CN209622754U - 超高温超高压煤气锅炉水平烟道对流蒸发系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及提供一种超高温超高压煤气锅炉水平烟道对流蒸发系统，包括对流蒸发器、对流蒸发器下降管和对流蒸发器上升管。对流蒸发器包括对流蒸发器上集箱、对流蒸发器下集箱和对流蒸发器热面，对流蒸发器下降管一端与对流蒸发器下集箱相连通，另一端与锅炉的汽包相连通，对流蒸发器上升管一端与对流蒸发器上集箱相连通，另一端也与锅炉的汽包相连通。本实用新型有益效果表现为：通过增加锅炉水平烟道的蒸发受热面，满足超高温超高压煤气锅炉在全烧高炉煤气时的燃烧特性，能够保证较高的容积热负荷，降低省煤器出口的含汽率，保障锅炉运行安全。

Description

超高温超高压煤气锅炉水平烟道对流蒸发系统

技术领域

本实用新型涉及超高温超高压煤气锅炉节能设备技术领域，具体地说，是一种超高温超高压煤气锅炉水平烟道对流蒸发系统。

背景技术

双超煤气锅炉在全烧高炉煤气时，由于高炉煤气的燃烧特性，需要将炉膛要设计的较小，保证较高的容积热负荷。炉膛吸热不能太多，从而导致省煤器出口较大的含汽率，影响锅炉运行安全。一般都是在尾部烟道设置较多的省煤器受热面，省煤器是安装在锅炉尾部烟道中的设备之一，其利用锅炉尾部低温烟气的热量来加热锅炉给水。水在省煤器中由下往上流动，烟气从上往下冲刷蛇形管系，形成对流传热，将烟气的热量传递给蛇形管系内的水。它吸收了低温烟气的热量，降低了烟气的排烟温度，为锅炉运行节省了能源，提高了效率。省煤器蛇形管系的支吊方式一般采用支承式，蛇形管系通过管夹支承在支承梁上，但此种型式要求管夹具有较强的刚性，以免受压后丧失稳定性。故每一级省煤器的管束高度不能太高，否则管夹刚度不够易失稳从而导致管束变形。当管束高度过高时，只能将一级省煤器拆成两级，两级管束之间还须留有相应的脱硫脱硝设备空间，由此大大增加了省煤器的总体高度，使得锅炉在有限的空间内布置足够的省煤器较为困难。

中国专利CN106196033 A公开了一种循环硫化床燃煤锅炉节能省煤器，包括从上至下连接在锅炉内的上级省煤器、SCR催化剂结构和下级省煤器，上级省煤器包括从上至下依次设置的上级省煤器出口集箱、上膜式省煤器管和上级省煤器进口集箱，下级省煤器分别包括上至下依次设置的下级省煤器出口集箱、下膜式省煤器管和下级省煤器进口集箱；上级省煤器进口集箱通过管道一和管道二连接下级省煤器出口集箱的水路。本发明的节能省煤器，降低了锅炉Nox排放，减少了环境污染，适应了目前的环保要求，实现对锅炉进行加装SCR脱硝催化剂，提高其生产效率。但是该专利中省煤器布置形式在保证降低排烟温度的情况下易使上级省煤器出口给水含汽增加，如省煤器含汽将会使局部换热效果恶化，局部温度升高，省煤器有爆管的危险；如保证省煤器出口含汽率，则使得炉膛吸热增加，炉膛中心温度下降，燃烧工况变差。

综上所述，如何克服煤气锅炉的省煤器出口含汽率高的问题，保障锅炉运行安全是亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种超高温超高压煤气锅炉水平烟道对流蒸发系统，通过增加锅炉水平烟道的蒸发受热面，满足超高温超高压煤气锅炉在全烧高炉煤气时的燃烧特性，能够保证较高的容积热负荷，降低省煤器出口的含汽率，保障锅炉运行安全。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：一种超高温超高压煤气锅炉水平烟道对流蒸发系统，该系统布置于超高温超高压煤气锅炉的水平烟道上，所述对流蒸发系统包括对流蒸发器、对流蒸发器下降管和对流蒸发器上升管，所述对流蒸发器包括对流蒸发器上集箱、对流蒸发器下集箱和对流蒸发器热面，所述对流蒸发器下降管一端与所述对流蒸发器下集箱相连通，另一端与锅炉的汽包相连通，所述对流蒸发器上升管一端与所述对流蒸发器上集箱相连通，另一端也与锅炉的汽包相连通，所述对流蒸发器热面设于对流蒸发器上集箱和对流蒸发器下集箱之间，所述对流蒸发器上集箱设于所述对流蒸发器与蒸发器上升管相接处，所述对流蒸发器下集箱设于所述对流蒸发器与蒸发器下降管相接处，所述对流蒸发器热面布置在锅炉的包墙区域内。

进一步地，所述对流蒸发器设于锅炉的水冷壁区域之后的包墙区域内，所述水冷壁区域内依次排列布置有前屏过热器、后屏过热器、高温对流过热器、高温对流再热器和对流蒸发器，其中对流蒸发器靠近高温对流再热器。

进一步地，所述对流蒸发器热面布置在锅炉包墙区域的尾部烟道内。

进一步地，所述蒸发器下降管设于锅炉的炉膛外。

进一步地，所述对流蒸发器热面包括至少一个受热管。

进一步优选地，所述对流蒸发器热面由多个平行排列的受热管组成。

本实用新型具有以下积极的技术效果：

本实用新型通过增加锅炉水平烟道的蒸发受热面，满足超高温超高压煤气锅炉在全烧高炉煤气时的燃烧特性，能够保证较高的容积热负荷。降低省煤器出口的含汽率，保障锅炉运行安全，提高锅炉的燃烧效率。

附图说明

附图1是实施例中本实用新型的超高温超高压煤气锅炉水平烟道对流蒸发系统结构示意图。附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：

1.对流蒸发器，2.对流蒸发器下降管，3.对流蒸发器上升管，11.对流蒸发器下集箱，12.对流蒸发器上集箱，13.对流蒸发器热面，01.水冷壁区域，02.前屏过热器，03.后屏过热器，04.高温对流过热器，05.高温对流再热器，06.包墙区域，07.尾部烟道，08.汽包。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如附图1所示实施例中的本实用新型一种超高温超高压煤气锅炉水平烟道对流蒸发系统，布置于超高温超高压煤气锅炉的水平烟道上，包括对流蒸发器1、对流蒸发器下降管2和对流蒸发器上升管3。其中，对流蒸发器1包括对流蒸发器上集箱12、对流蒸发器下集箱11和对流蒸发器热面13，对流蒸发器热面13设于对流蒸发器上集箱12和对流蒸发器下集箱11之间，对流蒸发器热面13包括至少一个受热管，在本实施例中，在不影响锅炉正常运行且不增加锅炉设备空间成本和安装成本的基础上，为保证最大效率地降低省煤器出口的含汽率，图1中所示的对流蒸发器热面13由4个平行排列的受热管组成。对流蒸发器下降管2的一端与对流蒸发器下集箱11相连通，另一端与锅炉的汽包08相连通；对流蒸发器上升管3的一端与对流蒸发器上集箱12相连通，另一端也与锅炉的汽包08相连通。对流蒸发器上集箱12设于对流蒸发器1与蒸发器上升管3相接处，对流蒸发器下集箱11设于对流蒸发器1与蒸发器下降管2相接处，对流蒸发器热面13布置在锅炉的包墙区域06的水平烟道内。

从图1可以看出，对流蒸发器1设于锅炉的水冷壁区域01之后的包墙区域06内，在水冷壁区域01内：前屏过热器02、后屏过热器03、高温对流过热器04、高温对流再热器05和对流蒸发器1依次排列布置，其中对流蒸发器1靠近高温对流再热器05，对流蒸发器1的对流蒸发器热面13布置在锅炉的包墙区域06的尾部烟道内。蒸发器下降管2设于锅炉内靠近锅炉高温烟气入口处。

在锅炉正常运行中，超高温超高压煤气锅炉的高温烟气首先进入锅炉的水冷壁区域01，然后依次经过前屏过热器02、后屏过热器03、高温对流过热器04、高温对流再热器05进行对流换热，冷却至相对较低的温度，进一步地再通过对流蒸发器1进入包墙区域06内，接触到包墙区域06的尾部烟道热面，被进一步冷却。与此同时，对流蒸发器中的介质通过对流蒸发系统进行循环对流换热。介质从汽包08中通过对流蒸发器下降管2流向对流蒸发器下集箱11，然后进入对流蒸发器热面13中，由于对流蒸发器1在锅炉水平烟道构成一组由若干排受热管形成的蒸发受热面，将烟道外的对流蒸发器下集箱11和对流蒸发器上集箱12连接起来，对流蒸发器1中的介质在烟道内的受热管中对高温烟气进行对流换热，对流换热后的介质通过自身密度进行分离，进入对流蒸发器上集箱12，通过对流蒸发器上升管3进入汽包08内，形成一个小循环。优选的，本实施例中，对流蒸发系统中的锅筒内介质选用的是饱和水，汽包08为锅筒汽水存储的一个空间。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种超高温超高压煤气锅炉水平烟道对流蒸发系统，其特征在于，所述对流蒸发系统布置于超高温超高压煤气锅炉的水平烟道上，所述对流蒸发系统包括对流蒸发器、对流蒸发器下降管和对流蒸发器上升管，所述对流蒸发器包括对流蒸发器上集箱、对流蒸发器下集箱和对流蒸发器热面，所述对流蒸发器下降管一端与所述对流蒸发器下集箱相连通，另一端与锅炉的汽包相连通，所述对流蒸发器上升管一端与所述对流蒸发器上集箱相连通，另一端也与锅炉的汽包相连通，所述对流蒸发器热面设于对流蒸发器上集箱和对流蒸发器下集箱之间，所述对流蒸发器上集箱设于所述对流蒸发器与蒸发器上升管相接处，所述对流蒸发器下集箱设于所述对流蒸发器与蒸发器下降管相接处，所述对流蒸发器热面布置在锅炉的包墙区域内。

2.根据权利要求1所述的一种超高温超高压煤气锅炉水平烟道对流蒸发系统，其特征在于，所述对流蒸发器设于锅炉的水冷壁区域之后的包墙区域内，所述水冷壁区域内依次排列布置有前屏过热器、后屏过热器、高温对流过热器、高温对流再热器和对流蒸发器，其中对流蒸发器靠近高温对流再热器。

3.根据权利要求2所述的一种超高温超高压煤气锅炉水平烟道对流蒸发系统，其特征在于，所述对流蒸发器热面布置在锅炉包墙区域的尾部烟道内。

4.根据权利要求1所述的一种超高温超高压煤气锅炉水平烟道对流蒸发系统，其特征在于，所述蒸发器下降管设于锅炉的炉膛外。

5.根据权利要求1所述的一种超高温超高压煤气锅炉水平烟道对流蒸发系统，其特征在于，所述对流蒸发器热面包括至少一个受热管。

6.根据权利要求5所述的一种超高温超高压煤气锅炉水平烟道对流蒸发系统，其特征在于，所述对流蒸发器热面由多个平行排列的受热管组成。