專利名稱：水管式冷凝過熱蒸汽鍋爐的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種鍋爐，特別涉及一種燃油、燃氣的水管式冷凝過熱蒸汽鍋爐，屬制熱設備領域。
背景技術(shù)：
鍋爐是一種制熱設備，它是利用煤炭、油或氣體為燃料，經(jīng)燃燒產(chǎn)生熱量來制取蒸汽或熱水，煤炭產(chǎn)生的煙氣、渣會污染環(huán)境，危害人民的身體健康，而且燃燒技術(shù)和煙氣的處理較為復雜，油氣型燃料易于輸送和使用，在保證良好的燃燒條件下，基本不產(chǎn)生環(huán)境污染，發(fā)熱值高，近年來，由于燃油氣鍋爐體積小，自動化程度高，安裝方便，得到了廣泛的應用，城市供暖鍋爐消耗大量一次能源，并排放大量的污染物，傳統(tǒng)上我國的供熱鍋爐主要
以燃煤為主。隨著城市生活水平的提高，為了改善城市空氣質(zhì)量，使用清潔能源已經(jīng)成為一種趨勢，近些年來，我們國家發(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?，一些地區(qū)(如北京、西安)規(guī)定在市區(qū)不準再建立燃煤供熱鍋爐，并大力推薦使用天然氣鍋爐，為了避免尾部受熱面低溫腐蝕，傳統(tǒng)的燃煤供熱鍋爐排煙溫度通常高于150 0C ,蒸汽鍋爐甚至高于200 °C，采用天然氣之后，目前大多數(shù)熱水鍋爐排煙溫度在140 200 V之間。這不僅耗費了大量的能源，而且提高了鍋爐的運行成本，以天燃氣為燃料的鍋爐，排放的煙氣具有相當高的溫度15(T250°C，其內(nèi)含有水蒸氣約15°/Γ19% (容積)，是煙氣熱量的主要攜帶者。如果將鍋爐的排煙溫度降到足夠低的水平，那么煙氣中呈過熱狀態(tài)的水蒸氣就會凝結(jié)而放出汽化潛熱，使煙氣中的汽化潛熱得以回收利用的鍋爐稱為冷凝式鍋爐，傳統(tǒng)的煙道換熱涉及存在效率低、設備易腐蝕、余熱利用不及時方便等缺陷，導致鍋爐使用整體效率的下降，浪費了大量的能源。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為提供一種能夠較充分和方便及時的利用煙氣余熱、長久耐煙氣腐蝕的水管式冷凝過熱蒸汽鍋爐。本發(fā)明所提供的水管式冷凝過熱蒸汽鍋爐，包括爐體、煙道、過熱器，在煙道中設置有兩級換熱裝置節(jié)能器和冷凝器，所述的節(jié)能器由肋片管組成，肋片管采用高頻焊接工藝，所述的節(jié)能器的管程一端與鍋爐內(nèi)部相聯(lián)通，另一端與給水軟水箱相聯(lián)通，所述的冷凝器由高頻焊翅片管組成，材質(zhì)采用ND鋼，所述的冷凝器換熱管采用鋼鋁復合翅片管，殼體采用搪瓷防腐，所述的冷凝器管程兩端與給水軟水箱聯(lián)通，對給水軟水箱內(nèi)的水進行循環(huán)加熱。本發(fā)明采用在煙道中設置節(jié)能器和冷凝器兩級換熱，能夠較為充分的利用排煙熱量，根據(jù)水蒸氣分壓系數(shù)可知煙氣中水露點一般在56 60 °C，通過用冷媒介質(zhì)降低煙氣溫度至露點以下，同時回收煙氣的顯熱和潛熱，同時由于水蒸氣冷凝過程中冷凝水可以吸收一部分有害氣體如S02 , NOx，降低了污染物的排放，有利于環(huán)保，對于5tXh-l的蒸汽鍋爐，加裝冷凝式熱交換器前設計效率按低位發(fā)熱量計算h = 88. 01%,使用冷凝式熱交換器后不同負荷下排煙熱損失的減少及鍋爐熱效率的提高在6%以上安裝冷凝式熱交換器后，該爐每天實際節(jié)約的天然氣約650 m3，每立方天然氣價格約2. 35元，則一天節(jié)約1500多元，一年按運行360天計算，則每年節(jié)省天然氣約234000m3，折合人民幣約55萬元左右，兩級換熱器的成本費、安裝調(diào)試費及維護費用大約25萬元，投資回收期約為5個月，煙氣冷凝的另一作用是可減少NOx的排放，這一方面由于冷凝式鍋爐熱效率的提高，減少了燃料的消耗，降低了總排放量，另一方面由于冷凝液對NOx的吸收，又進一步減少了排放，可以看出本發(fā)明具有很好的經(jīng)濟和環(huán)境效益，本發(fā)明中的節(jié)能器和冷凝器采用耐腐蝕材料制作，能夠長期耐受煙道氣的腐蝕。
附圖I是本發(fā)明的示意圖。附圖2是本發(fā)明的工質(zhì)流程示意圖。
具體實施例方式為了更充分的解釋本發(fā)明的實施，提供本發(fā)明的具體實施例，本實施例僅僅是對本發(fā)明的闡述和解釋，并不限制本發(fā)明的范圍。如附圖I所示，本鍋爐可為雙鍋筒縱向布置、全膜式水冷壁、D型爐膛自然循環(huán)、微正壓燃燒的過熱蒸汽鍋爐，前墻布置燃燒器，燃料在爐膛內(nèi)充分燃燒后，折轉(zhuǎn)90°進入對流管束，對流管束高溫部位布置水平式過熱器6，而后是低溫對流管束煙氣從對流管束經(jīng)過煙道流入節(jié)能器3、冷凝器4，然后進入煙 排出，爐膛后墻部位設置了防爆門，節(jié)能器3由肋片管組成，肋片管為高頻焊接加工而成，節(jié)能器3的殼程一端與對流受熱面相連，另一端與冷凝器4的殼程相連，節(jié)能器3的管程一端與鍋爐內(nèi)部相連，另一端與給水軟水箱5相聯(lián)通，冷凝器4用來進一步降低排煙溫度，并且吸收尾部煙氣中水蒸氣的汽化潛熱，冷凝器4的受熱面主要由高頻焊翅片管組成，材質(zhì)為ND鋼，ND鋼是目前最理想的耐硫酸低溫露點腐蝕用鋼材，用于制造在高含硫煙氣中服役的熱交換器具有優(yōu)良的耐酸腐蝕性能、耐氯離子腐蝕性能，能夠保證經(jīng)久耐用，是煙道氣余熱利用中的一個關鍵成本點，冷凝器4的管程一端與給水軟水箱5相連，另一端也與給水軟水箱5相連，對軟水箱內(nèi)的水進行循環(huán)加熱，不僅降低了排煙溫度，同時也降低了水箱內(nèi)水的含氧量，延長了鍋爐壽命，節(jié)能器3和冷凝器4內(nèi)的肋片管可為順列或錯列布置，在鍋爐附近設置給水軟水箱5。本冷凝式鍋爐是全膜式壁水管式過熱蒸汽鍋爐，鍋爐設置有爐膛、對流受熱面、過熱器6、節(jié)能器3、冷凝器4，根據(jù)熱能的品位，煙氣余熱梯級利用，充分提高了鍋爐效率，節(jié)能器3的管程一端與軟水箱相連，另一端與鍋爐內(nèi)部相連，溫度較高的水直接進入鍋爐內(nèi)使用，冷凝器4的管程兩端與給水軟水箱5相連，對給水軟水箱內(nèi)的水進行循環(huán)加熱，不僅降低了排煙溫度，同時也排除了水箱內(nèi)水的部分氧氣，提高了鍋爐壽命。本實施方式對于StXh-1的蒸汽鍋爐，加裝冷凝式熱交換器前設計效率按低位發(fā)熱量計算h = 88. 01%,使用冷凝式熱交換器后不同負荷下排煙熱損失的減少及鍋爐熱效率的提高在6%以上(見下表)，安裝冷凝式熱交換器后，該爐每天實際節(jié)約的天然氣約650m3,每m3天然氣價格約2. 35元,則一天節(jié)約1500多元,一年按運行360天計算,則每年節(jié)省天然氣約234000 m3，折合人民幣約55萬元左右，兩級換熱器的成本費、安裝調(diào)試費及維護費用總共大約25萬元，投資回收期約為5個月，煙氣冷凝的另一作用是減少NOx的排放，這一方面由于冷凝式鍋爐熱效率的提高，減少了燃料的消耗，降低了總排放量，另一方面由于冷凝液對NOx的吸收，又進一步減少了排放。
權(quán)利要求
1.水管式冷凝過熱蒸汽鍋爐，包括爐體(I)、煙道(2)、過熱器(6)，其特征在于在煙道中設置有兩級換熱裝置節(jié)能器(3)和冷凝器(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水管式冷凝過熱蒸汽鍋爐，其特征在于所述的節(jié)能器(3)由肋片管組成，肋片管采用高頻焊接工藝。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水管式冷凝過熱蒸汽鍋爐，其特征在于所述的節(jié)能器(3)的管程一端與鍋爐內(nèi)部相聯(lián)通，另一端與給水軟水箱(5)相聯(lián)通。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水管式冷凝過熱蒸汽鍋爐，其特征在于所述的冷凝器(4)由高頻焊翅片管組成，材質(zhì)采用ND鋼。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水管式冷凝過熱蒸汽鍋爐，其特征在于所述的冷凝器(4)換熱管采用鋼鋁復合翅片管，殼體采用搪瓷防腐。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水管式冷凝過熱蒸汽鍋爐，其特征在于所述的冷凝器(4)管程兩端與給水軟水箱(5 )相聯(lián)通，對給水軟水箱內(nèi)的水進行循環(huán)加熱。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水管式冷凝過熱蒸汽鍋爐，屬制熱設備領域。該鍋爐包括爐體、煙道、過熱器，在煙道中設置有兩級換熱裝置節(jié)能器和冷凝器，本發(fā)明采用在煙道中設置節(jié)能器和冷凝器兩級換熱，能夠較為充分的利用排煙熱量，減少了燃料的消耗，降低了總排放量，本發(fā)明中的節(jié)能器和冷凝器采用耐腐蝕材料制作，能夠長期耐受煙道氣的腐蝕。
文檔編號F22B31/08GK102788342SQ20121027651
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月6日
發(fā)明者任惠軍, 盧海剛, 吳艷麗, 孫交成 申請人:安陽方快鍋爐有限公司