專利名稱：燃氣式蒸汽過熱裝置的制作方法
燃氣式蒸汽過熱裝置技術領城本發明涉及一種蒸汽過熱裝置，特別是涉及一種利用低熱值燃氣將飽 和蒸汽加熱為過熱蒸汽的燃氣式蒸汽過熱裝置。
背景技術：
目前，國內高耗能企業一般利用煙氣或物料的余熱產生低壓飽和蒸汽， 以回收余熱，節能降耗，提高企業的綜合經濟效益。但由于一般余熱利用 設備產生的是飽和蒸汽，限制了該蒸汽的用戶范圍，也影響其經濟效益的 進一步提高。如鋼鐵廠轉爐系統采用轉爐煙道汽化冷卻系統，有效地回收了轉爐爐 氣的余熱，所產生的大量飽和蒸汽主要通過蓄熱器輸入廠區低壓蒸汽管網， 用于采暖和生活供熱。但由于低壓生活用戶熱負荷有限及季節影響，致使 大量余熱蒸汽被排放，尤其在夏季，余熱利用率很低。同時，由于利用工廠余熱產生的蒸汽多為飽和蒸汽，輸送管路沿程蒸 汽損失較大，其輸送距離受到限制，這也是影響余熱利用設備產生的蒸汽 被有效利用因素之一。能否將低壓飽和蒸汽加以過熱處理？既可延長其輸送距離，又可擴展 低壓蒸氣用戶范圍。這樣可使低壓蒸氣得到充分有效的利用，進一步提高 企業的經濟效益。這就是我們的發明課題，即將低壓蒸汽過熱。如在鋼鐵廠中，利用其副產品低熱值燃氣，通過低壓蒸汽過熱裝置將 轉爐煙道汽化冷卻系統產生的飽和蒸汽加熱為過熱蒸汽后就可用于真空精 煉裝置。不但提高了飽和蒸汽的回收利用率，做到就近使用，也可減少建 設產生過熱蒸汽設備的投資并降低高熱值能源消耗。非常有利于企業的節 能降耗和環境保護。^#$窨本發萌鏞主要目的在于，克服現有的余熱回收利用裝置存在的缺陷，而 提供一種新變結構、的燃氣式蒸汽過熱裝置，所要解決的技術問題是減少蒸 汽輸送過程申的熱損失，增大余熱蒸汽的輸送距離，擴展余熱蒸汽的應用范圍，從而使余熱得到更加充分有效的利用。本發明的另一目的在于，提供一種燃氣式蒸汽過熱裝置，所要解決的 技術問題是提高蒸汽的潔凈程度，減少對換熱器金屬材料的腐蝕和結垢，從 而更加適于實用。本發明的再一目的在于，提供一種燃氣式蒸汽過熱裝置，所要解決的 技術問題是改進燃燒室的結構，提高燃燒室溫度，使低熱值燃氣得以穩定燃燒。本發明的還一目的在于，提供一種燃氣式蒸汽過熱裝置，所要解決的 技術問題是降低進入換熱器的煙氣溫度，以降低對換熱器材質的要求，延 長使用壽命，具有產業上的利用價值。本發明的目的及解決其技術問題是采用以下的技術方案來實現的 本發明的燃氣式蒸汽過熱裝置，包括煙氣-蒸汽換熱器、煙氣發生裝置 和燃燒器，所述煙氣-蒸汽換熱器的煙氣入口與所述煙氣發生裝置的出口連 接，所述煙氣-蒸汽換熱器的煙氣出口連接到煙囪，所述燃燒器的出口連接 至所述煙氣發生裝置的燃燒器接口，燃氣接入所述燃燒器的燃氣入口，助 燃空氣接入所述燃燒器的助燃風入口 ；本發明的燃氣式蒸汽過熱裝置還包括一個蒸汽濾潔器，所述蒸汽濾潔 器的入口與飽和蒸汽源連接，所述蒸汽濾潔器的出口通過飽和蒸汽管道連 接到所述煙氣-蒸汽換熱器的蒸汽入口 ，所述煙氣-蒸汽換熱器的蒸汽出口 與過熱蒸汽管道連接；所述煙氣發生裝置設有與混合空氣源連接的混合風入口 。本發明的目的及解決其技術問題還可以采用以下的技術措施來進一步實現前述的燃氣式蒸汽過熱裝置，其中的煙氣發生裝置由燃燒室和混合室 組成，所述燃燒器接口位于所述燃燒室的一端，所述燃燒室的另一端與所 述混合室連接并連通；在所述混合室上靠近與所述燃燒室的連接處開有所 述混合風入口 ；在所述混合室上遠離與所述燃燒室的連接處開有所述出口 。前述的燃氣式蒸汽過熱裝置，其中的燃燒室和混合室的連接處設有擋 火墻，所述擋火墻上開有均勻分布的孔。本發明與現有^^支術相比具有明顯的優點和有益效果。其至少具有下列 優點1、本發明的燃氣式蒸汽過熱裝置將利用生產過程的余熱產生的飽和蒸 汽轉變為過熱蒸汽，可增加輸送距離，擴展余熱蒸汽的應用范圍，不僅適 用于生活采暖，還可代替部分工業蒸汽。
2、 本發明的燃氣式蒸汽過熱裝置，由于采用蒸汽濾潔器對飽和蒸汽預處理，去除飽和水、鹽類等雜質，提高了蒸汽品質，減少對金屬材料的腐 蝕和結祐，延長使用壽命。
3、 本發明的燃氣式蒸汽過熱裝置，由于在燃燒室中采用了檔火墻，有 效提高了燃燒室的溫度，可采用低熱值燃氣燃料而保持足夠的燃燒穩定度。
4 、本發明的燃氣式蒸汽過熱裝置的對燃燒產生的煙氣在混合室中摻入 適量的冷空氣，適當降低進入煙氣-蒸汽換熱器的煙氣溫度，可降低對換熱 器金屬材質的要求，從而降低材料成本。
5、 本發明的燃氣式蒸汽過熱裝置應用于冶金、化工等高能耗企業中， 可顯著降低能量消耗，符合產業發展之所需，并且所揭露的結構是前所未 有的創新設計，其既未見于任何刊物，在申請前更未見有相同的結構特征 公知、公用在先，且市面上亦未見有類似的產品，即在同類產品中均未見 有類似的結構設計公開發表或使用，而確實具有新穎性，
6、 本發明的燃氣式蒸汽過熱裝置與現有技術相比，遠非現有的余熱利 用裝置可比擬，其獨特的發明構思具有突出的實質性特點和顯著的技術進 步，并具有增進的多項功效，而確實具有創造性。
7、 本發明的燃氣式蒸汽過熱裝置結構簡單，對材質要求不高，總體投 資少，節能效益顯著，而確實具有實用性。上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的 技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發明的上述和 其他目的、特征和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖
， 詳細說明如下。附蹈說明圖l是本發明燃氣式蒸汽過熱裝置的熱力系統圖；圖2是本發明燃氣式蒸汽過熱裝置的煙氣發生裝置的結構剖視圖;圖3是本發明燃氣式蒸汽過熱裝置的擋火墻的主視圖；圖4是圖3所示擋火墻的A-A向剖視圖。
具體實施方式
如圖l所示，本發明較佳實施例的燃氣式蒸汽過熱裝置由蒸汽濾潔器l、 飽和蒸汽管道2、煙由3、煙氣-蒸汽換熱器4、過熱蒸汽管道5、煙氣發生 裝置6、燃緣器IO、燃氣管道ll、混合風機12、混合風管道121、助燃風 機13和助燃風管道131組成。飽和蒸汽首先從蒸汽濾潔器1的入口 11進入蒸汽濾潔器1,經過清除飽和水和雜質的飽和蒸汽從蒸汽濾潔器1的出口 12輸出，經飽和蒸汽管道 2輸送至煙氣-蒸汽換熱器4的蒸汽入口 41，飽和蒸汽在煙氣-蒸汽換熱器4 中被加熱轉換為過熱蒸汽從煙氣-蒸汽換熱器4的蒸汽出口 42輸出，經過 熱蒸汽管道5輸送至用戶。燃氣經燃氣管道11輸送至燃燒器10的燃料入口 101，助燃空氣由助燃 風機13驅動，經助燃風管道131輸送至燃燒器IO的助燃風入口 102。在燃 燒器10中燃氣與助燃空氣混合，輸出至煙氣發生裝置6。如圖2所示，煙氣發生裝置6分為燃燒室9和混合室7兩部分，中間 以多孔擋火墻8分割。燃氣與助燃空氣在燃燒器10中混合后通過燃燒器接 口 91進入燃燒室9充分燃燒，產生的高溫燃氣通過多孔擋火墻8進入混合 室7。燃燒室9為微正壓絕熱燃燒室，可提高燃燒室的蓄熱量，使燃燒室內 的煙氣始終保持較高的溫度，改善了低熱值燃氣著火條件，提高了低熱值 燃氣燃燒的穗定性，同時使低熱值燃氣燃燒對負荷的變化有較強的適應性。 設置多孔擋火墻8保證高溫煙氣流向煙氣混合室，避免冷空氣倒流入燃燒 室降低燃燒區溫度，可以有效降低燃燒室的對外散熱，保證低熱值燃氣穩 定燃燒。燃燒室8內煙氣溫度在1000°C以上，這樣高溫度的煙氣直接進入煙氣 -蒸汽換熱器4，對煙氣-蒸汽換熱器4及連接煙道的材質要求較高，制造成 本大幅提高，而且運行起來也不太安全。另一方面蒸汽一般只需要有20 30 。C的過熱度，不要求達到很高的溫度，故在燃燒室出口設置了煙氣混合室 7,冷空氣由混合風機12驅動，經混合風管道121輸送至混合室7的混合 風入口 71，在混合室7中對高溫煙氣摻入冷空氣，使混合煙氣溫度降至450 。C左右，從而降低設備造價，延長設備壽命，提高設備運行的安全性和可 靠性。通過調整混合室煙氣溫度的設定值，也能起到調整負荷的目的。混合室7的出口 72連接煙氣-蒸汽換熱器4的煙氣入口 43,煙氣-蒸汽 換熱器4的煙氣出口 44連接煙囪3,混合煙氣自混合室7輸出，進入煙氣-蒸汽換熱器4對蒸汽加熱降溫后，經煙囪3排出。以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上 的限制。雖然本發明已以較佳實施例披露如上，然而并非用以限定本發明， 任何熟悉本專業的技術人員在不脫離本發明技術方案范圍內，當可利用上述 揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫 離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何 簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明技術方案的范圍內。
權利要求
1. 一種燃氣式蒸汽過熱裝置，其特征在于所述燃氣式蒸汽過熱裝置包括煙氣-蒸汽換熱器(4)、煙氣發生裝置(6)和燃燒器(10)，所述煙氣-蒸汽換熱器(4)的煙氣入口(43)與所述煙氣發生裝置(6)的出口(72)連接，所述煙氣-蒸汽換熱器(4)的煙氣出口(44)連接到煙囪(3)，所述燃燒器(10)的出口連接至所述煙氣發生裝置(6)的燃燒器接口(91)，燃氣接入所述燃燒器(10)的燃氣入口(101)，助燃空氣接入所述燃燒器(10)的助燃風入口(102)；所述燃氣式蒸汽過熱裝置還包括一個蒸汽濾潔器(1)，所述蒸汽濾潔器(1)的入口(11)與飽和蒸汽源連接，所述蒸汽濾潔器(1)的出口(12)通過飽和蒸汽管道(2)連接到所述煙氣-蒸汽換熱器(4)的蒸汽入口(41)，所述煙氣-蒸汽換熱器(4)的蒸汽出口(42)與過熱蒸汽管道(5)連接；所述煙氣發生裝置(6)設有與混合空氣源連接的混合風入口(71)。
2、 根據權利要求l所述的燃氣式蒸汽過熱裝置，其特征在于其中所述 的煙氣發生裝置(6)由燃燒室(9)和混合室(7)組成，所述燃燒器接口 (91)位于所述燃燒室(9)的一端，所述燃燒室(9)的另一端與所述混合 室(7)連接并連通；在所述混合室(7)上靠近與所述燃燒室(9)的連接 處開有所述混合風入口 ( 71 );在所述混合室(7 )上遠離與所述燃燒室(9 ) 的連接處開有所迷出口 (72)。
3、 根椐權利要求2所述的燃氣式蒸汽過熱裝置，其特征在于其中所述 的燃燒室(9 )和混合室(7 )的連接處設有擋火墻(8 ),所述擋火墻(8 ) 上開有均勻分布的孔(81)。
全文摘要
本發明涉及一種適用于企業余熱回收利用的燃氣式蒸汽過熱裝置，包括蒸汽濾潔器(1)、煙氣-蒸汽換熱器(4)、煙氣發生裝置(6)和燃燒器(10)。燃氣和助燃空氣在燃燒器(10)中混合，在煙氣發生裝置(6)的燃燒室(9)中燃燒產生高溫煙氣進入煙氣發生裝置(6)的混合室(7)，冷空氣進入混合室(7)對高溫煙氣混合降溫，再進入煙氣-蒸汽換熱器(4)，燃燒室(9)與混合室(7)間設有擋火墻(8)。飽和蒸汽經蒸汽濾潔器(1)輸送到煙氣-蒸汽換熱器(4)，被加熱為過熱蒸汽后輸出。本裝置對材質要求低，壽命長，可利用企業副產品低熱值燃氣作為燃料且燃燒穩定，所產生的蒸汽品質好，可增加輸送距離，擴展余熱蒸汽的應用范圍。
文檔編號F22G1/00GK101245911SQ20071008012
公開日2008年8月20日 申請日期2007年2月12日 優先權日2007年2月12日
發明者吳仕明, 張學峰, 楊源滿, 王國全, 胡志韜 申請人:中冶京誠工程技術有限公司