一种适用于加热蒸汽的锅炉系统的制作方法

本发明属于锅炉，特别涉及一种适用于加热蒸汽的锅炉系统。

背景技术：

1、常规电站锅炉的入口工质为水，经过加热变为饱和蒸汽，引入汽轮机做功。锅炉需要布置水冷壁、省煤器、过热器(再热器)等受热面，特别是水冷壁作为包覆燃烧室的主要受热面，其吸热量达到锅炉总热量的1/3。水冷壁具有吸热量大、热负荷高等特点，同时工质水也是在水冷壁吸热大量的热量后汽化，变成蒸汽。图3所示为常规锅炉工质变化。常规锅炉需要布置炉膛(水冷壁内工质为水)、省煤器(管内工质为水)、过热器(再热器)、过热器(再热器)受热面管内工质为蒸汽。

2、若进入锅炉的工质为蒸汽时，蒸汽无工质水的汽化潜热部分，即无“蒸发吸热”。如果采用蒸汽冷却燃烧室时，其高热负荷会使得燃烧器壁温高，带来选材、膨胀等问题。因此针对仅加热蒸汽的锅炉“蒸汽过热装置”，需要采用一种新的设计思路。图2所示为加热饱和蒸汽的锅炉工质变化。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种适用于加热蒸汽的锅炉系统。

2、本发明所采用的技术方案为：

3、一种适用于加热蒸汽的锅炉系统，包括燃烧室，燃烧室上连接有燃烧器，燃烧室的出口设置有炉膛，炉膛上部连接有尾部烟道，所述尾部烟道与炉膛下部之间连接有烟气循环单元；所述燃烧室和炉膛下部设置汽冷壁，炉膛上部设置包墙再热器和受热面，汽冷壁、包墙再热器和受热面依次连通；还包括饱和蒸汽管路，饱和蒸汽管路分成两支路，饱和蒸汽管路的一条支路连接到汽冷壁，饱和蒸汽管路的另一条支路连接到受热面。

4、当工质为蒸汽时，蒸汽温度比水高，需提高炉膛的耐热能力或降低炉膛温度。本发明的烟气循环管路可将降温后的烟气返送至炉膛下部，从而降低炉膛内混合后的烟气温度。采用烟气再循环，降低炉膛内烟气温度，减弱辐射特性，对流受热面烟气温度降低，有利于受热面设计。当工质为蒸汽时，蒸汽较水的密度小，通入蒸汽的流速较高。本发明将一部分饱和蒸汽通入受热面，减小通入水冷壁部分饱和蒸汽的流速，可减小系统阻力。

5、作为本发明的优选方案，所述烟气循环单元包括空预器，空预器连接于尾部烟道上，风管穿过空预器，风管的一端连接有送风机，尾部烟道连接有循环烟气管路，循环烟气管路的另一端连接到炉膛下部。尾部烟气在空预器中加热风管中的空气，从而尾部烟气的温度降低。降温后的烟气返送至炉膛下部，有利于降低炉膛出口烟温。

6、作为本发明的优选方案，所述尾部烟道上还连接有除尘器。除尘器对尾部烟气进行除尘。

7、作为本发明的优选方案，所述循环烟气管路上连接有再循环风机。通过再循环风机将尾部烟气返送至炉膛下部。

8、作为本发明的优选方案，所述尾部烟道内安装有脱硝设备。脱硝装置能对尾部烟气进行脱硝处理。

9、作为本发明的优选方案，所述燃烧室为绝热燃烧室。本发明采用绝热燃烧室，可避免常规煤粉锅炉的炉膛燃烧方式，高温绝热燃烧室的燃烧室出口为高温烟气，炉膛内燃烧辐射特性较弱，汽冷壁吸热量降低。

10、作为本发明的优选方案，所述燃烧室设置液态排渣结构。

11、作为本发明的优选方案，所述燃烧室敷设耐火材料。

12、本发明的有益效果为：

13、1.本发明的烟气循环管路可将降温后的烟气返送至炉膛下部，从而降低炉膛内混合后的烟气温度。采用烟气再循环，降低炉膛内烟气温度，减弱辐射特性，对流受热面烟气温度降低，有利于受热面设计。

14、2.本发明将一部分饱和蒸汽通入受热面，减小通入水冷壁部分饱和蒸汽的流速，可减小系统阻力。

技术特征：

1.一种适用于加热蒸汽的锅炉系统，包括燃烧室(1)，燃烧室(1)上连接有燃烧器(2)，燃烧室(1)的出口设置有炉膛，炉膛上部连接有尾部烟道(6)，其特征在于：所述尾部烟道(6)与炉膛下部之间连接有烟气循环单元；所述燃烧室(1)和炉膛下部设置汽冷壁(3)，炉膛上部设置包墙再热器(4)和受热面(5)，汽冷壁(3)、包墙再热器(4)和受热面(5)依次连通；还包括饱和蒸汽管路，饱和蒸汽管路分成两支路，饱和蒸汽管路的一条支路连接到汽冷壁(3)，饱和蒸汽管路的另一条支路连接到受热面(5)。

2.根据权利要求1所述的一种适用于加热蒸汽的锅炉系统，其特征在于：所述烟气循环单元包括空预器(8)，空预器(8)连接于尾部烟道(6)上，风管穿过空预器(8)，风管的一端连接有送风机，尾部烟道(6)连接有循环烟气管路，循环烟气管路的另一端连接到炉膛下部。

3.根据权利要求2所述的一种适用于加热蒸汽的锅炉系统，其特征在于：所述尾部烟道(6)上还连接有除尘器。

4.根据权利要求2所述的一种适用于加热蒸汽的锅炉系统，其特征在于：所述循环烟气管路上连接有再循环风机(9)。

5.根据权利要求1所述的一种适用于加热蒸汽的锅炉系统，其特征在于：所述尾部烟道(6)内安装有脱硝设备(7)。

6.根据权利要求1所述的一种适用于加热蒸汽的锅炉系统，其特征在于：所述燃烧室(1)为绝热燃烧室(1)。

7.根据权利要求1所述的一种适用于加热蒸汽的锅炉系统，其特征在于：所述燃烧室(1)设置液态排渣结构。

8.根据权利要求1～7任意一项所述的一种适用于加热蒸汽的锅炉系统，其特征在于：所述燃烧室(1)敷设耐火材料。

技术总结
本发明属于锅炉技术领域，特别涉及一种适用于加热蒸汽的锅炉系统。其技术方案为：一种适用于加热蒸汽的锅炉系统，包括燃烧室，燃烧室上连接有燃烧器，燃烧室的出口设置有炉膛，炉膛上部连接有尾部烟道，所述尾部烟道与炉膛下部之间连接有烟气循环单元；所述燃烧室和炉膛下部设置汽冷壁，炉膛上部设置包墙再热器和受热面，汽冷壁、包墙再热器和受热面依次连通；还包括饱和蒸汽管路，饱和蒸汽管路分成两支路，饱和蒸汽管路的一条支路连接到汽冷壁，饱和蒸汽管路的另一条支路连接到受热面。本发明提供了一种适用于加热蒸汽的锅炉系统。

技术研发人员：潘绍成,曾洁,黎懋亮,刘宇钢,尹朝强
受保护的技术使用者：东方电气集团东方锅炉股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12