CN202274474U - 一种节能型蓄热锅炉装置 - Google Patents

Abstract

本专利公开了一种节能型蓄热锅炉装置，核心在于增加了定压给水蓄热器和变压的蓄热副锅筒，副锅筒与给水蓄热器连接，同时副锅筒还与一级换热器、二级换热器连接，在锅炉负荷低时热量输送和存储到给水蓄热器和副锅筒，当外界所需蒸汽负荷高时，副锅筒内热水迅速降压闪蒸提供蒸汽，同时给水蓄热器的高温水输入主锅筒以产生更多的蒸汽。副锅筒部分采用压差法以获得较高的排放速率，给水蓄热器则能提供高温水，将两者结合，既可短时间提高供汽速率，又可长时间提供较多蒸汽，从而可以一定时间内放大锅炉的供汽能力50%以上，同时能够在保证锅炉燃烧工况不变，弥补供汽不足，平衡供汽波动，改变了传统通过锅炉超负荷工作多产蒸汽的方式，延长了锅炉的使用寿命。使用本技术方案可以达到使锅炉节能10%以上。

Description

一种节能型蓄热锅炉装置

技术领域

本发明涉及一种锅炉房供蒸汽设备，尤其是涉及一种工业生产上的蓄热锅炉。 

背景技术

我国是工业锅炉大国。据统计，全国现有燃煤工业锅炉200万台以上，其中锅炉出力小于10t/h的多达100万台以上，年耗煤超过20×10⁸t，其大部分锅炉应用于纺织、印染、造纸、医药及食品等行业，许多企业工艺用汽压力都在0.4MPa以下，但有的工艺对蒸汽压力波动比较敏感，有的用汽波动比较大，前者对锅炉出汽压力控制要求比较严格，对操作人员的要求也较高，后者经常使锅炉处于超负荷工作状态，长期超负荷工作会对锅炉造成极大地损坏。同时由于负荷波动大导致锅炉运行效率普遍较低，因此平衡波动负荷是提高工业锅炉运行效率的主要手段之一。传统的方式是在增加调峰机组或者通过生产工艺过程的重组，以平衡波动用汽负荷，提高锅炉的效率，但是很多情况下前者的前期投资太多，而后者的作用有时候不明显，有时候燃煤达不到所需蒸汽量，还需要使用天然气石油等优质燃料代替燃煤，增加燃料费用。所以在许多情况下，采用蓄热锅炉是一种更好的选择。 

我国的工业锅炉用汽大都在0.4Mpa，而生产设计一般为1.2Mpa，这就为开发出蓄热锅炉提供了条件，蓄热锅炉是将定压和变压蓄热器与锅炉有机结合在一起的热力设备。它具有锅炉和蓄热器的双重功能。当用汽负荷低时，锅炉储蓄热能，运行效率高，当用汽负荷高时，它将储蓄热量释放出来满足高峰负荷需要。这种锅炉对外界负荷的适应性特别强，所以节约能源，减少污染，并且本锅炉装置适用于实现自动控制。二十世纪5O年代初，英国煤炭应用研究会Ritchie博士发明了蓄热锅炉，在他指导上世界上第一台燃油蓄热锅炉于1955年9月投入运行。1962年，日本奥巴尔机器公司开始制造燃油蓄热锅炉，当年就销售2O多台，主要面向中小企业。但国内现阶段还没成熟的蓄热锅炉产品，开发出蓄热锅炉对我国这个燃煤大国是一项非常紧迫的工作。 

发明内容

解决问题 

我国是工业锅炉大国，而且大部分锅炉应用在印染、造纸、医药及食品等行业，许多企业工艺用汽压力都在0.6MPa左右，在众多工艺中有的对蒸汽压力波动比较敏感，有的用汽波动比较大，前者对锅炉出汽压力控制的比较严格，对操作人员的要求也较高，后者经常使锅炉处于超负荷工作状态，长期超负荷工作会对锅炉造成极大地损坏。同时由于负荷波动大导致锅炉运行效率普遍较低，因此平衡波动负荷是提高工业锅炉运行效率的主要手段之一。

为解决上述问题，本发明提供了一种节能型蓄热锅炉装置，包括有炉体、主锅筒、副锅筒、热管换热器、水冷壁、省煤器、空气预热器、分汽缸、给水蓄热器和水泵，副锅筒内有上水位计和下水位计。主锅筒通过下降管与水冷壁相连，副锅筒与一级热管换热器和二级相连，所述二级蓄热器位于炉膛上部，一级蓄热器位于烟气排出口，同时副锅筒与给水蓄热器相连接，副锅筒内有低水位计和高水位计。当外界蒸汽负荷低时，副锅筒停止向外输送蒸汽，水位上升，达到高水位之后产生的蒸汽输送到给水蓄热器，热能存储在副锅筒和给水蓄热器内，当外界需要大量蒸汽时，副锅筒内的热水迅速降压蒸发提供蒸汽，同时给水蓄热器的高温水输入主锅筒以产生更多的蒸汽。这样在保持锅炉燃烧工况不变的情况下，本装置可以根据外界蒸汽的用量变化调节阀门的关闭和开度，即锅炉的主动变化来适应外界蒸汽用量的变化。 

有益效果

1、使用本装置和方法可以在保证锅炉燃烧工况不变的情况下，可以在一定时间内放大锅炉的供汽能力50%以上，弥补生产中供汽不足，平衡供汽波动，改变了传统的通过锅炉超负荷工作以提供更多的蒸汽的方式，减少了对锅炉的损坏，延长了锅炉的使用寿命。

2、这种装置的副锅筒部分采用压差法以获得较高的排放速率，给水蓄热器则能提供满足锅炉工艺要求的供水，将两者结合，既可短时间提高供汽速率，又可长时间提供较多的蒸汽，以满足蒸汽需求。 

3、降低初次投资。充分地运用基本负荷机组来取代各单独的调峰机组，经济地解决高峰负荷，同时降低燃料的费用，使用本技术方案可以达到使锅炉节能10%以上。 

4、节约优质的燃料，如原来在高峰和中等负荷时有应用石油或天然气作为辅助燃料的情况。 

、可以方便的对现有锅炉进行改造，成本比添置新的满足尖峰锅炉要低很多。 

附图说明

附图1为蓄热锅炉的左视示意图。 

附图2为蓄热锅炉副锅筒局部示意图。 

1主锅筒、2下降管、3副锅筒、4水冷壁、5分汽缸、6阀门、7水泵、11一级换热器、9炉体、10给水蓄热器、8二级换热器、12省煤器、13空气预热器、14上水位计、15下水位计。 

具体实施方式

由附图1和附图2所示，本发明装置包括炉体9、主锅筒1、副锅筒3、一级换热器11、二级换热器8、水冷壁4、省煤器12、空气预热器13、分汽缸5、给水蓄热器10和水泵7。主锅筒1通过下降管2与水冷壁4相连，副锅筒3与一级换热器11、二级换热器8相连，二级换热器8位于炉膛上部、一级换热器11位于烟气排出口，同时副锅筒3与给水蓄热器10相连接，给水蓄热器10通过水泵7与主锅筒1相连，副锅筒3具有下水位计15和上水位计14。 

本装置的控制方法是，当外界所需蒸汽与锅炉供应蒸汽基本平衡时，给水蓄热器10的给水阀门6关闭，给水蓄热器10与主锅筒1之间的给水阀门6关闭，副锅筒3与给水蓄热器10之间的输送蒸汽阀门6关闭，省煤器12与主锅筒1、副锅筒3之间的给水阀门6打开，分汽缸5与主锅筒1、副锅筒3之间的蒸汽阀门6打开。经过处理的软水由水泵7提供给省煤器12，经省煤器12加热后输送到主锅筒1和副锅筒3，主锅筒1内的水由下降管进入水冷壁4，产生的汽水混合物回到锅筒，汽水分离后蒸汽输送到分汽缸5供用户使用，副锅筒3内的水由下降管进入一级换热器，在一级换热器11加热后进入二级换热器8，产生的汽水混合物进入副锅筒3，分离后蒸汽进入分汽缸5供用户使用。 

当外界蒸汽需求为低负荷时，副锅筒3与分汽缸5之间的供汽阀门6关闭，只有主锅筒1向其提供蒸汽，副锅筒3持续供水，水量增加的同时压力也增加，当水位为高水位时，副锅筒3与给水蓄热器10之间的阀门6打开，此时副锅筒3产生的蒸汽输入给水蓄热器10对给水蓄热器10内的水加热。 

当外界蒸汽需求为高负荷时，副锅筒3与分汽缸5之间的供汽阀门6打开，与给水蓄热器10之间的供汽阀门6关闭，省煤器12与主锅筒1之间的供水阀门6关闭，与给水蓄热器10之间的供水阀门6打开，给水蓄热器10与主锅筒1之间的阀门6打开，此时副锅筒3内压力降低短时间提供大量蒸汽，给水蓄热器10向主锅筒1提供高温热水，主锅筒1可长时间提供热水。 

当副锅筒3内水消耗到低水位时，省煤器12与副锅筒3之间的阀门6打开，向副锅筒3正常供水。 

Claims (3)

1.一种节能型蓄热锅炉装置，包括炉体（9）、主锅筒（1）、水冷壁（4）、省煤器（12）、空气预热器（13）、分汽缸（5）、给水蓄热器（10）和水泵（7），其特征在于：本装置还包括副锅筒（3）、一级换热器（11）、二级换热器（8），所述主锅筒（1）通过下降管（2）与水冷壁（4）相连接，所述副锅筒（3）与一级换热器（11）、二级换热器（8）相连接，同时副锅筒（3）与给水蓄热器（10）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种节能型蓄热锅炉装置，其特征在于：所述的副锅筒（3）内有上水位计（14）和下水位计（15）。

3.根据权利要求1所述的一种节能型蓄热锅炉装置，其特征在于：所述的二级换热器（8）位于炉膛上部，一级换热器（11）位于烟气排出处。

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