双循环汽水联供电极锅炉系统 |
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| 申请号 | CN202311689097.7 | 申请日 | 2023-12-11 | 公开(公告)号 | CN117663105A | 公开(公告)日 | 2024-03-08 |
| 申请人 | 青岛达能环保设备股份有限公司; 青达节能工程研究院(青岛)有限公司; | 发明人 | 刘磊; 张光荣; 武晶红; 战卫星; 王勇; 刘衍卉; | ||||
| 摘要 | 一种双循环汽 水 联供 电极 锅炉 系统，包括电极锅炉，通过定压管道与电极锅炉上部相连接的定压装置，通过锅炉 饱和 蒸汽 管道与电极锅炉上部侧面相连接的分汽缸，既通过分汽缸排污管道与分汽缸底部相连接、又通过循环利用管道、给水管道与电极锅炉底部相连接的疏水器，给水 泵 ，通过换热蒸汽管道与分汽缸相连接的换热器，用于连接电极锅炉底部与换热器底部的锅炉凝 水循环 管道，安装在锅炉凝水循环管道上的锅炉凝水 循环泵 ，用于连接电极锅炉底部与换热器上部的锅炉热水管道。本 发明 实现冬季供暖调峰，环保无污染，系统控制简单，维护量小，维护 费用 低，实现同时供气和供水。可广泛应用于火电厂电极锅炉系统技术领域中。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种双循环汽水联供电极锅炉系统，其特征在于，包括电极锅炉，通过定压管道与电极锅炉上部相连接的定压装置，通过锅炉饱和蒸汽管道与电极锅炉上部侧面相连接的分汽缸，既通过分汽缸排污管道与分汽缸底部相连接、又通过循环利用管道、给水管道与电极锅炉底部相连接的疏水器，安装在给水管道上的给水泵，设有二次侧热网循环水回水管道与二次侧热网循环水来水管道并通过换热蒸汽管道与分汽缸相连接的换热器，用于连接电极锅炉底部与换热器底部的锅炉凝水循环管道，安装在锅炉凝水循环管道上的锅炉凝水循环泵，用于连接电极锅炉底部与换热器上部的锅炉热水管道。 |
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| 说明书全文 | 双循环汽水联供电极锅炉系统技术领域[0001] 本发明涉及一种双循环汽水联供电极锅炉系统，可广泛应用于火电厂电极锅炉系统技术领域中。 背景技术[0002] 电极锅炉系统是利用水的高热阻特性，直接将电能转换为热能并产生水或蒸汽的一种技术，已在热电联产电厂中得到广泛应用。现有电极锅炉系统在运行过程中，其产生的热水通过换热器加热二次侧热网循环水，或者直接产生蒸汽对外提供蒸汽，功能较单一。主要存在如下不足：①燃煤锅炉作为启动锅炉机组提供蒸汽时，存在许多不足的方面，一是，煤作为燃煤锅炉的燃料，燃烧易形成不完全燃烧物、硫化物和氮化物，在无除尘器、脱硫、脱硝设施下，会增加污染物污染环境，对人类造成危害；二是，燃煤锅炉系统复杂，锅炉受热面易出现腐蚀结渣等问题，维护量大且费用高，系统也很难控制。②燃油锅炉以轻油和重油为燃料，燃气锅炉以天然气、沼气、液化石油气、煤气等气体为燃料，通常来说使用最多的则是天然气燃料，要求用户当地需开通天然气管道，这两种锅炉的燃料均为较为环保清洁能源。 发明内容[0003] 本发明的目的在于提供一种实现冬季供暖调峰、环保无污染、系统控制简单、维护量小、维护费用低、实现同时供气和供水的双循环汽水联供电极锅炉系统。 [0004] 为了达到上述目的，本发明双循环汽水联供电极锅炉系统，包括电极锅炉，通过定压管道与电极锅炉上部相连接的定压装置，通过锅炉饱和蒸汽管道与电极锅炉上部侧面相连接的分汽缸，既通过分汽缸排污管道与分汽缸底部相连接、又通过循环利用管道、给水管道与电极锅炉底部相连接的疏水器，安装在给水管道上的给水泵，设有二次侧热网循环水回水管道与二次侧热网循环水来水管道并通过换热蒸汽管道与分汽缸相连接的换热器，用于连接电极锅炉底部与换热器底部的锅炉凝水循环管道，安装在锅炉凝水循环管道上的锅炉凝水循环泵，用于连接电极锅炉底部与换热器上部的锅炉热水管道。 [0005] 本发明双循环汽水联供电极锅炉系统，所述的电极锅炉，进一步的，在电极锅炉侧面上设置锅炉自循环管道，安装在锅炉自循环管道上的锅炉自循环泵。 [0006] 本发明双循环汽水联供电极锅炉系统，所述的电极锅炉，包括锅炉外筒，安装在锅炉外筒内部的锅炉内筒，安装在锅炉内筒中的电极组。 [0007] 本发明双循环汽水联供电极锅炉系统，所述的电极锅炉，进一步的，其下部侧面通过取样管道与取样冷却器相连接。 [0008] 本发明双循环汽水联供电极锅炉系统，所述的给水管道，进一步的，还连接加药管道，安装在加药管道上的加药泵，与加药管道末端相连接的加药箱。 [0009] 本发明双循环汽水联供电极锅炉系统，所述的分汽缸，进一步的，其上部连接工业蒸汽管道，向外输送蒸汽，供用户使用。 [0011] 本发明双循环汽水联供电极锅炉系统，所述的换热器，为板式换热器、板壳式换热器或管壳式换热器。 [0012] 本发明双循环汽水联供电极锅炉系统，其工作原理是：（1）除氧后的除盐水经过加药系统加药后，通过给水管道及给水泵输送至电极锅炉内筒中，锅炉内筒中的电极组通高压后，电加热锅炉内筒中的介质而生成热水，定压装置对锅炉进行定压，热水通过锅炉热水管道及锅炉凝水循环泵输送至换热器，换热后的介质通过锅炉凝水循环管道及锅炉凝水循环泵输送至电极锅炉中，依次进行上述循环。 [0013] （2）除氧后的除盐水经过加药系统加药后，通过给水管道及给水泵输送至电极锅炉内筒中，锅炉内筒中的电极组通高压电后，电加热锅炉内筒中的介质而生成热水，热水通过锅炉循环管道及锅炉循环泵输送至锅炉内筒中做多次循环生成蒸汽，或者锅炉内筒中的电极组通高压电后加热锅炉内筒中的介质直接生成蒸汽，蒸汽在经锅炉饱和蒸汽管道至分汽缸，从分汽缸流出的蒸汽经换热蒸汽管道至换热器，换热后的冷凝水通过锅炉凝水循环管道及锅炉凝水循环泵输送至电极锅炉中，依次进行上述循环。 [0014] （3）当电极锅炉系统用于供水时，产生的饱和蒸汽全部通过分汽缸进入换热器，换热析出的冷凝水通过锅炉凝水循环泵进入电极锅炉中，或者产生的热水进入换热器，换热后的冷水通过锅炉凝水循环泵进入电极锅炉中，经过电极锅炉的排水阀排到疏水器中，最后冷凝水通过循环利用管道返回至给水管道中，进行循环利用。 [0015] （4）当电极锅炉系统用于供气时，一部分饱和蒸汽通过电蒸汽加热器加热至过热蒸汽或直接被消耗，电蒸汽过热器或疏水管道中产生的冷凝水，通过排水阀排到疏水器中，最后冷凝水再通过循环利用管道返回至给水管道中，进行循环利用。 [0016] （5）工业蒸汽管道一端连接分汽缸，另一端连接工业蒸汽母管，产生的蒸汽可实现给工业供气。分汽缸出口设置管道将产生的蒸汽输送至换热器，生成的过热蒸汽可用于启动锅炉，实现给锅炉启动用汽。 [0017] 本发明双循环汽水联供电极锅炉系统，当换热器工作压力小于2.5MPa，介质温度小于212℃时，换热器优选板式换热器，板式换热器换热系数大，重量轻，占地面积小，投资费用低，制造简单，增减换热面积方便；当换热器工作压力大于等于2.5MPa小于4.5MPa，介质温度大于等于212℃小于250℃时，换热器优选板壳式换热器，与板式换热器相比，投资费用较高，更耐温耐压；当换热器工作压力大于等于4.5MPa，介质温度大于等于250℃时，换热器优选管壳式换热器，与板式换热器和板壳式换热器相比，换热系数较小、重量大、制造复杂、占地面积大、投资费用比较高，但管壳式换热器更耐高温高压。 [0018] 本发明双循环汽水联供电极锅炉系统，由电极锅炉生成的热水与换热器冷源侧介质换热所组成的循环系统，和电极锅炉生成的蒸汽与换热器冷源侧介质换热所组成的循环系统，二者构成双循环系统。 [0019] 本发明双循环汽水联供电极锅炉系统，电极锅炉产生蒸汽并对外提供蒸汽的系统，为供气系统。供气系统包括输送除氧后除盐水的给水管道、安装在给水管道上的给水泵，加药箱、与加药箱出口和给水管道连接的加药管道、安装在加药管道上的加药泵，与给水管道出口连接的电极锅炉、与电极锅炉底部和中部接口连接的锅炉循环管道、安装在锅炉循环管道上的锅炉循环泵、与电极锅炉顶部接口连接的锅炉饱和蒸汽管道，与锅炉饱和蒸汽管道出口连接的分汽缸、与分汽缸出口连接的工业蒸汽管道。 [0020] 本发明双循环汽水联供电极锅炉系统，电极锅炉对外同时供热水与供蒸汽的系统，为汽水联供系统。汽水联供系统包括输送除氧后除盐水的给水管道、安装在给水管道上的给水泵，加药箱、与加药箱出口和给水管道连接的加药管道、安装在加药管道上的加药泵，与给水管道出口连接的电极锅炉、与电极锅炉底部和中部接口连接的锅炉循环管道、安装在锅炉循环管道上的锅炉循环泵、与电极锅炉顶部接口连接的锅炉饱和蒸汽管道，与锅炉饱和蒸汽管道出口连接的分汽缸、与分汽缸出口连接的工业蒸汽管道和换热蒸汽管道，与换热蒸汽管道出口连接的换热器、与换热器出口和电极锅炉底部进口连接的锅炉凝水循环管道，安装在锅炉凝水循环管道上的锅炉凝水循环泵。通过一个汽水联供系统，即可实现既能为用户供给热水，又能够为用户供给蒸汽和过热蒸汽，还具备能够为用户同时提供热水、蒸汽和过热蒸汽的功能。因此，本发明可实现同时供气和供水的功能。 [0021] 本发明双循环汽水联供电极锅炉系统，给水泵安装在给水管道上，给水管道一端接入除盐水，另一端连接电极锅炉底部。加药箱、加药泵、加药管道构成加药系统，加药箱出口连接加药管道，加药泵安装在加药管道上，通过加药管道连接到给水管道中。 [0022] 本发明双循环汽水联供电极锅炉系统，其他排污管道连接电极锅炉、分汽缸、换热器及各管道最低处的排污阀。 [0023] 发明双循环汽水联供电极锅炉系统，取样管道连接电极锅炉与取样冷却器，可根据具体需要设置取样点。 [0024] 本发明双循环汽水联供电极锅炉系统，换热器冷源侧入口连接二次侧热网循环水来水管道，出口连接二次侧热网循环水回水管道，通过电极锅炉产生的蒸汽或热水与二次侧热网循环水换热，实现冬季供暖调峰。 [0025] 本发明双循环汽水联供电极锅炉系统，与燃煤锅炉、燃油锅炉和燃气锅炉相比，加热介质为除盐水，除盐水为最环保清洁能源，不会产生污染物，无需增加除尘器、脱硫、脱硝设施处理污染物，也不会出现腐蚀结垢现象。因此，环保无污染，系统控制简单，维护量小，维护费用低。 [0026] 本发明双循环汽水联供电极锅炉系统，所述的电极锅炉，可不进行锅炉自循环，直接生成蒸汽，无需设置锅炉循环管道和锅炉循环泵，因此本发明至少有2台泵组，分别为给水泵和锅炉凝水循环泵。 [0028] 以下结合附图及其实施例对本发明作更进一步的说明。 [0029] 图1是本发明的结构示意图。 具体实施方式[0030] 在图1中，本发明双循环汽水联供电极锅炉系统，包括电极锅炉1，通过定压管道12与电极锅炉上部相连接的定压装置2，通过锅炉饱和蒸汽管道13与电极锅炉上部侧面相连接的分汽缸3，既通过分汽缸排污管道14与分汽缸底部相连接、又通过循环利用管道15、给水管道16与电极锅炉底部相连接的疏水器4，安装在给水管道上的给水泵5，设有二次侧热网循环水回水管道17与二次侧热网循环水来水管道18并通过换热蒸汽管道19与分汽缸相连接的换热器6，用于连接电极锅炉底部与换热器底部的锅炉凝水循环管道7，安装在锅炉凝水循环管道上的锅炉凝水循环泵8，用于连接电极锅炉底部与换热器上部的锅炉热水管道9。 [0031] 本发明双循环汽水联供电极锅炉系统，所述的电极锅炉1，进一步的，在电极锅炉侧面上设置锅炉自循环管道10，安装在锅炉自循环管道上的锅炉自循环泵11。 [0032] 本发明双循环汽水联供电极锅炉系统，所述的电极锅炉1，包括锅炉外筒1‑1，安装在锅炉外筒内部的锅炉内筒1‑2，安装在锅炉内筒中的电极组1‑3。 [0033] 本发明双循环汽水联供电极锅炉系统，所述的电极锅炉1，进一步的，其下部侧面通过取样管道20与取样冷却器21相连接。 [0034] 本发明双循环汽水联供电极锅炉系统，所述的给水管道16，进一步的，还连接加药管道22，安装在加药管道上的加药泵23，与加药管道末端相连接的加药箱24。 [0035] 本发明双循环汽水联供电极锅炉系统，所述的分汽缸3，进一步的，其上部连接工业蒸汽管道25，向外输送蒸汽，供用户使用。 [0036] 本发明双循环汽水联供电极锅炉系统，所述的给水管道16，进一步的，其进水为来自除氧后的除盐水。 [0037] 本发明双循环汽水联供电极锅炉系统，所述的换热器6，为板式换热器、板壳式换热器或管壳式换热器。 [0038] 本发明双循环汽水联供电极锅炉系统，此外，图1中，其他排污管道26。其他排污管道连接电极锅炉、分汽缸、换热器及各管道最低处的排污阀。 [0039] 本发明双循环汽水联供电极锅炉系统，以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。 |
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