CN104566947A - 一种热水蒸汽联产锅炉装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热水蒸汽联产锅炉装置，其特征在于：包括依次连接的排渣管、热水产生系统、给煤机，空气预热器、旋风分离器、蒸汽产生系统、烟气挡板组成。所述的热水产生系统由水冷风室、布风板、炉膛膜式水冷壁、热水侧省煤器、热水侧锅筒组成。所述的蒸汽产生系统由蒸汽侧锅筒、过热器、蒸发器、蒸汽侧省煤器组成。本发明同时公开了一种热水蒸汽联产方法。与现有技术相比，本发明融合了热水锅炉和蒸汽余热锅炉，在我国北方城市大型集中供热采暖领域使用具有明显的经济效益和节能减排的社会效益。

Description

一种热水蒸汽联产锅炉装置与方法

技术领域

 本发明涉及一种以煤为燃料的热水蒸汽联产锅炉装置与方法，属于城市集中供热、采暖、节能环保技术领域。

背景技术

我国北方地区冬天天气寒冷，需要供热采暖。随着城市规模的不断扩大和发展，供热采暖技术不断发展，现在已普遍采用了集中供热技术，即建立大型集中供热厂，向城市居民住宅、商场、办公写字楼、工厂等工业和民用建筑提供热水采暖。

我国北方地区的集中供热厂普遍使用大型热水锅炉集中供热，这样有利于节能、环保。但是，供热厂的用电量非常大，用电成本很高，以一台58MW热水锅炉供热机组为例，循环流化床热水锅炉的鼓、引风机电耗分别约为400kw、560kw，循环水泵电耗约为550kw，其主要用电设备的耗电总量约为1510kw。如此高的耗电量使得供热成本居高不下，而供热项目是民生工程，采暖收费还没有完全市场化运作，还需要政府的政策和财政支持。为此，迫切需要供热厂采用先进技术和设备，降低运行成本。采用热水、蒸汽联产技术，热水用于供热，而蒸汽用于工业透平提供动力，用于驱动鼓风机、引风机和循环水泵，这样可以大幅度降低电耗量，降低生产成本，同时也起到了节能减排的效益。

发明内容

本发明的目的是解决现有大型热水锅炉集中供热耗电量高，提供一种热水蒸汽联产锅炉装置。

本发明的这种热水蒸汽联产锅炉装置特征在于：包括依次连接的排渣管、热水产生系统、给煤机，空气预热器、旋风分离器、蒸汽产生系统、烟气挡板组成。

所述的热水产生系统由水冷风室、布风板、炉膛膜式水冷壁、热水侧省煤器、热水侧锅筒组成。

所述的蒸汽产生系统由蒸汽侧锅筒、过热器、蒸发器、蒸汽侧省煤器组成。

所述的水冷风室布置在布风板下方，炉膛膜式水冷壁布置在布风板的上方，旋风分离器布置在炉膛膜式水冷壁后墙出口处，过热器、蒸发器、蒸汽侧省煤器布置在副烟道内，烟气流经过热器、蒸发器、蒸汽侧省煤器进行冷却，该烟气通道与流经热水侧省煤器的烟气通道并联。

所述的一种热水蒸汽联产锅炉装置，热水和蒸汽在各自独立的系统中产生，这二种介质互不混合，而是单独进、出各自的系统。

所述的一种热水蒸汽联产锅炉装置，采用了二个并联烟道，其中一个烟道内布置热水侧省煤器，另一个烟道内布置过热器、蒸发器和蒸汽侧省煤器，二个烟道中的烟气合并后流向空气预热器。

所述的一种热水蒸汽联产锅炉装置，在热水侧省煤器出口和蒸汽侧省煤器出口布置了烟气挡板，分为烟气挡板甲和烟气挡板乙，通过调节这二只烟气挡板开度，可以调节蒸汽负荷，满足运行要求。

所述的一种热水蒸汽联产锅炉装置即可供热水负荷10~120MW，又可供蒸汽10~60t/h。

一种热水蒸汽联产方法，其特征在于包括以下步骤：

101给煤机将煤传送到炉膛；

102燃烧所需的一次风经风室、从布风板上的风帽喷出并进入炉膛，二次风在布风板上方合适处喷入，布风板上有流化床料；

103煤在风的作用下，在炉膛内流化与燃烧；

104烟气从炉膛后墙上方流出，进入旋风分离器，烟气中未燃烬的煤和灰尘经旋风分离器分离后返回炉膛继续燃烧；

105经分离后的烟气流出旋风分离器，分二路进入并联布置的二个尾部烟道，其中一路流经热水侧省煤器，另一路流经过热器、蒸发器和蒸汽侧省煤器，再与流经热水侧省煤器的烟气混合，一起进入空气预热器，再排出锅炉；

106炉膛膜式水冷壁和热水侧省煤器吸收煤燃烧产生的部分热量后，水被加热，进入供热管道；

107过热器、蒸发器和蒸汽侧省煤器吸收高温烟气中的热量后产生蒸汽，进入工业透平作功，取代电动机驱动鼓风机、引风机和水泵，达到省电效果。

本发明和已有技术相比较，其效果是积极和明显的：

1． 本发明适用范围广，适合于同时产生热水10~200MW和蒸汽10~80t/h，可以满足目前国内大型、特大型集中供热厂的需要。

2． 本发明融合了热水锅炉技术和蒸汽余热锅炉技术，一台锅炉同时产生热水和蒸汽二种介质，既可满足供热采暖需要，又可满足供热厂工业透平用汽需要。

3． 本发明减少了一套上煤、给煤、燃烧和出渣设备，不但减少了设备投资，而且减少了占地面积，并减少了一套操作运行人员，因此有很高的经济效益。

4． 本发明配备背压式工业透平，用工业透平取代大功率电动机，可以大幅度降低运行耗电量，大幅度减少了供热厂运行成本。

5． 使用本发明产生的过热蒸汽的热能，通过工业透平直接转化成机械能，用于驱动鼓、引风机和水泵，工业透平排出的蒸汽热量通过热交换器产生热水用于供热。这样，充分利用了过热蒸汽作功能力强的高品位热能转化成所需要的机械能，而工业透平排出的低品位蒸汽热能直接交换成热水用于供暖，使蒸汽的热能得到了充分利用，并且减少了热能转化成电能、再转化成机械能的中间环节，因此蒸汽的热能利用率高，具有明显的节能减排社会效益。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

如图1所示，一种热水蒸汽联产锅炉装置，包括依次连接的排渣管1、热水产生系统、给煤机4，空气预热器6、旋风分离器8、蒸汽产生系统、烟气挡板组成。

所述的热水产生系统由水冷风室2、布风板3、炉膛膜式水冷壁5、热水侧省煤器7、热水侧锅筒9组成。

所述的蒸汽产生系统由蒸汽侧锅筒10、过热器11、蒸发器12、蒸汽侧省煤器13组成。

所述的水冷风室2布置在布风板3下方，炉膛膜式水冷壁5布置在布风板3的上方，旋风分离器8布置在炉膛膜式水冷壁5后墙出口处，过热器11、蒸发器12、蒸汽侧省煤器13布置在副烟道内，烟气流经过热器11、蒸发器12、蒸汽侧省煤器13进行冷却，该烟气通道与流经热水侧省煤器7的烟气通道并联。

所述的一种热水蒸汽联产锅炉装置，热水和蒸汽在各自独立的系统中产生，这二种介质互不混合，而是单独进、出各自的系统。

所述的一种热水蒸汽联产锅炉装置，采用了二个并联烟道，其中一个烟道内布置热水侧省煤器7，另一个烟道内布置过热器11、蒸发器12和蒸汽侧省煤器13，二个烟道中的烟气合并后流向空气预热器。

所述的一种热水蒸汽联产锅炉装置，在热水侧省煤器出口和蒸汽侧省煤器出口布置了烟气挡板，分为烟气挡板甲14和烟气挡板乙15，通过调节这二只烟气挡板开度，可以调节蒸汽负荷，满足运行要求。

所述的一种热水蒸汽联产锅炉装置即可供热水负荷10~120MW，又可供蒸汽10~60t/h。

一种热水蒸汽联产方法，其特征在于包括以下步骤：

101给煤机4将煤传送到炉膛；

102燃烧所需的一次风经风室、从布风板3上的风帽喷出并进入炉膛，二次风在布风板3上方合适处喷入，布风板3上有流化床料；

103煤在风的作用下，在炉膛内流化与燃烧；

104烟气从炉膛后墙上方流出，进入旋风分离器8，烟气中未燃烬的煤和灰尘经旋风分离器8分离后返回炉膛继续燃烧；

105经分离后的烟气流出旋风分离器8，分二路进入并联布置的二个尾部烟道，其中一路流经热水侧省煤器7，另一路流经过热器11、蒸发器12和蒸汽侧省煤器13，再与流经热水侧省煤器7的烟气混合，一起进入空气预热器6，再排出锅炉；

106炉膛膜式水冷壁5和热水侧省煤器7吸收煤燃烧产生的部分热量后，水被加热，进入供热管道；

107过热器11、蒸发器12和蒸汽侧省煤器13吸收高温烟气中的热量后产生蒸汽，进入工业透平作功，取代电动机驱动鼓风机、引风机和水泵，达到省电效果。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种热水蒸汽联产锅炉装置，其特征在于：包括依次连接的排渣管、热水产生系统、给煤机，空气预热器、旋风分离器、蒸汽产生系统、烟气挡板组成。

2.如权利要求1所述的一种热水蒸汽联产锅炉装置，其特征在于：所述的热水产生系统由水冷风室、布风板、炉膛膜式水冷壁、热水侧省煤器、热水侧锅筒组成。

3.如权利要求1所述的一种热水蒸汽联产锅炉装置，其特征在于：所述的蒸汽产生系统由蒸汽侧锅筒、过热器、蒸发器、蒸汽侧省煤器组成。

4.如权利要求1所述的一种热水蒸汽联产锅炉装置，其特征在于：所述的水冷风室布置在布风板下方，炉膛膜式水冷壁布置在布风板的上方，旋风分离器布置在炉膛膜式水冷壁后墙出口处，过热器、蒸发器、蒸汽侧省煤器布置在副烟道内，烟气流经过热器、蒸发器、蒸汽侧省煤器进行冷却，该烟气通道与流经热水侧省煤器的烟气通道并联。

5.如权利要求1所述的一种热水蒸汽联产锅炉装置，其特征在于：热水和蒸汽在各自独立的系统中产生，这二种介质互不混合，而是单独进、出各自的系统。

6.如权利要求1所述的一种热水蒸汽联产锅炉装置，其特征在于：采用了二个并联烟道，其中一个烟道内布置热水侧省煤器，另一个烟道内布置过热器、蒸发器和蒸汽侧省煤器，二个烟道中的烟气合并后流向空气预热器。

7.如权利要求1所述的一种热水蒸汽联产锅炉装置，其特征在于：在热水侧省煤器出口和蒸汽侧省煤器出口布置了烟气挡板，分为烟气挡板甲和烟气挡板乙，通过调节这二只烟气挡板开度，可以调节蒸汽负荷，满足运行要求。

8.如权利要求1所述的一种热水蒸汽联产锅炉装置，其特征在于：一台锅炉即可供热水负荷10~120MW，又可供蒸汽10~60t/h。

9.一种热水蒸汽联产方法，其特征在于包括以下步骤：

101给煤机将煤传送到炉膛；

102燃烧所需的一次风经风室、从布风板上的风帽喷出并进入炉膛，二次风在布风板上方合适处喷入，布风板上有流化床料；

103煤在风的作用下，在炉膛内流化与燃烧；

104烟气从炉膛后墙上方流出，进入旋风分离器，烟气中未燃烬的煤和灰尘经旋风分离器分离后返回炉膛继续燃烧；

105经分离后的烟气流出旋风分离器，分二路进入并联布置的二个尾部烟道，其中一路流经热水侧省煤器，另一路流经过热器、蒸发器和蒸汽侧省煤器，再与流经热水侧省煤器的烟气混合，一起进入空气预热器，再排出锅炉；

106炉膛膜式水冷壁和热水侧省煤器吸收煤燃烧产生的部分热量后，水被加热，进入供热管道；

107过热器、蒸发器和蒸汽侧省煤器吸收高温烟气中的热量后产生蒸汽，进入工业透平作功，取代电动机驱动鼓风机、引风机和水泵，达到省电效果。