CN114353038A - 一种rto高压余热锅炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种RTO高压余热锅炉，包括钢架，其顶部设有汽包，钢架中下部设有进口烟道，进口烟道连接有第一通道包墙膜式壁，第一通道包墙膜式壁内设有高温过热器，第一通道包墙膜式壁连接有第二通道包墙膜式壁，第二通道包墙膜式壁内依次设有低温过热器、光管蒸发器、翅片管蒸发器，第二通道包墙膜式壁下部设置有连接烟道，连接烟道下部连有管箱式省煤器，管箱式省煤器下部连有出口烟道。采用包墙式设计，能承受高温高压的余热烟气，密封性能好，安全可靠；光管蒸发器、翅片蒸发器及循环泵通过连接管道形成强制循环系统；第一通道包墙膜式壁和第二通道包墙膜式壁通过连接管道形成自然循环系统，提高了锅炉负荷适应性及安全性。
Description
技术领域
本发明涉及余热锅炉技术领域，尤其是一种RTO高压余热锅炉。
背景技术
近年来VOCs废气的危害愈发受到重视，治理VOCs废气成为国家环保控制重点。现阶段VOCs的治理及回收技术主要有回收法和破坏法。破坏法处理装置包括催化氧化装置、蓄热燃烧(RTO)装置、加热炉、焚烧炉、锅炉等。VOCs废气经RTO装置等处理后会得到850℃、约7000pa压力的余热烟气。余热锅炉具体指水在锅中不断被炉里余热烟气释放出来的能量加热，温度升高并产生带压蒸汽，由于水的沸点随压力的升高而升高，锅是密封的，水蒸气在里面的膨胀受到限制而产生压力形成热动力作为一种能源广泛使用。市面上的余热锅炉一般为锅壳式，或者管箱式，难以承受RTO装置处理后的高压、高温烟气，且此类RTO装置处理VOCs负荷波动大，通常为额定负荷的30-110％来回波动，不便于使用。
发明内容
为解决背景技术中问题，本发明提供如下技术方案：一种RTO高压余热锅炉，包括钢架，其顶部设有汽包，所述钢架中下部设有进口烟道，所述进口烟道连接有第一通道包墙膜式壁，所述第一通道包墙膜式壁内设有高温过热器，所述第一通道包墙膜式壁连接有第二通道包墙膜式壁，所述第二通道包墙膜式壁内依次设有低温过热器、光管蒸发器、翅片管蒸发器，所述第二通道包墙膜式壁下部设置有连接烟道，所述连接烟道下部连有管箱式省煤器，所述管箱式省煤器下部连有出口烟道。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述低温过热器和高温过热器之间设置有减温器，用于调节高温过热器出口温度，所述汽包与第一通道包墙膜式壁及第二通道包墙膜式壁通过管道连接形成自然循环系统。
所述汽包内设有旋风分离器、钢丝网分离器及匀汽孔板，所述旋风分离器为一次汽水分离元件，通过卡块装在汽包两侧，所述钢丝网分离器及匀汽孔板为二次分离元件，通过螺栓装在汽包顶部。
所述光管蒸发器布置在翅片管蒸发器上部，所述光管蒸发器和翅片管蒸发器均为水平蛇形管布置，管内进口处均设置节流圈。所述第二通道包墙膜式壁与连接烟道之间设有膨胀节。所述汽包与光管蒸发器及翅片管蒸发器之间还设有循环泵，通过管道连接形成强制循环系统。
使用时，锅炉给水从给水管道进入管箱式省煤器，经连接管道进入汽包；
汽包中一部分水通过连接管道进入第一通道包墙膜式壁和第二通道包墙膜式壁吸收烟气中余热，将水加热成蒸汽通过连接管道进入汽包；
汽包中另一部分水通过连接管道经循环泵进入光管蒸发器及翅片管蒸发器吸收烟气中余热，将水加热成蒸汽通过连接管道进入汽包；
同时，所有产生的蒸汽经过旋风分离器进行一次汽水分离，然后进入钢丝网分离器及匀汽孔板进行二次汽水分离，分离后的蒸汽经连接烟道进入低温过热器进行加热，低温过热蒸汽经减温器调节温度后进入高温过热器加热，加热至额定温度后输送至用热端。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明的RTO高压余热锅炉采用包墙式设计，能承受高温高压的余热烟气，密封性能好，安全可靠；设备合理布置，通道采用倒U型，烟道下进下出，投资成本低，占地面积小；锅炉容量大，单台可处理15万标方高温高压烟气；炉内可设置SNCR，氮氧化物排放低。
通过连接管道将余热锅炉分为两大系统，光管蒸发器、翅片蒸发器及循环泵通过连接管道形成强制循环系统；第一通道包墙膜式壁和第二通道包墙膜式壁通过连接管道形成自然循环系统，在RTO装置负荷波动较大时，能保证通过自然循环和强制循环系统能保证余热锅炉较大的循环倍率，提高锅炉负荷适应性及安全性。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明图1中A-A处剖视图；
图3为本发明图1中B-B处剖视图。
附图标记：1、汽包；2、旋风分离器；3、钢丝网分离器；4、进口烟道； 5、第一通道包墙膜式壁；6、高温过热器；7、第二通道包墙膜式壁；8、低温过热器；9、光管蒸发器；10、翅片管蒸发器；12、连接烟道；13、管箱式省煤器；14、出口烟道；11、膨胀节；15、循环泵；16、钢架；18、减温器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明中各实施例的技术方案可进行组合，实施例中的技术特征亦可进行组合形成新的技术方案。
如图1至图3所示，本实施例的RTO高压余热锅炉，包括钢架16，其顶部设有汽包1，钢架16中下部设有进口烟道4，进口烟道4连接有第一通道包墙膜式壁5，第一通道包墙膜式壁5内设有高温过热器6，第一通道包墙膜式壁5连接有第二通道包墙膜式壁7，第二通道包墙膜式壁7内依次设有低温过热器8、光管蒸发器9、翅片管蒸发器10，第二通道包墙膜式壁7下部设置有连接烟道12，连接烟道12下部连有管箱式省煤器13，管箱式省煤器13下部连有出口烟道14。
低温过热器8和高温过热器6之间设置有减温器18，用于调节高温过热器6出口温度，汽包1与第一通道包墙膜式壁5及第二通道包墙膜式壁7通过管道连接形成自然循环系统。
汽包1内设有旋风分离器2、钢丝网分离器3及匀汽孔板，旋风分离器2 为一次汽水分离元件，通过卡块装在汽包1两侧，钢丝网分离器3及匀汽孔板为二次分离元件，通过螺栓装在汽包1顶部。
光管蒸发器9布置在翅片管蒸发器10上部，光管蒸发器9和翅片管蒸发器10均为水平蛇形管布置，管内进口处均设置节流圈。
第二通道包墙膜式壁7与连接烟道12之间设有膨胀节11。
汽包1与光管蒸发器9及翅片管蒸发器10之间还设有循环泵15，通过管道连接形成强制循环系统。
锅炉给水从给水管道进入管箱式省煤器13，经连接管道进入汽包1；
汽包1中一部分水通过连接管道进入第一通道包墙膜式壁5和第二通道包墙膜式壁7吸收烟气中余热，将水加热成蒸汽通过连接管道17进入汽包1；
汽包1中另一部分水通过连接管道17经循环泵15进入光管蒸发器9及翅片管蒸发器10吸收烟气中余热，将水加热成蒸汽通过连接管道17进入汽包1；
同时，所有产生的蒸汽经过旋风分离器2进行一次汽水分离，然后进入钢丝网分离器及匀汽孔板3进行二次汽水分离，分离后的蒸汽经连接烟道进入低温过热器8进行加热，低温过热蒸汽经减温器18调节温度后进入高温过热器6加热，加热至额定温度后输送至用热端。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种RTO高压余热锅炉,其特征在于：包括钢架(16)，其顶部设有汽包(1)，所述钢架(16)中下部设有进口烟道(4)，所述进口烟道(4)连接有第一通道包墙膜式壁(5)，所述第一通道包墙膜式壁(5)内设有高温过热器(6)，所述第一通道包墙膜式壁(5)连接有第二通道包墙膜式壁(7)，所述第二通道包墙膜式壁(7)内依次设有低温过热器(8)、光管蒸发器(9)、翅片管蒸发器(10)，所述第二通道包墙膜式壁(7)下部设置有连接烟道(12)，所述连接烟道(12)下部连有管箱式省煤器(13)，所述管箱式省煤器(13)下部连有出口烟道(14)。
2.根据权利要求1所述的RTO高压余热锅炉，其特征在于：所述低温过热器(8)和高温过热器(6)之间设置有减温器(18)，用于调节高温过热器(6)出口温度，所述汽包(1)与第一通道包墙膜式壁(5)及第二通道包墙膜式壁(7)通过管道连接形成自然循环系统。
3.根据权利要求1所述的RTO高压余热锅炉，其特征在于：所述汽包(1)内设有旋风分离器(2)、钢丝网分离器(3)及匀汽孔板，所述旋风分离器(2)为一次汽水分离元件，通过卡块装在汽包(1)两侧，所述钢丝网分离器(3)及匀汽孔板为二次分离元件，通过螺栓装在汽包(1)顶部。
4.根据权利要求1所述的RTO高压余热锅炉，其特征在于：所述光管蒸发器(9)布置在翅片管蒸发器(10)上部，所述光管蒸发器(9)和翅片管蒸发器(10)均为水平蛇形管布置，管内进口处均设置节流圈。
5.根据权利要求1所述的RTO高压余热锅炉，其特征在于：所述第二通道包墙膜式壁(7)与连接烟道(12)之间设有膨胀节(11)。
6.根据权利要求1所述的RTO高压余热锅炉，其特征在于：所述汽包(1)与光管蒸发器(9)及翅片管蒸发器(10)之间还设有循环泵(15)，通过管道连接形成强制循环系统。
7.根据权利要求1-6中任一所述的RTO高压余热锅炉的操作方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、锅炉给水从给水管道进入管箱式省煤器，经连接管道进入汽包；
S2、汽包中一部分水通过连接管道进入第一通道包墙膜式壁和第二通道包墙膜式壁吸收烟气中余热，将水加热成蒸汽通过连接管道进入汽包；
S3、汽包中另一部分水通过连接管道经循环泵进入光管蒸发器及翅片管蒸发器吸收烟气中余热，将水加热成蒸汽通过连接管道进入汽包；
S4、所有产生的蒸汽经过旋风分离器进行一次汽水分离，然后进入钢丝网分离器及匀汽孔板进行二次汽水分离，分离后的蒸汽经连接烟道进入低温过热器进行加热，低温过热蒸汽经减温器调节温度后进入高温过热器加热，加热至额定温度后输送至用热端。
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