CN219083147U - 锅炉系统和具有其的发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种锅炉系统和具有其的发电系统，所述锅炉系统包括：锅炉、省煤器和烟气管道，锅炉包括排烟口；省煤器包括换热腔、换热管路、第一工质容器和第二工质容器，第一工质容器包括工质进口，第二工质容器包括工质出口，换热管路的一端与工质进口连通，换热管路的另一端与工质出口连通，换热管路的一端和换热管路的另一端之间的一部分位于换热腔中，换热腔包括进烟口；烟气管道包括烟气通道，烟气通道管道在第一方向上相对的第一端和第二端，第一端与进烟口连通，第二端与排烟口连通，烟气通道的横截面积由第一端指向第二端的方向上增大。本实用新型的锅炉系统的省煤器使用寿命长且换热效率高。

Description

锅炉系统和具有其的发电系统

技术领域

本实用新型涉及火力发电设备技术领域，具体地，涉及一种锅炉系统和具有其的发电系统。

背景技术

省煤器是火力发电系统中的重要组件之一。相关技术中的省煤器通过烟气管道与锅炉相连，以便省煤器回收锅炉排出的烟气的预热。但是，相关技术中，省煤器中的换热管路被烟气冲刷磨损严重，使用寿命较短，且换热管路与烟气换热效率较低。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型提出一种锅炉系统，该锅炉系统的省煤器使用寿命长且换热效率高。

本实用新型另一方面提供了一种发电系统，该发电系统具有上述实施例的锅炉系统。

本实用新型实施例的锅炉系统包括：锅炉，所述锅炉包括排烟口；省煤器，所述省煤器包括换热腔、换热管路、第一工质容器和第二工质容器，所述第一工质容器包括工质进口，所述第二工质容器包括工质出口，所述换热管路的一端与所述工质进口连通，所述换热管路的另一端与所述工质出口连通，所述换热管路的所述一端和所述换热管路的另一端之间的一部分位于所述换热腔中，所述换热腔包括进烟口；烟气管道，烟气管道包括烟气通道，所述烟气通道管道在第一方向上相对的第一端和第二端，所述第一端与所述进烟口连通，所述第二端与所述排烟口连通，所述烟气通道的横截面积由所述第一端指向所述第二端的方向上增大。

本实用新型实施例的锅炉系统的烟气通道的横截面面积增大，使烟气通过烟气通道的过程中，烟气的流速逐渐减小，使进入换热腔的烟气速度降低，从而降低烟气气流携带煤灰颗粒对换热管路冲刷造成的磨损，因此提高了省煤器的使用寿命。此外，烟气通道对应的换热管路的面积大，从而使烟气与换热管路的接触范围增大，进而增强换热管路的换热效率。

由此，本实用新型实施例的锅炉系统的省煤器使用寿命长且换热效率高。

在一些实施例中，所述烟气通道包括第一侧壁、第二侧壁、顶壁和底壁，所述第一侧壁、所述第二侧壁、所述顶壁和所述底壁限定出所述烟气通道，所述第一侧壁和所述第二侧壁在第二方向上相对，所述顶壁和所述底壁在第三方向上相对，所述第一侧壁的延伸方向相对所述第一方向倾斜设置，所述第一侧壁对应所述第一端的一端相对所述第一侧壁对应所述第二端的一端远离所述第二侧壁，所述第二侧壁对应所述第一端的一端相对所述第二侧壁对应所述第二端的一端远离所述第一侧壁，所述第二方向与所述第一方向垂直，所述第三方向与所述第一方向垂直且所述第三方向垂直于所述第二方向。

在一些实施例中，所述第一侧壁的延伸方向与所述第一方向的夹角大于或者等于20°且小于或者等于70°，所述第二侧壁的延伸方向与所述第一方向的夹角大于或者等于20°且小于或者等于70°。

在一些实施例中，所述顶壁对应所述第一端的一端相对所述顶壁对应所述第二端的一端远离所述底壁，所述底壁对应所述第一端的一端相对所述底壁对应所述第二端的一端远离所述顶壁。

在一些实施例中，所述顶壁的延伸方向与所述第一方向的夹角大于或者等于20°且小于或者等于70°，所述底壁的延伸方向与所述第一方向的夹角大于或者等于20°且小于或者等于70°。

在一些实施例中，所述锅炉系统进一步包括：多个第一导流板，多个所述第一导流板设在所述烟气通道中，多个所述第一导流板沿所述第二方向间隔设置，每个所述第一导流板的延伸方向与所述第一方向一致。

在一些实施例中，所述锅炉系统进一步包括：多个第二导流板和多个第三导流板，多个所述第二导流板和多个所述第三导流板均设在所述第一端，每个所述第二导流板在所述第二方向上相对所述第三导流板邻近所述第一侧壁，每个所述第三导流板在所述第二方向上相对所述第二导流板邻近所述第二侧壁，多个所述第二导流板沿所述第二方向间隔设置，每个所述第二导流板包括第一段和第二段，所述第一段在所述第一方向上相对所述第二段邻近所述换热腔，所述第一段的延伸方向与所述第一方向一致，所述第二段的延伸方向与所述第一侧壁的延伸方向一致；多个所述第三导流板沿所述第二方向间隔设置，每个所述第三导流板包括第三段和第四段，所述第三段在所述第一方向上相对所述第四段邻近所述换热腔，所述第三段的延伸方向与所述第一方向一致，所述第四段的延伸方向与所述第二侧壁的延伸方向一致，每个所述第一导流板在所述第一方向上位于所述第一端和所述第二端之间。

在一些实施例中，所述锅炉系统进一步包括：支撑架，所述支撑架第一支撑杆和两个第二支撑杆，所述第一支撑杆的一端与所述第一侧壁相连，所述第一支撑杆的另一端与所述第二侧壁相连，一个所述第二支撑杆的一端与所述第一支撑杆相连，一个所述第二支撑杆的另一端与所述第一侧壁相连，另一个所述第二支撑杆的一端与所述第一支撑杆相连，另一个所述第二支撑杆的另一端与所述第二侧壁相连。

在一些实施例中，所述锅炉系统进一步包括：膨胀节，所述膨胀节与所述第一端连通。

本实用新型实施例的发电系统包括上述任一项实施例所述的锅炉系统。

附图说明

图1是本实用新型实施例的锅炉系统的结构示意图。

附图标记：

锅炉系统100；

省煤器1；换热腔11；进烟口111；换热管路12；第一工质容器13；工质进口131；第二工质容器14；工质出口141；

烟气管道2；烟气通道20；第一端21；第二端22；第一侧壁23；第二侧壁24。

第一导流板31；第二导流板32；第一段321；第二段322；第三导流板33；第三段331；第四段332；

支撑架4；第一支撑杆41；第二支撑杆42；膨胀节5。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图描述本实用新型实施例的锅炉系统100。

如图1所示，本实用新型实施例的锅炉系统100包括锅炉、省煤器1和烟气管道2。

锅炉包括排烟口，省煤器1包括换热腔11、换热管路12、第一工质容器13和第二工质容器14，第一工质容器13包括工质进口131，第二工质容器14包括工质出口141，换热管路12的一端与工质进口131连通，换热管路12的另一端与工质出口141连通，换热管路12的该一端和换热管路12的该另一端之间的一部分位于换热腔11中，换热腔11包括进烟口111。烟气管道2包括烟气通道20，烟气通道20管道在第一方向上(例如图1中的前后方向)相对的第一端21(例如图1中烟气通道20管道的后端)和第二端22(例如图1中烟气通道20管道的前端)，第一端21与进烟口111连通，第二端22与排烟口连通，烟气通道20的横截面积由第一端21指向第二端22的方向上增大。

下面参考附图描述本实用新型实施例的锅炉系统100的实施过程。

锅炉产生的烟气从排烟口排出，通过烟气通道20进入换热腔11内。第二工质容器14中的换热工质从工质出口141排出进入换热管路12内，换热工质在换热管路12中与换热腔11中的烟气换热，从而回收烟气中的余热。经过换热后的换热工质通过工质进口131进入第一工质容器13中。

相关技术中的锅炉系统包括锅炉、省煤器和烟气管道，锅炉包括排烟口；省煤器包括换热腔和换热管路，换热腔包括进烟口，烟气管道包括烟气通道，烟气通道管道在第一方向上相对的第一端和第二端，第一端与排烟口连通，第二端与进烟口连通，烟气通道的横截面积由第一端指向第二端的方向上保持不变。烟气从锅炉排出后经过烟气通道流入换热腔中，由于烟气的流速较大，烟气气流携带煤灰颗粒冲刷省煤器的换热管路，造成热水管路磨损较严重。并且烟气通道横截面面积不变，烟气通道对应的换热管路的面积较小，从而使烟气与换热管路的接触范围较小，导致换热不均匀和换热效率较低的问题。

与相关技术相比，本实用新型实施例的锅炉系统100的烟气通道20的横截面面积增大，使烟气通过烟气通道20的过程中，烟气的流速逐渐减小，使进入换热腔11的烟气速度降低，从而降低烟气气流携带煤灰颗粒对换热管路12冲刷造成的磨损，因此提高了省煤器1的使用寿命。

此外，烟气通道20对应的换热管路12的面积大，从而使烟气与换热管路12的接触范围增大，进而增强换热管路12的换热效率。

由此，本实用新型实施例的锅炉系统100的省煤器1使用寿命长且换热效率高。

为了使本申请的技术方案更加容易被理解，下面以第一方向与前后方向一致为例，第二方向与左右方向为例，第三方向与上下方向为例，进一步描述本申请的技术方案，其中，第二方向垂直于第一方向，第三方向垂直于第二方向以及第一方向，前后方向和左右方向如图1所示。

本实用新型实施例的锅炉系统100包括锅炉、省煤器1、烟气管道2、第一导流板31、第二导流板32、第三导流板33、膨胀节5和支撑架4。

在一些实施例中，如图1所示，烟气通道20包括第一侧壁23、第二侧壁24、顶壁和底壁，第一侧壁23、第二侧壁24、顶壁和底壁限定出烟气通道20，第一侧壁23和第二侧壁24在左右方向上相对，顶壁和底壁在上下方向上相对。

第一侧壁23的延伸方向相对前后方向倾斜设置，第一侧壁23对应第一端21的一端相对第一侧壁23对应第二端22的一端远离第二侧壁24，也就是说，第一侧壁23为左侧壁，第一侧壁23的后端位于前端左侧。第二侧壁24对应第一端21的一端相对第二侧壁24对应第二端22的一端远离第一侧壁23，也就是说，第二侧壁24为右侧壁，第二侧壁24的后端位于前端右侧。

第一侧壁23和第二侧壁24均倾斜设置，使烟气通道20的横截面面积由前方指向后方的方向上逐渐增大，从而使烟气通过烟气通道20的过程中，烟气的流速逐渐减小，使进入换热腔11的烟气速度降低，从而降低烟气气流携带煤灰颗粒对换热管路12冲刷造成的磨损，因此提高了省煤器1的使用寿命。

具体地，第一侧壁23的延伸方向与前后方向的夹角大于或者等于20°且小于或者等于70°，第二侧壁24的延伸方向与第一方向的夹角大于或者等于20°且小于或者等于70°。其中第一侧壁23的延伸方向与前后方向的夹角为θ1，第二侧壁24的延伸方向与前后方向的夹角为θ2。

可选地，夹角θ1大于等于20°且小于等于70°。可选地，夹角θ1大于等于30°且小于等于60°。可选地，夹角θ1大于等于40°且小于等于50°。

可选地，夹角θ2大于等于20°且小于等于70°。可选地，夹角θ2大于等于30°且小于等于60°。可选地，夹角θ2大于等于40°且小于等于50°。

由此，使第一侧壁23和第二侧壁24具有足够的倾斜角度，使烟气通道20的横截面面积由前方指向后方的方向上逐渐增大，从而使烟气通过烟气通道20的过程中，烟气的流速逐渐减小，使进入换热腔11的烟气速度降低，从而降低烟气气流携带煤灰颗粒对换热管路12冲刷造成的磨损，因此提高了省煤器1的使用寿命。

可选地，夹角θ1例如可以是但是不限于20°、25°、28°、37°、43°、49°、55°、62°、69°或70°。夹角θ2例如可以是但是不限于20°、25°、28°、37°、43°、49°、55°、62°、69°或70°。

在一些实施例中，顶壁对应第一端21的一端相对顶壁对应第二端22的一端远离底壁，也就是说，顶壁的后端位于其前端的上方。底壁对应第一端21的一端相对底壁对应第二端22的一端远离顶壁，也就是说，底壁的后端位于其前端的下方。

具体地，顶壁的延伸方向与第一方向的夹角大于或者等于20°且小于或者等于70°，底壁的延伸方向与第一方向的夹角大于或者等于20°且小于或者等于70°。其中顶壁的延伸方向与前后方向的夹角为θ3，底壁的延伸方向与前后方向的夹角为θ4。

可选地，夹角θ3大于等于20°且小于等于70°。可选地，夹角θ3大于等于30°且小于等于60°。可选地，夹角θ3大于等于40°且小于等于50°。

可选地，夹角θ4大于等于20°且小于等于70°。可选地，夹角θ4大于等于30°且小于等于60°。可选地，夹角θ4大于等于40°且小于等于50°。

由此，使顶壁和底壁具有足够的倾斜角度，使烟气通道20的横截面面积由前方指向后方的方向上进一步增大，从而使烟气通过烟气通道20的过程中，烟气的流速进一步减小，使进入换热腔11的烟气速度进一步降低，从而大大地降低了烟气气流携带煤灰颗粒对换热管路12冲刷造成的磨损，因此提高了省煤器1的使用寿命。

可选地，夹角θ3例如可以是但是不限于20°、25°、28°、37°、43°、49°、55°、62°、69°或70°。夹角θ4例如可以是但是不限于20°、25°、28°、37°、43°、49°、55°、62°、69°或70°。

在一些实施例中，如图1所示，多个第一导流板31设在烟气通道20中，多个第一导流板31沿左右方向间隔设置，每个第一导流板31的延伸方向与前后方向一致，从而改变气流流向，起到分布烟气气流的作用，使烟气在进入换热腔11腔后分布地更加均匀。

在一些实施例中，如图1所示，多个第二导流板32和多个第三导流板33，多个第二导流板32和多个第三导流板33均设在第一端21，每个第二导流板32在左右方向上相对第三导流板33邻近第一侧壁23，每个第三导流板33在左右方向上相对第二导流板32邻近第二侧壁24。多个第二导流板32沿左右方向间隔设置，每个第二导流板32包括第一段321和第二段322，第一段321在前后方向上相对第二段322邻近换热腔11，第一段321的延伸方向与前后方向一致，第二段322的延伸方向与第一侧壁23的延伸方向一致。多个第三导流板33沿左右方向间隔设置，每个第三导流板33包括第三段331和第四段332，第三段331在前后方向上相对第四段332邻近换热腔11，第三段331的延伸方向与前后方向一致，第四段332的延伸方向与第二侧壁24的延伸方向一致，每个第一导流板31在前后方向上位于第一端21和第二端22之间。

在第一端21设置多个第二导流板32和多个第三导流板33，不仅可以使多个第二导流板32和多个第三导流板33对烟气起到分布气流的作用，从而使烟气在进入换热腔11腔后分布地更加均匀，并且还可以减缓变径处气流冲刷。

在一些实施例中，如图1所示，支撑架4第一支撑杆41和两个第二支撑杆42，第一支撑杆41的一端与第一侧壁23相连，第一支撑杆41的另一端与第二侧壁24相连。一个第二支撑杆42的一端与第一支撑杆41相连，一个第二支撑杆42的另一端与第一侧壁23相连，另一个第二支撑杆42的一端与第一支撑杆41相连，另一个第二支撑杆42的另一端与第二侧壁24相连。换言之，通过在烟气管道2内设置支撑架4，从而使烟气管道2的结构更加稳固，避免烟气气流较大时烟气管道2负压过大而损害。

在一些实施例中，如图1所示，膨胀节5与第一端21连通，利用膨胀节5与烟气管道2相连，使膨胀节5减小烟气管道2的温差应力，避免引起强度破坏、失稳破坏和拉脱破坏。

在一些实施例中，本实用新型实施例的发电系统包括上述任一项实施例的锅炉系统100。本实用新型实施例的发电系统的锅炉系统100采用的烟气通道20的横截面面积增大，使烟气通过烟气通道20的过程中，烟气的流速逐渐减小，使进入换热腔11的烟气速度降低，从而降低烟气气流携带煤灰颗粒对换热管路12冲刷造成的磨损，因此提高了省煤器1的使用寿命。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种锅炉系统，其特征在于，包括：

锅炉，所述锅炉包括排烟口；

省煤器，所述省煤器包括换热腔、换热管路、第一工质容器和第二工质容器，所述第一工质容器包括工质进口，所述第二工质容器包括工质出口，所述换热管路的一端与所述工质进口连通，所述换热管路的另一端与所述工质出口连通，所述换热管路的所述一端和所述换热管路的另一端之间的一部分位于所述换热腔中，所述换热腔包括进烟口；

烟气管道，烟气管道包括烟气通道，所述烟气通道管道在第一方向上相对的第一端和第二端，所述第一端与所述进烟口连通，所述第二端与所述排烟口连通，所述烟气通道的横截面积由所述第一端指向所述第二端的方向上增大。

2.根据权利要求1所述的锅炉系统，其特征在于，所述烟气通道包括第一侧壁、第二侧壁、顶壁和底壁，所述第一侧壁、所述第二侧壁、所述顶壁和所述底壁限定出所述烟气通道，

所述第一侧壁和所述第二侧壁在第二方向上相对，所述顶壁和所述底壁在第三方向上相对，所述第一侧壁的延伸方向相对所述第一方向倾斜设置，所述第一侧壁对应所述第一端的一端相对所述第一侧壁对应所述第二端的一端远离所述第二侧壁，所述第二侧壁对应所述第一端的一端相对所述第二侧壁对应所述第二端的一端远离所述第一侧壁，

所述第二方向与所述第一方向垂直，所述第三方向与所述第一方向垂直且所述第三方向垂直于所述第二方向。

3.根据权利要求2所述的锅炉系统，其特征在于，所述第一侧壁的延伸方向与所述第一方向的夹角大于或者等于20°且小于或者等于70°，所述第二侧壁的延伸方向与所述第一方向的夹角大于或者等于20°且小于或者等于70°。

4.根据权利要求3所述的锅炉系统，其特征在于，所述顶壁对应所述第一端的一端相对所述顶壁对应所述第二端的一端远离所述底壁，所述底壁对应所述第一端的一端相对所述底壁对应所述第二端的一端远离所述顶壁。

5.根据权利要求4所述的锅炉系统，其特征在于，所述顶壁的延伸方向与所述第一方向的夹角大于或者等于20°且小于或者等于70°，所述底壁的延伸方向与所述第一方向的夹角大于或者等于20°且小于或者等于70°。

6.根据权利要求2-5中任一项所述的锅炉系统，其特征在于，进一步包括：多个第一导流板，多个所述第一导流板设在所述烟气通道中，多个所述第一导流板沿所述第二方向间隔设置，每个所述第一导流板的延伸方向与所述第一方向一致。

7.根据权利要求6所述的锅炉系统，其特征在于，进一步包括：多个第二导流板和多个第三导流板，多个所述第二导流板和多个所述第三导流板均设在所述第一端，每个所述第二导流板在所述第二方向上相对所述第三导流板邻近所述第一侧壁，每个所述第三导流板在所述第二方向上相对所述第二导流板邻近所述第二侧壁，

多个所述第二导流板沿所述第二方向间隔设置，每个所述第二导流板包括第一段和第二段，所述第一段在所述第一方向上相对所述第二段邻近所述换热腔，所述第一段的延伸方向与所述第一方向一致，所述第二段的延伸方向与所述第一侧壁的延伸方向一致；

多个所述第三导流板沿所述第二方向间隔设置，每个所述第三导流板包括第三段和第四段，所述第三段在所述第一方向上相对所述第四段邻近所述换热腔，所述第三段的延伸方向与所述第一方向一致，所述第四段的延伸方向与所述第二侧壁的延伸方向一致，

每个所述第一导流板在所述第一方向上位于所述第一端和所述第二端之间。

8.根据权利要求2-4中任一项所述的锅炉系统，其特征在于，进一步包括：支撑架，所述支撑架第一支撑杆和两个第二支撑杆，所述第一支撑杆的一端与所述第一侧壁相连，所述第一支撑杆的另一端与所述第二侧壁相连，

一个所述第二支撑杆的一端与所述第一支撑杆相连，一个所述第二支撑杆的另一端与所述第一侧壁相连，另一个所述第二支撑杆的一端与所述第一支撑杆相连，另一个所述第二支撑杆的另一端与所述第二侧壁相连。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的锅炉系统，其特征在于，进一步包括：膨胀节，所述膨胀节与所述第一端连通。

10.一种发电系统，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的锅炉系统。

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