過熱蒸汽組合鍋爐及過熱蒸汽制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]過熱蒸汽組合鍋爐及過熱蒸汽制作方法，特別涉及過熱蒸汽組合鍋爐及過熱蒸汽制作方法，屬于鍋爐領域。
【背景技術(shù)】
[0002]長期以來，作為制熱設備的鍋爐，主要使用煤炭能源進行制熱。由于燃煤鍋爐會產(chǎn)生大量的煙氣，會污染空氣，同時，經(jīng)過燃燒的爐渣也是一種環(huán)境污染物。
[0003]近些年來，我國發(fā)現(xiàn)并開采了大量的天然氣，建立了西氣東輸?shù)拇笮凸こ?，同時，引進了國外的天然氣、燃油管道等，提供了較為豐富油氣資源。
[0004]隨著環(huán)保意識的提高，科學技術(shù)的不斷進步，再加上油氣型燃料具有便于輸送和使用，對環(huán)境污染極小，發(fā)熱值高的特點。用油氣替代煤炭，為提高城市環(huán)境質(zhì)量提供了一種新途徑。
[0005]以燃油和燃氣作為燃料的鍋爐設備開始投放市場，并得到了推廣應用，使用清潔能源鍋爐已經(jīng)成為一種趨勢。一些地區(qū)和行業(yè)開始限制建設燃煤供熱鍋爐，從而開始使用天然氣、燃油鍋爐，但是，對于大型過熱蒸汽鍋爐而言，鍋爐的能源消耗相對大，由于設備內(nèi)裝置受到高溫過熱的影響，會出現(xiàn)不同程度的故障，特別是常年運轉(zhuǎn)的工業(yè)鍋爐、電站鍋爐，一旦出現(xiàn)故障就需要停機、這勢必會影響正常的生產(chǎn)。
[0006]在電站、機車和船用鍋爐中，為了提高整個蒸汽動力裝置的循環(huán)熱效率，采用過熱蒸汽，過熱蒸汽可以減少汽輪機排汽中的含水率。過熱蒸汽溫度的高低取決于鍋爐的壓力、蒸發(fā)量、鋼材的耐高溫性能以及燃料與鋼材的比價等因素，對電站鍋爐來說，4兆帕的鍋爐一般為450°C左右；10兆帕以上的鍋爐為540?570°C。少數(shù)電站鍋爐也有采用更高汽溫的(甚至可達650°C)蒸汽。
[0007]在實際中，往往鍋爐產(chǎn)出的蒸汽量和客戶端使用的蒸汽量不是完全匹配的，也有時在不同時段客戶的蒸汽使用量與鍋爐的蒸汽產(chǎn)量不匹配，這就會造成蒸汽產(chǎn)量的剩余和不足現(xiàn)象，會出現(xiàn)要么蒸汽量剩余，要么客戶端的蒸汽量不足。特別是過熱蒸汽，生產(chǎn)中消耗的能量大、花費的時間要長，如果不能及時使用或被白白地排放掉，都是一種非常浪費的現(xiàn)象。相反，為了減少浪費，如果在客戶不使用蒸汽時停運鍋爐，一旦客戶需要，難以及時提供蒸汽，因為從冷水開始加熱，需要花費一定時間提升水溫，達到蒸發(fā)狀態(tài)。在這種狀況下，要么就長期運行鍋爐，滿足客戶端的需求，客戶不用蒸汽時，將剩余的蒸汽排放掉，要么停機等客戶使用時，在開啟運行鍋爐。但是，鍋爐的頻繁啟動、頻繁停止，需要升溫或降溫，這本身就是一種浪費，對設備的壽命也有一定影響，并會帶來運行中的不穩(wěn)定。如何能解決這種困境，是熱力部門所面臨的難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明解決的技術(shù)問題針對一般鍋爐制造過熱蒸汽時間長、能耗大、鍋爐產(chǎn)出的過熱蒸汽量和客戶端使用過熱蒸汽量在不同時段不能完全匹配，帶來蒸汽浪費，成本過高、整體效率低的問題，其目的是提供一種既不浪費能源，又能滿足客戶端所需蒸汽量的一種過熱蒸汽組合鍋爐及過熱蒸汽制作方法。
[0009]本發(fā)明采取的技術(shù)方案:過熱蒸汽組合鍋爐，包括爐膛前設置的燃燒器、爐膛內(nèi)燃料燃燒的爐膽、鍋爐鍋殼、設置在爐膛上面的流管束、位于流管束以及爐膛末端的回燃室、位于鍋爐前上部的前爐煙箱、位于鍋爐頂部的煙道，所述內(nèi)置換熱器型過熱蒸汽鍋殼式組合鍋爐至少有兩臺鍋爐，其中包括常用鍋爐和備用鍋爐，所述備用鍋爐設置有換熱器，常用鍋爐的蒸汽出口旁通管與備用鍋爐的換熱器換熱蒸汽進口相連，所述過熱蒸汽組合鍋爐均設置有過熱器、節(jié)能器、凝結(jié)器，所述過熱器由蛇形盤構(gòu)成，飽和蒸汽進口和過熱蒸汽出口分別設置兩個集箱，鍋殼蒸汽出口與過熱器進口相連，蒸汽在蛇形管內(nèi)與對流管內(nèi)出來的高溫煙氣充分換熱，從而達到過熱狀態(tài)生成過熱蒸汽，再從過熱器蒸汽出口排出送至熱用戶，所述節(jié)能器的管程一端與軟水箱相連，另一端與鍋爐內(nèi)部相連，所述冷凝器的管程兩端與軟水箱相連，對軟水箱內(nèi)的水進行循環(huán)加熱，所述節(jié)能器由肋片管組成，肋片管為高頻焊接加工而成，節(jié)能器的殼程一端與對流受熱面相連，另一端與冷凝器的殼程相連，節(jié)能器的管程一端與鍋爐內(nèi)部相連，另一端與軟水箱相連，所述冷凝器的受熱面由高頻焊翅片管組成。
[0010]過熱蒸制汽方法，所述裝置包括爐膛前設置的燃燒器、爐膛內(nèi)燃料燃燒的爐膽、鍋爐鍋殼、設置在爐膛上面的流管束、位于流管束兩端的爐膛端部的回燃室、位于鍋爐前上部的前爐煙箱、位于鍋爐頂部的煙道，所述內(nèi)置換熱器型過熱蒸汽鍋殼式組合鍋爐至少有兩臺鍋爐，其中有常用鍋爐和備用鍋爐臺，兩種鍋爐之間的蒸汽管相連，均設置有過熱器，所述過熱蒸汽的制作方法由以下兩部分制作而成:
A:從常用鍋爐飽和蒸汽出口管出來的飽和蒸汽，進入常用鍋爐內(nèi)設置的過熱器中的飽和蒸汽進口集管在蛇形盤管中的飽和蒸汽與進入盤管外部熱煙氣進行熱交換，加熱彎管中的飽和蒸汽，形成過熱蒸汽，過熱蒸汽從過熱蒸汽出口集管出來后送到客戶端；
B:所述常用鍋爐主蒸汽口設置有旁通管道，從常用鍋爐飽和蒸汽出口管出來的飽和蒸汽通過旁通管道送至備用鍋爐換熱器，飽和蒸汽進入管箱內(nèi)的換熱管，并在換熱管沿程與鍋水進行充分換熱，再送出飽和蒸汽出口管。經(jīng)加熱的備用鍋爐中的水保持在90° C左右，一旦需要開啟備用鍋爐，就會馬上達到飽和狀態(tài)，形成飽和蒸汽，再將備用鍋爐制造出來的蒸汽送至備用鍋爐的過熱器中加熱，形成過熱蒸汽。
[0011]該過熱蒸汽組合鍋爐及過熱蒸汽制作方法具有的積極效果是:利用常用鍋爐飽和蒸汽預熱備用鍋爐中水，使水溫達到90°c左右，備用鍋爐啟動后，會很快沸騰，形成飽和蒸汽，利用過熱器，可縮短從飽和蒸汽到過熱蒸汽的時間，解決因時間段用汽量不同帶來的能源浪費、減少爐內(nèi)裝置的故障率，保證正常生產(chǎn)，降低能源消耗，延長鍋爐的使用壽命。
【附圖說明】
[0012]圖1為傳統(tǒng)的干背式兩回程鍋殼式鍋爐側(cè)面剖面示意圖。
[0013]圖2為過熱蒸汽組合鍋爐側(cè)面剖面示意圖。
[0014]圖3為三臺過熱蒸汽組合鍋爐的正面示意圖。
[0015]圖4為過熱器的剖面示意圖。
[0016]圖5為換熱器的剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0017]圖1為傳統(tǒng)的干背式兩回程鍋殼式鍋爐側(cè)面剖面示意圖。以下參照圖1就傳統(tǒng)鍋爐的蒸汽制造流程進行說明。
[0018]圖1是傳統(tǒng)的干背式兩回程鍋殼式鍋爐側(cè)面剖面示意圖。圖中100:回燃室、101:前煙箱、102:煙箱、103:燃燒器接口、104:爐膛、105:波形爐膽、106:對流管束。
[0019]以下是傳統(tǒng)鍋爐中的蒸汽制造過程。連接在燃燒器接口 103上的燃燒器將燃氣或燃油點燃，在爐膛104中燃燒，為了防止爐膽受熱膨脹，一般設計成能夠緩解熱膨脹的波形爐膽105，燃燒后的煙氣經(jīng)過回燃室100進入對流管束106，經(jīng)過往返流動的煙氣，將鍋爐中的水加熱變?yōu)檎羝?或熱水)送出客戶端，產(chǎn)生的少量煙氣從煙道排出。
[0020]如上所述，在一些行業(yè)，為了保護設備的安全運行，需要生產(chǎn)過熱蒸汽，僅靠普通的加熱鍋爐難以產(chǎn)出過熱蒸汽，會增大了加熱時間，而且，蒸汽蒸發(fā)量不高，同時，這種鍋爐難以滿足客戶端在不同時間段用汽量不同帶來的能源浪費或用氣量少時關(guān)閉部分鍋爐的問題。以下參照圖2、圖3、圖4或圖5就本發(fā)明技術(shù)方案解決這種問題的具體實施方案進行說明。
[0021]圖2為過熱蒸汽組合鍋爐側(cè)面的剖面示意圖。圖3為過熱蒸汽組合鍋爐正面示意圖。其中100:回燃室101:前煙箱、104:爐膛、105:波形爐膽、106:對流管束、200:過熱器、108:燃燒器、109:換熱器、207:冷凝器、208:節(jié)能器、301A:飽和蒸汽出口管、206:煙道。
[0022]圖3為三臺過熱蒸汽組合鍋爐的正面示意圖。其中，A:常用鍋爐、B和C:備用鍋爐、301A:飽和蒸汽出口、300A:飽和蒸汽進口、302A:過熱蒸汽出口。
[0023]圖4為過熱器的剖面示意圖。其中，30A:飽和蒸汽進口、302A:過熱蒸汽出口、402:蛇形管、403:彎管、305:煙氣入口、306:煙氣出口。
[0024]圖5是組裝在備用