一種加熱飽和蒸汽的煤氣鍋爐和獲得過熱蒸汽的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煤氣鍋爐，具體涉及一種加熱飽和蒸汽的煤氣鍋爐，以及加熱飽和蒸汽以獲得過熱蒸汽的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]冶金行業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生有大量的飽和蒸汽。這類飽和蒸汽，因?yàn)槟芰科焚|(zhì)低，大多作為生產(chǎn)或生活用。如生產(chǎn)中用來加熱，或用作吹掃用汽；生活中用作澡堂、食堂及采暖用。但是這些用量都是非常少的，絕大部分飽和蒸汽，都是直接排放，白白浪費(fèi)。
[0003]隨著技術(shù)的發(fā)展、節(jié)能減排政策的要求及企業(yè)自身降低能耗的需要，現(xiàn)在已經(jīng)開始開發(fā)利用低品位廢熱。如螺桿膨脹發(fā)電機(jī)、飽和蒸汽發(fā)電機(jī)組，這類設(shè)備能直接利用飽和蒸汽產(chǎn)生電能，但是這類價(jià)格高，熱效率非常低，投資回收期比較長。所以直接飽和蒸汽利用發(fā)電的技術(shù)一直沒有得到推廣。
[0004]過熱蒸汽的利用是非常成熟而普遍的，如能將飽和蒸汽加熱為過熱蒸汽，并且技術(shù)成熟、經(jīng)濟(jì)合理，那么將大大增加飽和蒸汽的回收利用率，降低企業(yè)的生產(chǎn)能耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種加熱飽和蒸汽的煤氣鍋爐，既能將飽和蒸汽加熱為過熱蒸汽，又能將高溫余熱加以利用，產(chǎn)生蒸汽，并且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單。
[0006]根據(jù)本申請(qǐng)的第一個(gè)實(shí)施方案，提供一種加熱飽和蒸汽的煤氣鍋爐，該鍋爐包括:燃燒裝置，設(shè)置在燃燒裝置上方的飽和蒸汽低溫過熱器，設(shè)置在飽和蒸汽低溫過熱器上方的飽和蒸汽高溫過熱器，位于飽和蒸汽高溫過熱器的煙氣流下游的蒸發(fā)器和省煤器，以及位于該煤氣鍋爐上部或頂部的(蒸)汽包。
[0007]一般，燃燒裝置的高度Ii1 (指主體結(jié)構(gòu)的高度)為1.0-10m，優(yōu)選1.3_9m，更優(yōu)選1.5-8m。通常，燃燒裝置的外形為(類似)六面體或立方體，例如，該燃燒裝置具有四個(gè)爐墻側(cè)面均為矩形和爐底部為矩形(或橫截面為矩形)的一種構(gòu)造，或該燃燒裝置的外形為圓筒形或橢圓筒形。
[0008]一般，加熱飽和蒸汽的煤氣鍋爐的主體結(jié)構(gòu)的高度112為3.5-40m (米)，優(yōu)選4-35m(米)，更優(yōu)選5-30m(米)，更優(yōu)選7.5_25m(米)，如13米或14米。
[0009]其中燃燒裝置中形成的煙氣流依次流過設(shè)置在燃燒裝置上方的飽和蒸汽低溫過熱器，設(shè)置在飽和蒸汽低溫過熱器上方的飽和蒸汽高溫過熱器，然后通過位于飽和蒸汽高溫過熱器的煙氣流下游的蒸發(fā)器和省煤器。
[0010]優(yōu)選的是，該煤氣鍋爐具有“ 31 ”形或“π”形的構(gòu)型(或結(jié)構(gòu)或構(gòu)造)，其中“ 31 ”形或“ Π ”形的左側(cè)從下到上依次設(shè)置燃燒裝置、飽和蒸汽低溫過熱器、飽和蒸汽高溫過熱器，而“ ”形或“ Π ”形的右側(cè)從上至下依次設(shè)置蒸發(fā)器和省煤器，以及“ 31 ”形或“ π ”形的頂部平臺(tái)為燃燒煙氣的通道，左右兩側(cè)通過頂部平臺(tái)部的燃燒煙氣通道連通。這種構(gòu)型設(shè)計(jì)使得在煤氣鍋爐中的煙氣通道組成密閉的流動(dòng)空間。
[0011]此外，上述鍋爐還包括位于飽和蒸汽低溫過熱器和飽和蒸汽高溫過熱器之間的減溫器。優(yōu)選的是，在省煤器的煙氣流下游設(shè)置作為輔助設(shè)備的風(fēng)機(jī)。
[0012]優(yōu)選，燃燒裝置由燃燒器、爐墻、燃燒室組成。優(yōu)選的是，燃燒室由爐墻圍成，且爐墻采用耐火隔熱材料。
[0013]優(yōu)選，燃燒器設(shè)置在爐墻上，爐墻上還設(shè)置有防爆門、觀火孔和補(bǔ)風(fēng)口。防爆門設(shè)置在燃燒室的上部的側(cè)壁上，用于在燃燒室內(nèi)的壓力驟升時(shí)及時(shí)釋放壓力。
[0014]優(yōu)選的是，減溫器位于煤氣鍋爐的外界，減溫器的兩端口分別經(jīng)由兩個(gè)管道連接于飽和蒸汽低溫過熱器的蒸汽出口和飽和蒸汽高溫過熱器的蒸汽入口。
[0015]優(yōu)選的是，省煤器與蒸發(fā)器通過管道與汽包相連，其中汽包的第一入口與省煤器的出口相連，汽包的第一出口與蒸發(fā)器的入口相連。
[0016]優(yōu)選，蒸發(fā)器的出口與汽包的第二入口相連，從汽包的第二出口引出的管道與外來飽和蒸汽管道匯合后再與飽和蒸汽低溫過熱器的蒸汽入口相連。
[0017]根據(jù)本申請(qǐng)的第二個(gè)實(shí)施方案，提供一種加熱飽和蒸汽以獲得過熱蒸汽的方法或一種使用以上所述的煤氣鍋爐加熱蒸汽以獲得過熱蒸汽的方法，該方法包括煤氣經(jīng)燃燒器進(jìn)入燃燒裝置的燃燒室內(nèi)燃燒而產(chǎn)生高溫?zé)煔?，煙氣向上依次?jīng)過飽和蒸汽低溫過熱器、飽和蒸汽高溫過熱器，再依次經(jīng)過蒸發(fā)器、省煤器而排出；外來給水經(jīng)省煤器加熱后再進(jìn)入汽包的第一入口，從汽包的第一出口流出的熱水進(jìn)入蒸發(fā)器中，蒸發(fā)器產(chǎn)生的汽水混合物從汽包的第二入口進(jìn)入汽包中，汽包中的蒸汽從汽包的第二出口引出并與外來飽和蒸汽匯集后經(jīng)由飽和蒸汽低溫過熱器的入口被輸入飽和蒸汽低溫過熱器(4)中，讓蒸汽在過熱器
(4)中進(jìn)行第一次過熱，任選地再經(jīng)過減溫器，然后，進(jìn)入飽和蒸汽高溫加熱器中進(jìn)行第二次過熱，所獲得的過熱蒸汽從飽和蒸汽高溫加熱器的蒸汽出口輸出，獲得過熱蒸汽產(chǎn)品。
[0018]根據(jù)本申請(qǐng)的第三個(gè)實(shí)施方案，提供一種加熱飽和蒸汽以獲得過熱蒸汽的方法或一種使用以上所述的煤氣鍋爐加熱蒸汽以獲得過熱蒸汽的方法，該方法包括煤氣經(jīng)燃燒器進(jìn)入燃燒裝置的燃燒室內(nèi)燃燒而產(chǎn)生高溫?zé)煔?，煙氣向上依次?jīng)過飽和蒸汽低溫過熱器、飽和蒸汽高溫過熱器，再依次經(jīng)過蒸發(fā)器、省煤器而排出；外來蒸汽經(jīng)由飽和蒸汽低溫過熱器的入口被輸入飽和蒸汽低溫過熱器中，讓蒸汽在過熱器(4)中進(jìn)行第一次過熱，任選地再經(jīng)過減溫器，然后，進(jìn)入飽和蒸汽高溫加熱器中進(jìn)行第二次過熱，從飽和蒸汽高溫加熱器的蒸汽出口輸出過熱蒸汽產(chǎn)品；另外在上述操作的過程中，外來給水經(jīng)省煤器加熱后再進(jìn)入汽包的第一入口，從汽包的第一出口流出的熱水進(jìn)入蒸發(fā)器中，蒸發(fā)器產(chǎn)生的汽水混合物從汽包的第二入口進(jìn)入汽包中，汽包中的蒸汽從汽包的第二出口引出并與上述外來飽和蒸汽匯集后經(jīng)由飽和蒸汽低溫過熱器(4)的入口被輸入飽和蒸汽低溫過熱器中。
[0019]一般，在上述方法中，燃燒產(chǎn)生高溫?zé)煔獾臏囟葹?00?1500 V，優(yōu)選700-1400°C，更優(yōu)選 800-1200°C。
[0020]通常，風(fēng)機(jī)排出的煙氣的溫度為100-200°C，優(yōu)選120-180°C，更優(yōu)選140_160°C。
[0021]優(yōu)選，外來飽和蒸汽和汽包第二出口飽和蒸汽的溫度為150-250 °C，優(yōu)選160-240。。。
[0022]優(yōu)選，飽和蒸汽低溫過熱器出口處蒸汽的溫度為250-350°C，優(yōu)選260-340°C。
[0023]優(yōu)選，飽和蒸汽高溫過熱器出口處過熱蒸汽的溫度為360-450 °C，優(yōu)選370-440 0C，更優(yōu)選 380-420 °C。
[0024]在本申請(qǐng)中，“任選地”表示進(jìn)行或不進(jìn)行?！叭芜x的”表示有或沒有。
[0025]飽和蒸汽高溫過熱器與飽和蒸汽低溫過熱器之間，設(shè)置有減溫器，飽和蒸汽高溫過熱器出口溫度過高時(shí)可噴入減溫水適當(dāng)降溫。
[0026]本發(fā)明產(chǎn)生的過熱蒸汽可以用于發(fā)電、生產(chǎn)、傳動(dòng)、拖動(dòng)等其他用途。
[0027]在本發(fā)明中，發(fā)電設(shè)備可以通過常規(guī)設(shè)備連接至過熱蒸汽管道，利用產(chǎn)生的蒸汽發(fā)電，然后利用常規(guī)設(shè)備將電能儲(chǔ)藏起來或利用常規(guī)輸電線路輸送到電網(wǎng)。
[0028]本發(fā)明的傳動(dòng)、拖動(dòng)是指利用常規(guī)設(shè)備將回收的能量帶動(dòng)其他設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0029]本發(fā)明的生產(chǎn)是指其他設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0030]本發(fā)明耐火隔熱材料的常規(guī)的耐火材料，沒有特殊的要求。防爆門、觀火孔、補(bǔ)風(fēng)口均為常規(guī)設(shè)計(jì)。本發(fā)明所述的水、外來水均為本領(lǐng)域常規(guī)用料。
[0031]本發(fā)明未特殊說明的裝置及技術(shù)均為本領(lǐng)域常規(guī)裝置和技術(shù)。
[0032]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益技術(shù)效果:
[0033]1、本發(fā)明既將低品質(zhì)的飽和蒸汽加熱成高品質(zhì)的過熱蒸汽，又充分利用了加熱飽和蒸汽后的高溫排煙，產(chǎn)生低參數(shù)過熱蒸汽，不同溫度的熱量被梯級(jí)利用，熱效率高，節(jié)能效果好。
[0034]2、本發(fā)明技術(shù)成熟，鍋爐結(jié)構(gòu)簡單，不需要空氣預(yù)熱器，風(fēng)煙管道簡單。
[0035]3、本發(fā)明設(shè)有隔熱燃燒室，燃燒穩(wěn)定。
[0036]4、由于該煤氣鍋爐采用“Π”形或“ π ”形的構(gòu)型，左右兩側(cè)的組件彼此相互靠近，因此能夠?yàn)楸舜吮亍?br>【附圖說明】
[0037]圖1為本發(fā)明流程圖
[0038]圖2為本發(fā)明燃燒裝置局部放大圖
[0039]圖3為本發(fā)明汽包局部放大圖
[0040]圖4為本發(fā)明外形結(jié)構(gòu)圖
[0041]附圖標(biāo)記:1、燃燒裝置;101、燃燒器;102、爐墻;103、燃燒室；104防爆門；
[0042]105、觀火孔；106、進(jìn)風(fēng)口 ；2、外來飽和蒸汽；201、外來飽和蒸汽管道；
[0043]3、過熱蒸汽；301、過熱蒸汽管道；4、飽和蒸汽低溫過熱器；
[0044]401、飽和蒸汽低溫過熱器入口 ；402、飽和蒸汽低溫過熱器出口 ；
[0045]5、飽和蒸汽高溫過熱器；501、飽和蒸汽高溫過熱器入口 ；
[0046]502、飽和蒸汽高溫過熱器出口 ；6汽包；601、汽包第一入口 ；
[0047]602、汽包第一出口 ；603、汽包第二入口 ；604、汽包第二出口 ；
[0048]7、蒸發(fā)器；701、蒸發(fā)器入口 ；702、蒸發(fā)器出口 ；
[0049]8、省煤器；801、省煤器入口 ；8