目前,制备高压
过热蒸汽一般是采用将蒸汽二次加热方法获得。 如中国
专利申请号为03226903和02145063等。现有的过热蒸汽加热 炉,一般侧重于
热能利用,提高热效率,节约
能源方面。对于
过热器 内壁结盐垢问题,未能得到很好的解决。过热器结盐垢严重时,会引 起锅炉过
热管爆裂事故。过热器结盐垢原因是:
蒸发出来的
水蒸汽包 含两部分,一部分是纯蒸汽;一部分是颗粒状含盐水份。颗粒状含盐 水份中携带有少量溶解物,如无机盐类等。如果携带溶解物的湿蒸汽, 进行再加热到过热度时,溶解物饱和脱落出来,将会保留在过热管壁 上,形成结盐垢现象。长时间积累,盐垢达到一定厚度,不及时清洗 或更换炉管,势必导致过热管使用寿命缩短,甚至会引起锅炉炉管爆 裂等事故。为了防止过热炉管积盐
结垢,可以事先将水中杂质清除干 净,如使用纯净水作为工质。但制备高纯度水
费用昂贵,并且需要消 耗大量能源。过去的燃油燃气过热蒸汽加热炉,不仅仅存在上述常见 问题,加热炉长期运行后,烟道积灰严重,并且难于清除,影响加热 炉运行换热效率,提高排烟
温度,导致热量极大损失,对环境造成严 重的影响。烟道积灰,烟气流通面积减小,烟气自生通
风能
力的增加 远小于积灰阻力的增加,为了保证排烟顺畅,必须加大风机出力,增 加
电能消耗,从而额外增加运行维护费用,提高后期成本,而且不符 合国家三令五申、节能减排的政策。本发明主要针对这些情况,在过 去过热蒸汽加热炉的
基础上,基于理论,立足实际,响应政策,设计 了一套全新实用的吹灰清灰系统,能够十分有效而且从根本上解决了 积灰带来的一系列问题。本发明的推广,将会给国家节约大量能源, 给社会和环境带来和谐的面貌。
本发明的目的是提供一种带吹灰清灰系统燃油气过热蒸汽加热 炉,这种过热蒸汽加热炉不仅可以利用经过简单处理的
软化水除
氧水 制备过热蒸汽,而且能够确保加热炉烟风系统的顺畅流通和高效换热。 这种过热蒸汽加热炉提供的过热蒸汽,过热管内壁不结盐垢,延长过 热管使用寿命,克服过热管因为结盐垢问题发生爆炸事故。同时,这 种过热蒸汽加热炉设计的吹灰清灰系统,全面结合现有锅炉技术,充 分考虑各种实际条件,很好地融合了多项新技术,在炉体隔
热层内侧 设置不锈
钢保护内筒,以防吹灰清灰时损坏
隔热层。
本发明为解决其技术问题所采取的技术方案是:带吹灰清灰系统 燃油气过热蒸汽加热炉,由加热炉和高压汽水分离器组成。其特征在 于:加热炉包括
燃烧器、炉体、烟囱和安全
阀组成。炉体内有耐火保 温层,耐火保温层内侧有
不锈钢内筒,以防止吹灰损坏耐火保温层。 炉体内有内盘管与外盘管两层盘管,内盘管与外盘管之间的距离在 100-500毫米之间,内盘管与外盘管分别有进口和出口,外盘管出口连 接高压汽水分离器的蒸汽入口,内盘管的进口连接高压汽水分离器的 出汽口。外盘管(
蒸发器)产生的蒸汽经过高压汽水分离器,将蒸汽中 含有杂质的颗粒状含盐水份过滤,然后进入内盘管(过热器)。经过汽 水分离后进入过热器的汽为纯净汽,基本不含杂质。内盘管(过热器) 长期使用,管内壁不会产生结盐垢现象,提高内盘管使用寿命。
为了调节炉体内温度,
预防靠近燃烧器的盘管温度过高,在靠近 燃烧器的内盘管内侧固定有复合隔热层,复合隔热层的厚度为10-30 毫米。在
对流段二、三回程前后,即炉体前端面并在外盘管的外侧有 对称固定的前吹灰管,在炉体后端面并在内盘管与外盘管之间有对称 固定的后吹灰管。根据锅炉运行情况,可以定时对烟道系统进行吹扫 清灰处理,确保二、三回程烟道流通顺畅,降低烟道流通阻力损失, 减少风机出力,清除盘管壁面烟灰聚积层,降低对流换热热阻,达到 强化换热的效果,从而提高
传热效率,降低排烟温度,提高能源的利 用率。采用吹灰清灰系统创新技术,必须考虑隔热层的保护,因此, 这种过热蒸汽加热炉在隔热层内侧设置了不锈钢内筒,防止吹灰损坏 隔热层。在炉体的底部固定有5个清灰口;5个清灰口穿过炉体、耐火 保温层和不锈钢内筒。
高压汽水分离器罐体为圆柱形,罐体上有
温度计接口、压力表接 口、液位计接口和
安全阀接口,罐体下部固定有蒸汽入口,罐体顶部 固定有出汽口,罐体底部有出水口,罐体内至少有两层孔板,即水下 孔板和均汽孔板,水下孔板和均汽孔板孔的直径为8-12毫米之间,罐 体内上部有除沫器。蒸汽从罐体下部蒸汽入口进入罐内,纯净汽通过 孔板到达罐顶部,从出汽口排出;颗粒状水被孔板阻挡,聚集成水滴, 流到罐底部。水聚集可以漫过水下孔板。罐内水超过一定高度,可以 从罐底部出水口排出。罐体顶部设除沫器,当汽通过除沫器时,将蒸 汽中未除去的细小颗粒含盐水份除去,确保分离器出去的蒸汽纯度。
为了加工制作方便,高压汽水分离器的罐体的高度在1800-3500 毫米之间。罐体直径在400-800毫米之间。
高压汽水分离器的水下孔板和均汽孔板的形状为圆锥形,锥度在 90-150度之间,水下孔板和均汽孔板厚度在3-10毫米之间,水下孔板 和均汽孔板
焊接在罐体内部。
为了防止水从罐底流出时,罐内水产生漩涡,高压汽水分离器的 罐体的出水口上有一个防涡板。
本发明的有益效果是:本发明采用汽水分离器,将蒸发器产生的 蒸汽进行汽水分离,清除蒸汽中所含的杂质,经过过热器过热时,过 热器管壁不会结盐垢。这样能延长过热器的使用寿命,提高过热效率, 并克服过热器因结盐垢发生爆裂事故。与此同时,本发明设计的吹灰 清灰系统,能够定期有效地对锅炉二、三回程烟气流道进行吹扫清灰, 确保烟道长期处于比较清洁的状态,降低烟气
流动阻力损失,减少风 机出力,保证良好的换热环境,提高换热效率,在很大程度上,降低 了锅炉维护费用,提高了能源有效利用率。
附图说明
图1是本发明带吹灰清灰系统燃油气过热蒸汽加热炉结构剖面示 意图。表示其内盘管、外盘管、不锈钢内筒、吹灰口、清灰口的形状 和在炉体中的
位置,并表示各结构部件之间的位置关系。
图2是附图1左视图,表示炉体前端吹灰口在炉体上的形状及位 置。
图3是附图1右视图,表示炉体后端吹灰口、内盘管的进口和出 口以及外盘管的进口和出口。
图4是汽水分离器的结构剖面示意图
图中,1.燃烧器,2.前吹灰管,3.复合隔热层,4.耐火保温层, 5.不锈钢内筒,6.内盘管,7.外盘管,8.烟囱,9.后吹灰管,10.清灰 口,11.炉体,12.外盘管进口,13.外盘管出口,14.内盘管出口,15. 内盘管进口,16.出水口,17.防涡板,18.蒸汽入口,19.罐体,20.水 下孔板,21.温度计接口,22.压力表接口,23.液位计接口,24.均气 孔板,25.安全阀接口,26.除沫器,27出汽口。
实施例1:参阅图1。本发明带吹灰清灰系统燃油气过热蒸汽加热 炉
参阅图1。燃烧器1采用双
燃料燃烧器1,即既能燃油又能燃气的 燃烧器1,安装在炉体11的前端部。炉体11采用圆柱形卧式,炉体 11直径为2500毫米,长度为6000毫米。炉体11内壁有耐火保温层4, 耐火保温层4内侧有不锈钢内筒5。过热蒸汽加热炉还包括烟囱8,和 安全阀等。炉体11内有
辐射管,辐射管为内盘管6和外盘管7两层。 内盘管6和外盘管7之间的距离为200毫米。内盘管6和外盘管7均 采用直径为85毫米的无缝钢管焊接制成,内盘管6盘好后直径为1400 毫米,外盘管7盘成直径1700毫米。内盘管6为过热器,外盘管7为 蒸发器。在靠近燃烧器1的内盘管6内侧固定有复合隔热层3,复合隔 热层3的厚度为10-30毫米。在对流段二、三回程前后,即炉体11前 端面并在外盘管7的外侧有对称固定的前吹灰管2,在炉体11后端面 并在内盘管6与外盘管7之间有对称固定的后吹灰管9。
参阅附图2,炉体11前端部在同心圆上对称分布4个前吹灰管2。
参阅附图3,炉体11后端部设有外盘管7的进口12和出口13, 内盘管进口15和14,在同心圆上对称分布4个后吹灰管9。外盘管出 口13管线连接高压汽水分离器的蒸汽入口18,内盘管6进口管线连接 高压汽水分离器的出汽口27。外盘管(蒸发器)产生的蒸汽经过高压汽 水分离器,将蒸汽中含有杂质的颗粒状水份过滤,进入内盘管(过热 器)的气为纯净汽,不含杂质。内盘管6内壁不会产生结垢现象。在炉 体11的底部固定有5个清灰口10;5个清灰口10穿过炉体11、耐火 保温层4和不锈钢内筒5。
参阅图4。高压汽水分离器的结构是:罐体19高3000毫米,罐体 为圆柱形,罐体直径650毫米,采用20毫米钢板焊接成。罐体19上 有温度计接口21、压力表接口22、液位计接口23、和安全阀接口25, 分别安装温度计、液位计和安全阀。
罐体19下部距离罐底400毫米处有一个蒸汽入口18,采用直径为 80毫米管焊接在罐体19上。罐体19顶部的出汽口27采用80毫米管 焊接。罐体19底部的出水口16为89毫米管焊接。罐体19内部有水 下孔板20和均气孔板24,水下孔板20距离罐底800毫米,均气孔板 24距离罐底2200毫米。水下孔板20和均气孔板24采用8毫米厚钢板 制成圆椎形,锥度为120度。水下孔板20和均气孔板24上均匀布满 直径为8毫米的孔。罐体19内顶部有除沫器26,能防止蒸汽携带走更 细小的旱烟颗粒状水份。罐体底部出水口16上有一个防涡板17,防止 水从罐底流出时罐内水产生漩涡。