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CN117989505A - 一种高效回收废气余热的单压余热锅炉系统 - Google Patents

一种高效回收废气余热的单压余热锅炉系统 Download PDF

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CN117989505A
CN117989505A CN202410130115.6A CN202410130115A CN117989505A CN 117989505 A CN117989505 A CN 117989505A CN 202410130115 A CN202410130115 A CN 202410130115A CN 117989505 A CN117989505 A CN 117989505A
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CN
China
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low
steam
communicated
outlet
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CN202410130115.6A
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English (en)
Inventor
王雷
董西慧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huatian Engineering and Technology Corp MCC
Original Assignee
Huatian Engineering and Technology Corp MCC
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/18—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22G—SUPERHEATING OF STEAM
    • F22G1/00—Steam superheating characterised by heating method
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/06—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of coolers

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  • Thermal Sciences (AREA)
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Abstract

本发明公开一种高效回收废气余热的单压余热锅炉系统。所述的余热锅炉单元包括按照废气流向依次设置在所述的余热锅炉单元内部的高压过热器、高压蒸发器、低压过热器、高压省煤器、低压蒸发器、低压省煤器；所述的水箱向低压省煤器供水；低压汽包与低压省煤器出口连通；低压汽包与低压蒸发器通过管道相互连通，形成自然循环回路；低压汽包水出口与所述的高压给水泵进口连通；所述的低压汽包蒸汽出口与所述的低压过热器进口连通；所述的高压给水泵出口与所述的高压省煤器进口连通；高压省煤器与高压汽包水进口连通；高压汽包与所述的高压蒸发器通过管道相互连通，形成自然循环回路。本发明采用双压力汽包系统，利用蒸汽引射原理产生单压蒸汽，回收了低温废气余热。

Description

一种高效回收废气余热的单压余热锅炉系统
技术领域
本发明涉及一种废气余热利用系统。
背景技术
目前，各种焚烧工艺或者生产工艺过程中会产生大量的低温余热资源，回收此部分的低温余热一般采用传统的单汽包余热锅炉方式来回收低温余热，在这种形式下，排烟温度较高，回收的余热资源量很少。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种高效回收废气余热的单压余热锅炉系统。
为达到上述目的，本发明的高效回收废气余热的单压余热锅炉系统，至少包括水箱、低压给水泵、高压给水泵、余热锅炉单元、低压汽包、高压汽包、高压蒸汽调节阀一、高压蒸汽调节阀二、蒸汽引射器、减温器、低压蒸汽调节阀、减温水调节阀；
所述的余热锅炉单元包括按照废气流向依次设置在所述的余热锅炉单元内部的高压过热器、高压蒸发器、低压过热器、高压省煤器、低压蒸发器、低压省煤器；
所述的水箱出口与所述的低压给水泵进口连通；所述的低压省煤器进口与所述的低压给水泵出口连通；所述的低压汽包水进口与所述的低压省煤器出口连通；
所述的低压汽包与所述的低压蒸发器通过管道相互连通，形成自然循环回路；所述的低压汽包水出口与所述的高压给水泵进口连通；所述的低压汽包蒸汽出口与所述的低压过热器进口连通；所述的高压给水泵出口与所述的高压省煤器进口连通；所述的高压省煤器出口与所述的高压汽包水进口连通；所述的高压汽包与所述的高压蒸发器通过管道相互连通，形成自然循环回路；所述的高压汽包蒸汽出口与所述的高压过热器进口连通。
进一步地，所述的低压过热器出口与所述的低压蒸汽调节阀进口连通；所述的低压蒸汽调节阀出口与所述的蒸汽引射器低压蒸汽进口连通；
进一步地，所述的高压过热器出口与所述的高压蒸汽调节阀一进口连通；所述的高压蒸汽调节阀一出口与所述的蒸汽引射器高压蒸汽进口连通。
进一步地，所述的蒸汽引射器出口与所述的减温器蒸汽进口连通；所述的减温器出口与外部蒸汽用户连通；所述的高压蒸汽调节阀二进口与所述的高压过热器出口连通；所述的高压蒸汽调节阀二出口与所述的减温器蒸汽进口连通；所述的减温水调节阀进口与所述的高压给水泵出口连通；所述的减温水调节阀出口与所述的减温器水进口连通。
进一步地，所述的蒸汽引射器有两个蒸汽进口：高压蒸汽进口和低压蒸汽进口，一个中压蒸汽出口；用以将高压蒸汽和低压蒸汽转变为压力值介于以上两股蒸汽压力值之间的数值。
进一步地，所述的减温器有至少一个蒸汽进口，一个蒸汽出口，一个水进口；用以将流经的蒸汽温度降低。
本发明采用双压力汽包系统，利用蒸汽引射原理产生单压蒸汽，回收了低温废气余热。相对比传统的单压余热锅炉系统，本系统能多回收20％～40％的废气余热，提高了回收效率。
附图说明
图1是一种高效回收废气余热的单压余热锅炉系统的结构示意图。。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。
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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，
本实施例高效回收废气余热的单压余热锅炉包括水箱1、低压给水泵2、高压给水泵4、余热锅炉单元3、低压汽包5、高压汽包6、高压蒸汽调节阀一7、高压蒸汽调节阀二10、蒸汽引射器8、减温器9、低压蒸汽调节阀11、减温水调节阀12；余热锅炉单元3包括高压过热器306、高压蒸发器305、低压过热器304、高压省煤器303、低压蒸发器302、低压省煤器301；高压过热器306、高压蒸发器305、低压过热器304、高压省煤器303、低压蒸发器302、低压省煤器301是按照环冷机废气流向依次设置在余热锅炉单元3内部的。
本实施例分为两部分，一部分为烟风系统，另一部分为汽水系统。
烟风系统：低温废气通过管道接出，温度在300～500℃之间，然后接入余热锅炉单元3中，经过布置在其中的各受热蒸发面吸热后，温度降低至100～200℃后排入大气。
汽水系统：外部给水(0～40℃)先进入水箱1，经过低压给水泵2加压打入低压省煤器301中，吸收废气余热后进入低压汽包5中，低压汽包5中的压力为0.3～0.8MPa(表压)，低压汽包5与低压蒸发器302通过至少两路管道相互连接，水在低压蒸发器302中吸收废气的热量后转变为汽水混合物进入低压汽包5中，此部分水力循环依靠低压蒸发器302进出口两端管道中介质的重度差完成，形成一个自然循环回路，生成的汽水混合物在低压汽包5中完成汽水分离过程，饱和蒸汽则进入低压过热器304中，吸收热量后变成高品质的低压过热蒸汽(0.5～0.7MPa，180～250℃)，经过低压蒸汽调节阀11的压力调节后，作为被引射的低压蒸汽进入蒸汽引射器8中，低压汽包5中的一部分饱和水再次进入低压蒸发器302，另外一部分饱和水经过高压给水泵4打入高压省煤器303中，经过换热升温后进入高压汽包6中，高压汽包6中的压力为1.6～2.5MPa(表压)；高压汽包6中的水在高压汽包6与高压蒸发器305中是依靠高压蒸发器305进出口两端管道中介质的重度差完成的，形成一个单独的自然循环回路，产生的汽水混合物在高压汽包6中经过分离，饱和水继续进入高压蒸发器305中换热，饱和蒸汽则进入高压过热器306中，被环冷机废气加热后变为高品质的高压过热蒸汽(1.5～2.4MPa，280～360℃)，经过高压蒸汽调节阀一7调节压力后，作为动力蒸汽进入蒸汽引射器8中；高压过热器出口的高压过热蒸汽在引出一路，经过高压蒸汽调节阀二10降压后，压力达到与蒸汽引射器8出口蒸汽压力一致后进入减温器9中；在蒸汽引射器8中，低压过热蒸汽经过高压过热蒸汽的引射之后压力提升至外部蒸汽用户的要求(0.8～1.5MPa)后，进入减温器9中；从高压给水泵4出口的给水管道上引一路水经过减温水调节阀12调节压力后进入减温器9作为减温水；经过减温器9后，蒸汽温度调整为外部蒸汽用户的要求(180～300℃)。
本发明回收了各种焚烧及生产工艺中产生的低温废气的余热，按照热力学第二定律，合理布置在余热锅炉受热面，梯级回收尾部烟道中的烟气余热，产生两种高品质的过热蒸汽，利用蒸汽引射原理，产生一种压力的蒸汽供蒸汽用户使用。相对于传统的单压余热锅炉，采用两种蒸汽压力回收余热，其中产低压蒸汽的换热面可以极大的降低排烟温度，提高余热回收量，蒸汽产量提高20％～40％。
上面结合附图对本发明作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。对不脱离本发明的构思和范围做出许多其他改变和改型，应当视为本发明保护范围。
在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种高效回收废气余热的单压余热锅炉系统，其特征在于：至少包括水箱、低压给水泵、高压给水泵、余热锅炉单元、低压汽包、高压汽包、高压蒸汽调节阀一、高压蒸汽调节阀二、蒸汽引射器、减温器、低压蒸汽调节阀、减温水调节阀；
所述的余热锅炉单元包括按照废气流向依次设置在所述的余热锅炉单元内部的高压过热器、高压蒸发器、低压过热器、高压省煤器、低压蒸发器、低压省煤器；
所述的水箱出口与所述的低压给水泵进口连通；所述的低压省煤器进口与所述的低压给水泵出口连通；所述的低压汽包水进口与所述的低压省煤器出口连通；
所述的低压汽包与所述的低压蒸发器通过管道相互连通，形成自然循环回路；所述的低压汽包水出口与所述的高压给水泵进口连通；所述的低压汽包蒸汽出口与所述的低压过热器进口连通；所述的高压给水泵出口与所述的高压省煤器进口连通；所述的高压省煤器出口与所述的高压汽包水进口连通；所述的高压汽包与所述的高压蒸发器通过管道相互连通，形成自然循环回路；所述的高压汽包蒸汽出口与所述的高压过热器进口连通。
2.如权利要求1所述的高效回收废气余热的单压余热锅炉系统，其特征在于：所述的低压过热器出口与所述的低压蒸汽调节阀进口连通；所述的低压蒸汽调节阀出口与所述的蒸汽引射器低压蒸汽进口连通。
3.如权利要求1所述的高效回收废气余热的单压余热锅炉系统，其特征在于：所述的高压过热器出口与所述的高压蒸汽调节阀一进口连通；所述的高压蒸汽调节阀一出口与所述的蒸汽引射器高压蒸汽进口连通。
4.如权利要求1所述的高效回收废气余热的单压余热锅炉系统，其特征在于：所述的蒸汽引射器出口与所述的减温器蒸汽进口连通；所述的减温器出口与外部蒸汽用户连通；所述的高压蒸汽调节阀二进口与所述的高压过热器出口连通；所述的高压蒸汽调节阀二出口与所述的减温器蒸汽进口连通；所述的减温水调节阀进口与所述的高压给水泵出口连通；所述的减温水调节阀出口与所述的减温器水进口连通。
5.如权利要求1所述的高效回收废气余热的单压余热锅炉系统，其特征在于：所述的蒸汽引射器有两个蒸汽进口：高压蒸汽进口和低压蒸汽进口，一个中压蒸汽出口；用以将高压蒸汽和低压蒸汽转变为压力值介于以上两股蒸汽压力值之间的数值。
6.如权利要求1所述的高效回收废气余热的单压余热锅炉系统，其特征在于：所述的减温器有至少一个蒸汽进口，一个蒸汽出口，一个水进口；用以将流经的蒸汽温度降低。
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