一种加热饱和蒸汽的煤气锅炉和获得过热蒸汽的方法技术

一种加热饱和蒸汽的锅炉包括燃烧装置1，燃烧装置1上方的饱和蒸汽低温过热器4，饱和蒸汽低温过热器4上方的饱和蒸汽高温过热器5，蒸发器7、省煤器8和汽包6，饱和蒸汽低温过热器4出口设置有减温器9和任选的作为辅助设备的风机(11)。燃烧装置1由燃烧器101、炉墙102、燃烧室103组成。本发明专利技术既将低品质饱和蒸汽加热成高品质过热蒸汽，又充分利用了加热饱和蒸汽后的高温排烟，热效率高，节能效果好。锅炉结构简单，不设空气预热器，风烟管道简单；设有隔热的燃烧室，燃烧稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种加热饱和蒸汽的煤气锅炉和获得过热蒸汽的方法
本专利技术涉及一种煤气锅炉，具体涉及一种加热饱和蒸汽的煤气锅炉，以及加热饱和蒸汽以获得过热蒸汽的方法。
技术介绍
冶金行业在生产过程中产生有大量的饱和蒸汽。这类饱和蒸汽，因为能量品质低，大多作为生产或生活用。如生产中用来加热，或用作吹扫用汽；生活中用作澡堂、食堂及采暖用。但是这些用量都是非常少的，绝大部分饱和蒸汽，都是直接排放，白白浪费。随着技术的发展、节能减排政策的要求及企业自身降低能耗的需要，现在已经开始开发利用低品位废热。如螺杆膨胀发电机、饱和蒸汽发电机组，这类设备能直接利用饱和蒸汽产生电能，但是这类价格高，热效率非常低，投资回收期比较长。所以直接饱和蒸汽利用发电的技术一直没有得到推广。过热蒸汽的利用是非常成熟而普遍的，如能将饱和蒸汽加热为过热蒸汽，并且技术成熟、经济合理，那么将大大增加饱和蒸汽的回收利用率，降低企业的生产能耗。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种加热饱和蒸汽的煤气锅炉，既能将饱和蒸汽加热为过热蒸汽，又能将高温余热加以利用，产生蒸汽，并且系统结构简单。根据本申请的第一个实施方案，提供一种加热饱和蒸汽的煤气锅炉，该锅炉包括：燃烧装置，设置在燃烧装置上方的饱和蒸汽低温过热器，设置在饱和蒸汽低温过热器上方的饱和蒸汽高温过热器，位于饱和蒸汽高温过热器的烟气流下游的蒸发器和省煤器，以及位于该煤气锅炉上部或顶部的(蒸)汽包。一般，燃烧装置的高度h1(指主体结构的高度)为1.0-10m，优选1.3-9m，更优选1.5-8m。通常，燃烧装置的外形为(类似)六面体或立方体，例如，该燃烧装置具有四个炉墙侧面均为矩形和炉底部为矩形(或横截面为矩形)的一种构造，或该燃烧装置的外形为圆筒形或椭圆筒形。一般，加热饱和蒸汽的煤气锅炉的主体结构的高度h2为3.5-40m(米)，优选4-35m(米)，更优选5-30m(米)，更优选7.5-25m(米)，如13米或14米。其中燃烧装置中形成的烟气流依次流过设置在燃烧装置上方的饱和蒸汽低温过热器，设置在饱和蒸汽低温过热器上方的饱和蒸汽高温过热器，然后通过位于饱和蒸汽高温过热器的烟气流下游的蒸发器和省煤器。优选的是，该煤气锅炉具有“π”形或“П”形的构型(或结构或构造)，其中“π”形或“П”形的左侧从下到上依次设置燃烧装置、饱和蒸汽低温过热器、饱和蒸汽高温过热器，而“π”形或“П”形的右侧从上至下依次设置蒸发器和省煤器，以及“π”形或“П”形的顶部平台为燃烧烟气的通道，左右两侧通过顶部平台部的燃烧烟气通道连通。这种构型设计使得在煤气锅炉中的烟气通道组成密闭的流动空间。此外，上述锅炉还包括位于饱和蒸汽低温过热器和饱和蒸汽高温过热器之间的减温器。优选的是，在省煤器的烟气流下游设置作为辅助设备的风机。优选，燃烧装置由燃烧器、炉墙、燃烧室组成。优选的是，燃烧室由炉墙围成，且炉墙采用耐火隔热材料。优选，燃烧器设置在炉墙上，炉墙上还设置有防爆门、观火孔和补风口。防爆门设置在燃烧室的上部的侧壁上，用于在燃烧室内的压力骤升时及时释放压力。优选的是，减温器位于煤气锅炉的外界，减温器的两端口分别经由两个管道连接于饱和蒸汽低温过热器的蒸汽出口和饱和蒸汽高温过热器的蒸汽入口。优选的是，省煤器与蒸发器通过管道与汽包相连，其中汽包的第一入口与省煤器的出口相连，汽包的第一出口与蒸发器的入口相连。优选，蒸发器的出口与汽包的第二入口相连，从汽包的第二出口引出的管道与外来饱和蒸汽管道汇合后再与饱和蒸汽低温过热器的蒸汽入口相连。根据本申请的第二个实施方案，提供一种加热饱和蒸汽以获得过热蒸汽的方法或一种使用以上所述的煤气锅炉加热蒸汽以获得过热蒸汽的方法，该方法包括煤气经燃烧器进入燃烧装置的燃烧室内燃烧而产生高温烟气，烟气向上依次经过饱和蒸汽低温过热器、饱和蒸汽高温过热器，再依次经过蒸发器、省煤器而排出；外来给水经省煤器加热后再进入汽包的第一入口，从汽包的第一出口流出的热水进入蒸发器中，蒸发器产生的汽水混合物从汽包的第二入口进入汽包中，汽包中的蒸汽从汽包的第二出口引出并与外来饱和蒸汽汇集后经由饱和蒸汽低温过热器的入口被输入饱和蒸汽低温过热器(4)中，让蒸汽在过热器(4)中进行第一次过热，任选地再经过减温器，然后，进入饱和蒸汽高温加热器中进行第二次过热，所获得的过热蒸汽从饱和蒸汽高温加热器的蒸汽出口输出，获得过热蒸汽产品。根据本申请的第三个实施方案，提供一种加热饱和蒸汽以获得过热蒸汽的方法或一种使用以上所述的煤气锅炉加热蒸汽以获得过热蒸汽的方法，该方法包括煤气经燃烧器进入燃烧装置的燃烧室内燃烧而产生高温烟气，烟气向上依次经过饱和蒸汽低温过热器、饱和蒸汽高温过热器，再依次经过蒸发器、省煤器而排出；外来蒸汽经由饱和蒸汽低温过热器的入口被输入饱和蒸汽低温过热器中，让蒸汽在过热器(4)中进行第一次过热，任选地再经过减温器，然后，进入饱和蒸汽高温加热器中进行第二次过热，从饱和蒸汽高温加热器的蒸汽出口输出过热蒸汽产品；另外在上述操作的过程中，外来给水经省煤器加热后再进入汽包的第一入口，从汽包的第一出口流出的热水进入蒸发器中，蒸发器产生的汽水混合物从汽包的第二入口进入汽包中，汽包中的蒸汽从汽包的第二出口引出并与上述外来饱和蒸汽汇集后经由饱和蒸汽低温过热器(4)的入口被输入饱和蒸汽低温过热器中。一般，在上述方法中，燃烧产生高温烟气的温度为600～1500℃，优选700-1400℃，更优选800-1200℃。通常，风机排出的烟气的温度为100-200℃，优选120-180℃，更优选140-160℃。优选，外来饱和蒸汽和汽包第二出口饱和蒸汽的温度为150-250℃，优选160-240℃。优选，饱和蒸汽低温过热器出口处蒸汽的温度为250-350℃，优选260-340℃。优选，饱和蒸汽高温过热器出口处过热蒸汽的温度为360-450℃，优选370-440℃，更优选380-420℃。在本申请中，“任选地”表示进行或不进行。“任选的”表示有或没有。饱和蒸汽高温过热器与饱和蒸汽低温过热器之间，设置有减温器，饱和蒸汽高温过热器出口温度过高时可喷入减温水适当降温。本专利技术产生的过热蒸汽可以用于发电、生产、传动、拖动等其他用途。在本专利技术中，发电设备可以通过常规设备连接至过热蒸汽管道，利用产生的蒸汽发电，然后利用常规设备将电能储藏起来或利用常规输电线路输送到电网。本专利技术的传动、拖动是指利用常规设备将回收的能量带动其他设备运转。本专利技术的生产是指其他设备运转。本专利技术耐火隔热材料的常规的耐火材料，没有特殊的要求。防爆门、观火孔、补风口均为常规设计。本专利技术所述的水、外来水均为本领域常规用料。本专利技术未特殊说明的装置及技术均为本领域常规装置和技术。与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：1、本专利技术既将低品质的饱和蒸汽加热成高品质的过热蒸汽，又充分利用了加热饱和蒸汽后的高温排烟，产生低参数过热蒸汽，不同温度的热量被梯级利用，热效率高，节能效果好。2、本专利技术技术成熟，锅炉结构简单，不需要空气预热器，风烟管道简单。3、本专利技术设有隔热燃烧室，燃烧稳定。4、由于该煤气锅炉采用“П”形或“π”形的构型，左右两侧的组件彼此相互靠近，因此能够为彼此保温。附图说明图1为本专利技术流程图图2为本专利技术燃烧装置局部放大图图3为本专利技术汽包局本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加热饱和蒸汽的煤气锅炉，该锅炉包括：燃烧装置(1)，设置在燃烧装置(1)上方的饱和蒸汽低温过热器(4)，设置在饱和蒸汽低温过热器(4)上方的饱和蒸汽高温过热器(5)，位于饱和蒸汽高温过热器(5)的烟气流下游的蒸发器(7)和省煤器(8)，以及位于该煤气锅炉上部或顶部的汽包(6)。

【技术特征摘要】
1.一种加热饱和蒸汽的煤气锅炉，该锅炉包括：燃烧装置(1)，设置在燃烧装置(1)上方的饱和蒸汽低温过热器(4)，设置在饱和蒸汽低温过热器(4)上方的饱和蒸汽高温过热器(5)，位于饱和蒸汽高温过热器(5)的烟气流下游的蒸发器(7)和省煤器(8)，以及位于该煤气锅炉上部或顶部的汽包(6)；其中该煤气锅炉具有“π”形或“П”形的构型，其中“π”形或“П”形的左侧从下到上依次设置燃烧装置(1)、饱和蒸汽低温过热器(4)、饱和蒸汽高温过热器(5)，而“π”形或“П”形的右侧从上至下依次设置蒸发器(7)和省煤器(8)，以及“π”形或“П”形的顶部平台为燃烧烟气的通道，左右两侧通过顶部平台部的燃烧烟气通道连通；其特征在于：省煤器(8)与蒸发器(7)通过管道与汽包(6)相连，其中汽包(6)的第一入口(601)与省煤器的出口(802)相连，汽包(6)的第一出口(602)与蒸发器(7)的入口(701)相连，和/或蒸发器(7)的出口(702)与汽包(6)的第二入口(603)相连，从汽包(6)的第二出口(604)引出的管道与外来饱和蒸汽管道(201)汇合后再与饱和蒸汽低温过热器的蒸汽入口(401)相连。2.根据权利要求1所述的一种加热饱和蒸汽的煤气锅炉，其特征在于：它还包括：位于饱和蒸汽低温过热器(4)和饱和蒸汽高温过热器(5)之间的减温器(9)。3.根据权利要求1所述的一种加热饱和蒸汽的煤气锅炉，其特征在于：燃烧装置(1)包括燃烧器(101)、炉墙(102)和燃烧室(103)。4.根据权利要求3所述的一种加热饱和蒸汽的煤气锅炉，其特征在于：燃烧器(101)设置在炉墙(102)上，炉墙上还设置有防爆门(104)、观火孔(105)和进风口(106)。5.根据权利要求2所述的一种加热饱和蒸汽的煤气锅炉，其特征在于：减温器(9)位于煤气锅炉的外界，减温器(9)的两端口分别经由两个管道连接于饱和蒸汽低温过热器的蒸汽出口(402)和饱和蒸汽高温过热器的蒸汽入口(501)。6.根据权利要求3所述的一种加热饱和蒸汽的煤气锅炉，其特征在于：燃烧室(103)由炉墙(102)围成，且炉墙(102)采用耐火隔热材料。7.根据权利要求5所述的一种加热饱和蒸汽的煤气锅炉，其特征在于：在省煤器(8)的烟气流下游设置作为辅助设备的风机(11)。8.加热饱和蒸汽以获得过热蒸汽的方法或一种使用权利要求1-7中任何一项所述的煤气锅炉加热蒸汽以获得过热蒸汽的方法，该方法包括：煤气经燃烧器(101)进入燃烧装置(1)的燃烧室(103)内燃烧而产生高温烟气，烟气向上依次经过饱和蒸汽低温过热器(4)、饱和蒸汽高温过热器(5)，再依次经过蒸发器(7)、省煤器(8)而排出；外来给水(12)经省煤器(8)加热后再进入汽包(6)的第一入口(601)，从汽包(6)的第一出口(602)流出的热水进入蒸发...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡风华，徐忠，彭杰，谭玮其，尹志强，
申请(专利权)人：湖南中冶长天节能环保技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43