一種解決方案，設(shè)置單獨的飽和蒸汽過熱爐，以實現(xiàn)將蒸汽加熱至系統(tǒng)所需參數(shù)的目的。但這種方式需要增加一整套鍋爐相關(guān)的系統(tǒng)，如燃燒設(shè)備、爐墻、冷凝水加熱器、空氣預(yù)熱器等，占地面積大，系統(tǒng)復(fù)雜，成本高。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是解決將原有的再熱器受熱面用于加熱外部蒸汽，無法獲得適合的出口溫度；設(shè)置單獨的飽和蒸汽過熱爐，但占地面積大、系統(tǒng)復(fù)雜、成本高的問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、占地小、節(jié)約成本、調(diào)節(jié)性好的設(shè)外部蒸汽加熱器的鍋爐。為了達(dá)到上述目的，本實用新型提供了一種設(shè)外部蒸汽加熱器的鍋爐，包括爐膛，爐膛與尾部煙道連接，尾部煙道的中間部分通過隔墻分為尾部前煙道和尾部后煙道，尾部前煙道內(nèi)設(shè)有第一受熱面，第一受熱面下面設(shè)有第一煙氣調(diào)節(jié)擋板，尾部后煙道內(nèi)設(shè)有第二受熱面，第二受熱面下面設(shè)有第二煙氣調(diào)節(jié)擋板，其特征在于，外部蒸汽加熱器受熱面僅設(shè)于第一受熱面或 第二受熱面內(nèi)，外部蒸汽加熱器包括外部蒸汽加熱器進(jìn)口集箱和外部蒸汽加熱器出口集箱，外部蒸汽加熱器進(jìn)口集箱和外部蒸汽加熱器出口集箱分別與外部蒸汽加熱器受熱面的兩端連接。優(yōu)選地，所述的第一受熱面單獨為外部蒸汽加熱器受熱面或由外部蒸汽加熱器受熱面和第一省煤器組成，第二受熱面單獨為第二省煤器或由低溫過熱器和第二省煤器組成。優(yōu)選地，所述的第一受熱面單獨為第一省煤器或由低溫過熱器和第一省煤器組成，第二受熱面單獨為外部蒸汽加熱器受熱面或由外部蒸汽加熱器受熱面和第二省煤器組成。本實用新型通過在成熟的鍋爐中增設(shè)外部蒸汽加熱器受熱面，其為單級受熱面布置，外部蒸汽加熱器出口不再連接至其它鍋爐受熱面，可以通過在現(xiàn)有的鍋爐中對尾部單煙道進(jìn)行分隔，在其中的一個分隔煙道內(nèi)布置外部蒸汽加熱器受熱面，達(dá)到加熱蒸汽至特定參數(shù)的要求，滿足非電站系統(tǒng)中對蒸汽參數(shù)的需求；設(shè)置煙氣調(diào)溫?fù)醢?，通過擋板開度控制調(diào)節(jié)尾部前、后煙道的煙氣份額，從而調(diào)節(jié)外部蒸汽加熱器受熱面的吸熱量，達(dá)到調(diào)節(jié)出口溫度的目的，具有良好的調(diào)節(jié)性能。本實用新型能夠通過不增加或少增加占地面積、不增加額外的鍋爐系統(tǒng)達(dá)到產(chǎn)生額定參數(shù)蒸汽的效果，具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，實施方便，節(jié)約成本的優(yōu)點。

圖1為傳統(tǒng)雙煙道鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為一種設(shè)外部蒸汽加熱器的鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖。[0016]附圖標(biāo)記說明I為爐膛,2為尾部煙道,3為尾部前煙道,4為尾部后煙道,5為隔墻,6為第一受熱面，6.1為低溫再熱器，6.2為前煙道省煤器，7為第二受熱面，7.1為第二低溫過熱器，7.2為后煙道省煤器，8為第一煙氣調(diào)節(jié)擋板，9為第二煙氣調(diào)節(jié)擋板，10為屏式過熱器，11為高溫過熱器，12為第一低溫過熱器，13為外部蒸汽加熱器進(jìn)口集箱，14為外部蒸汽加熱器出口集箱。15為再熱蒸汽進(jìn)口集箱，16為低溫再熱器出口集箱，17為高溫再熱器進(jìn)口集箱，18為高溫再熱器，19為高溫再熱器出口集箱。
具體實施方式
為使本實用新型更明顯易懂，茲以優(yōu)選實施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。本實用新型為一種設(shè)外部蒸汽加熱器的鍋爐，用于產(chǎn)生壓力不小于8.0MPa的主蒸汽(過熱蒸汽)。本實用新型利用原有的動力鍋爐設(shè)備，在其中增加一級受熱面，以加熱外部蒸汽至所需的參數(shù)。原有的動力鍋爐尾部設(shè)計為單煙道，其中布置省煤器。為了加熱外部蒸汽，將原有的尾部煙道2分隔為尾部前煙道3和尾部后煙道4。在其中的一個分隔煙道中增設(shè)外部蒸汽加熱器受熱面，即第一受熱面6或第二受熱面7包含有外部蒸汽加熱器受熱面，且該外部蒸汽加熱器受熱面僅安裝在第一受熱面6或第二受熱面7內(nèi)。外部蒸汽加熱器受熱面為單級受熱面布置，外部蒸汽加熱器受熱面中的介質(zhì)有獨立的進(jìn)口和出口，即外部蒸汽加熱器進(jìn)口集箱13和外部蒸汽加熱器出口集箱14，外部蒸汽加熱器進(jìn)口集箱13和外部蒸汽加熱器出口集箱14分別與外部蒸汽加熱器受熱面的兩端連接，且不再連接至其它鍋爐受熱面，其出口介質(zhì)滿足后續(xù)系統(tǒng)的參數(shù)要求。外來蒸汽引入外部蒸汽加熱器進(jìn)口集箱13后，經(jīng)外部蒸汽加熱器受熱面加熱至所需的蒸汽溫度后，進(jìn)入外部蒸汽加熱器出口集箱14，由管道引出至后續(xù)工藝系統(tǒng)。如圖2所示，為一種設(shè)外部蒸汽加熱器的鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖。爐膛I與尾部煙道2連接，將僅產(chǎn)生一種參 數(shù)的過熱蒸汽鍋爐的尾部煙道2的中間部分通過隔墻5分隔為尾部前煙道3和尾部后煙道4，尾部前煙道3內(nèi)安裝有第一受熱面6，第一受熱面6下面安裝有第一煙氣調(diào)節(jié)擋板8，尾部后煙道4內(nèi)安裝有第二受熱面7，第二受熱面7下面安裝有第二煙氣調(diào)節(jié)擋板9，尾部前煙道3和尾部后煙道4的下部合并于尾部煙道2內(nèi)。外部蒸汽加熱器受熱面可以布置在任一個分隔煙道中，既可以布置在尾部前煙道3中，也可以布置在尾部后煙道4中，可根據(jù)進(jìn)口蒸汽管道的走向以及布置的便利性確定。在外部蒸汽加熱器受熱面的下部，可設(shè)置省煤器。在另一個分隔煙道中，可根據(jù)鍋爐設(shè)計的需要，布置鍋爐省煤器，或者上部布置鍋爐過熱器，下部布置鍋爐省煤器。即第一受熱面6和第二受熱面7的其中一個單獨為外部蒸汽加熱器受熱面或外部蒸汽加熱器受熱面與省煤器的組合，另一個單獨為省煤器或低溫過熱器和省煤器的組合。外部蒸汽加熱器出口的蒸汽需要引出至鍋爐煙道2以外，當(dāng)外部蒸汽加熱器受熱面布置在尾部前煙道3內(nèi)時，蒸汽的引出可以通過尾部煙道前墻或尾部煙道爐頂引出；當(dāng)外部蒸汽加熱器受熱面布置在尾部后煙道4內(nèi)時，蒸汽的引出可以通過尾部煙道后墻或尾部煙道爐頂引出。外部蒸汽加熱器受熱面用于加熱鍋爐以外系統(tǒng)來的蒸汽或鍋爐本身蒸汽經(jīng)減壓或減溫減壓后的與原蒸汽參數(shù)不同的蒸汽至所需溫度，其進(jìn)口參數(shù)為飽和狀態(tài)或過熱狀態(tài)，其出口參數(shù)為過熱狀態(tài)。。外部蒸汽加熱器受熱面的介質(zhì)有獨立的進(jìn)口和出口，且其出口不與鍋爐其它的受熱面進(jìn)行連接。煙氣調(diào)節(jié)擋板用于調(diào)節(jié)外部蒸汽加熱器出口的蒸汽溫度在額定值。外部蒸汽加熱器出口介質(zhì)的溫度調(diào)節(jié)通過煙氣調(diào)節(jié)擋板進(jìn)行。通過調(diào)節(jié)煙氣調(diào)節(jié)擋板開度來調(diào)節(jié)通過尾部前煙道3和尾部后煙道4的煙氣流量，從而調(diào)節(jié)外部蒸汽加熱器受熱面的吸熱量，以獲得所需要的出口介質(zhì)溫度。實施例1本實用新型為一種設(shè)外部蒸汽加熱器的鍋爐，包括爐膛I和尾部煙道2，燃料在爐膛I內(nèi)燃燒后產(chǎn)生煙氣，如圖2所示，箭頭方向為煙氣的進(jìn)入方向，煙氣進(jìn)入尾部煙道2，從爐膛I上部開始至進(jìn)入尾部煙道2前，按煙氣進(jìn)入的順序依次布置有屏式過熱器10、高溫過熱器11和第一低溫過熱器12。尾部煙道2通過隔墻5分為尾部前煙道3和尾部后煙道4，尾部前煙道3內(nèi)布置了省煤器；尾部后煙道4內(nèi)布置了外部蒸汽加熱器受熱面。在尾部前煙道3和尾部后煙道4下部分別設(shè)置有第一煙氣調(diào)節(jié)擋板8和第二煙氣調(diào)節(jié)擋板9，煙氣流經(jīng)第一煙氣調(diào)節(jié)擋板8和第二煙氣調(diào)節(jié)擋板9后重新合并于尾部煙道2內(nèi)。出口的煙氣流經(jīng)空氣預(yù)熱器后排出鍋爐。本實施例中鍋爐共產(chǎn)生兩個參數(shù)等級蒸汽，第一個參數(shù)等級為高壓過熱蒸汽參數(shù)，主要是將高壓鍋爐給水(壓力14.0MPa，溫度20(TC )經(jīng)省煤器、蒸發(fā)器和過熱器加熱后產(chǎn)生高壓過熱蒸汽，出口過熱蒸汽參數(shù)為:流量600t/h，壓力12.5MPa，溫度540°C。省煤器、屏式過熱器10、高溫過熱器11和第一低溫過熱器12均屬于此參數(shù)等級的受熱面。第二個參數(shù)等級為中壓參數(shù)，流量為250t/h，進(jìn)口壓力為2.6MPa，進(jìn)口溫度為飽和溫度，出口溫度為340°C。中壓參數(shù)的蒸汽來源為鍋爐外部其它工藝系統(tǒng)蒸汽，其在鍋爐內(nèi)部的吸熱通過外部蒸汽加熱器受熱面來完成。鍋爐在運行中需控制過熱蒸汽溫度和中壓蒸汽溫度同時達(dá)到額定值。上述的中壓參數(shù)蒸汽的壓力和溫度參數(shù)恒定，其流量在200 300t/h范圍內(nèi)隨鍋爐外部其它工藝系統(tǒng)的需求而波動，但與鍋爐過 熱蒸汽出口的蒸汽流量以及鍋爐負(fù)荷沒有特定的關(guān)系，并不隨鍋爐負(fù)荷降低而降低。為了保證在鍋爐在50%負(fù)荷 100%負(fù)荷范圍內(nèi)的任意負(fù)荷下，中壓蒸汽流量在其波動范圍內(nèi)均能達(dá)到要求的出口蒸汽溫度，設(shè)置了第一煙氣調(diào)節(jié)擋板8和第二煙氣調(diào)節(jié)擋板9。在鍋爐負(fù)荷變化時、煙氣溫度變化時以及中壓蒸汽流量變化時，通過調(diào)節(jié)煙氣調(diào)節(jié)擋板的開度，調(diào)節(jié)流經(jīng)外部蒸汽加熱器受熱面的煙氣流量，從而調(diào)節(jié)外部蒸汽加熱器受熱面的吸熱量，達(dá)到控制外部蒸汽加熱器出口溫度的目的。由于煙氣調(diào)節(jié)擋板開度變化時，流經(jīng)尾部前煙道3內(nèi)省煤器的煙氣量也相應(yīng)變化，影響省煤器的吸熱量，由此對過熱蒸汽汽溫的影響由過熱蒸汽系統(tǒng)配置的兩級噴水減溫器來進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證過熱蒸汽出口的汽溫也達(dá)到額定參數(shù)。實施例2本實用新型為一種設(shè)外部蒸汽加熱器的鍋爐，尾部前煙道3內(nèi)布置了省煤器，省煤器的上部布置鍋爐過熱器；尾部后煙道4內(nèi)布置了外部蒸汽加熱器受熱面，外部蒸汽加熱器受熱面的下部安裝有省煤器。即第一受熱面6由低溫過熱器和第一省煤器組成，第二受熱面7由外部蒸汽加熱器受熱面和第二省煤器組成。其他與實施例1相同。實施例3本實用新型為一種設(shè)外部蒸汽加熱器的鍋爐，尾部前煙道3內(nèi)布置了省煤器；尾部后煙道4內(nèi)布置了外部蒸汽加熱器受熱面，外部蒸汽加熱器受熱面的下部安裝有省煤器。即第一受熱面6單獨為第一省煤器，第二受熱面7由外部蒸汽加熱器受熱面和第二省煤器組成。其他與實施例1相同。實施例4本實用新型為一種設(shè)外部蒸汽加熱器的鍋爐，尾部前煙道3內(nèi)布置了省煤器，省煤器的上部布置鍋爐過熱器；尾部后煙道4內(nèi)布置了外部蒸汽加熱器受熱面。即第一受熱面6由低溫過熱器和第一省煤器組成，第二受熱面7單獨為外部蒸汽加熱器受熱面。其他與實施例1相同。實施例5本實用新型為一種設(shè)外部蒸汽加熱器的鍋爐，尾部后煙道4內(nèi)布置了省煤器，省煤器的上部布置鍋爐過熱器；尾部前煙道3內(nèi)布置了外部蒸汽加熱器受熱面，外部蒸汽加熱器受熱面的下部安裝有省煤器。即第二受熱面7由低溫過熱器和第二省煤器組成，第一受熱面6由外部蒸汽加熱器受熱面和第一省煤器組成。其他與實施例1相同。實施例6本實用新型為一種設(shè)外部蒸汽加熱器的鍋爐，尾部后煙道4內(nèi)布置了省煤器；尾部前煙道3內(nèi)布置了外部蒸汽加熱器受熱面。即第二受熱面7單獨為第二省煤器，第一受熱面6單獨為外部蒸汽加熱器受熱面。其他與實施例1相同。實施例7本實用新型為一種設(shè)外部蒸汽加熱器的鍋爐，尾部后煙道4內(nèi)布置了省煤器；尾部前煙道3內(nèi)布置了外部蒸汽加熱器受熱面，外部蒸汽加熱器受熱面的下部安裝有省煤器。即第二受熱面7單獨為·第二省煤器，第一受熱面6由外部蒸汽加熱器受熱面和第一省煤器組成。其他與實施例1相同。實施例8本實用新型為一種設(shè)外部蒸汽加熱器的鍋爐，尾部后煙道4內(nèi)布置了省煤器，省煤器的上部布置鍋爐過熱器；尾部前煙道3內(nèi)布置了外部蒸汽加熱器受熱面。即第二受熱面7由低溫過熱器和第二省煤器組成，第一受熱面6單獨為外部蒸汽加熱器受熱面。其他與實施例1相同。
權(quán)利要求1.一種設(shè)外部蒸汽加熱器的鍋爐，包括爐膛(1)，爐膛(I)與尾部煙道(2)連接，尾部煙道(2)的中間部分通過隔墻(5)分為尾部前煙道(3)和尾部后煙道(4)，尾部前煙道(3)內(nèi)設(shè)有第一受熱面出)，第一受熱面(6)下面設(shè)有第一煙氣調(diào)節(jié)擋板(8)，尾部后煙道(4)內(nèi)設(shè)有第二受熱面(7)，第二受熱面(7)下面設(shè)有第二煙氣調(diào)節(jié)擋板(9)，其特征在于，夕卜部蒸汽加熱器受熱面僅設(shè)于第一受熱面(6)或第二受熱面(7)內(nèi)，外部蒸汽加熱器包括外部蒸汽加熱器進(jìn)口集箱(13)和外部蒸汽加熱器出口集箱(14)，外部蒸汽加熱器進(jìn)口集箱(13)和外部蒸汽加熱器出口集箱(14)分別與外部蒸汽加熱器受熱面的兩端連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種設(shè)外部蒸汽加熱器的鍋爐，其特征在于，所述的第一受熱面(6)單獨為外部蒸汽加熱器受熱面或由外部蒸汽加熱器受熱面和第一省煤器組成，第二受熱面(7)單獨為第二省煤器或由低溫過熱器和第二省煤器組成。
3.如權(quán)利要求1所述的一種設(shè)外部蒸汽加熱器的鍋爐，其特征在于，所述的第一受熱面(6)單獨為第一省煤器或由低溫過熱器和第一省煤器組成，第二受熱面(7)單獨為外部蒸汽加熱器受熱面或由外·部蒸汽加熱器受熱面和第二省煤器組成。
專利摘要本實用新型公開了一種設(shè)外部蒸汽加熱器的鍋爐，包括爐膛，爐膛與尾部煙道連接，尾部煙道的中間部分通過隔墻分為尾部前煙道和尾部后煙道，尾部前煙道內(nèi)設(shè)有第一受熱面，第一受熱面下面設(shè)有第一煙氣調(diào)節(jié)擋板，尾部后煙道內(nèi)設(shè)有第二受熱面，第二受熱面下面設(shè)有第二煙氣調(diào)節(jié)擋板，其特征在于，外部蒸汽加熱器受熱面僅設(shè)于第一受熱面或第二受熱面內(nèi)，外部蒸汽加熱器包括外部蒸汽加熱器進(jìn)口集箱和外部蒸汽加熱器出口集箱，外部蒸汽加熱器進(jìn)口集箱和外部蒸汽加熱器出口集箱分別與外部蒸汽加熱器受熱面的兩端連接。本實用新型具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、占地小、節(jié)約成本、調(diào)節(jié)性好等特點。
文檔編號F22G3/00GK203147737SQ201320090069
公開日2013年8月21日 申請日期2013年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月27日
發(fā)明者郭琴琴, 董師宏 申請人:上海鍋爐廠有限公司