专利名称：一种使蒸汽锅炉节能运行的汽水循环系统的制作方法
技术领域：
本发明属于蒸汽锅炉汽水系统运行的技术领域。
背景技术：
目前，蒸汽锅炉在工业生产中应用十分广泛，它生产蒸汽，为用热设备即热交换 设备提供热能，同时，为了降低生产成本，企业还想方设法采取节煤、节电、节水、 节汽等多种节约措施。蒸汽锅炉给工业生产和人们的生活带来了很多好处。但是，它 的汽水系统也存在一些不足之处，其不足之处是(l)汽水系统其高温蒸汽与用热设 备换热后的高温凝结水直接排入大气，虽然设备投资偏少，但是污染环境，并且高温 凝结水直接排入大气是一种损失，同时蒸汽锅炉内还需不断补充冷水并加热升温变成 水蒸汽生产运行，直接导致生产成本便高；(2)汽水循环系统在运行过程中，其蒸汽经 过做功凝结成水，该凝结水返回到锅炉汽包过程中必须有输送泵，该泵工作时消耗电 能，其生产成本较高。(3)汽水循环系统在运行过程中，其蒸汽经过做功凝结成水，该 凝结水返回到锅炉汽包过程中，除必须有输送泵之外，还设置有存储该凝结水的复水 箱，其凝结水在复水箱内存储的过程中热量散失较多.
长期以来，人们没有想到，采取一种措施使该凝结水及时地返回到正在生产高温 高压蒸汽的锅炉的汽包内，最大限度地利用凝结水的余热、从而大大减少热能损耗、 节约锅炉燃料；长期以来，人们没有想到，也根本没有人去想采取一种措施使该凝 结水自然返回到正在生产高温高压蒸汽的锅炉的汽包内，省略其输送凝结水返回到锅 炉汽包内的泵体，减除该泵的建设投资；长期以来，人们没有想到，采取一种将锅炉 设备设置于地平面以下，省略其向锅炉炉膛内添加煤炭所需的煤炭提升装置与运行， 从而可进一步降低生产运行成本，提高其经济效益。
发明内容
本发明要解决的任务是提供一种使蒸汽锅炉节能运行的汽水循环系统，它采用保 温密闭全自动的凝结水回收方式，使高温蒸汽经过做功后的高温凝结水及时地自然地 返回到正在生产高温高压蒸汽的锅炉的汽包内，最大限度地利用凝结水的余热、从而 大大减少热能损耗、节约锅炉燃料；并且，还省略了该凝结水返回到锅炉汽包内所必须的输送泵；同时，还节省了锅炉房煤炭燃料的输送成本从而，在生产成本显著降低 的同时，环保指标也得到提升，以期达到零排放。
本发明的技术方案属于保温密闭全自动凝结水的回收方法，具体内容如下
一种使蒸汽锅炉节能运行的汽水循环系统，包括有蒸汽锅炉l、换热器4，其 蒸汽锅炉l炉体内的上部与下部位置处，分别设置有上汽包103和下汽包101，并且， 上汽包103与下汽包101之间用壁管102联通，其换热器4的进汽口 401与蒸汽锅炉 1内设置的上汽包103的出气口 1031之间用蒸汽管道3联通，其换热器4的排水口 402与蒸汽锅炉1内设置的下汽包101的进水口 1011之间用回水管道5联通，特别 是蒸汽锅炉1内上汽包103内软化水的最高水位线，即软化水沸腾后液面高度A 的标高小于换热器4的排水口 402的标高。
尤其是蒸汽锅炉1炉门口上方设置的供煤仓的入料口的实际标高值要低于室外 地表面的实际标高值。
为了控制换热器4的工作温度，在与换热器4的进汽口 401联通的蒸汽管道3上 设置有截汽阀302，并且在与换热器4的排水口 402联通的回水管道5上设置有截水 阀502。
为了调度多台换热设备组织生产，在与蒸汽锅炉上汽包103的出气口 1031联通 的蒸汽管道3上设置蒸汽分配器2。并且，在蒸汽管道3上设置支汽管301、截汽阀 3021，随后用并联、串联方式设置换热器4、 42等多组换热设备进行生产。
通常，蒸汽锅炉上汽包(103)的顶部的标高等于或者小于换热器排水口 (402) 的标高即可。
为减少蒸汽管道3、回水管道5在生产运行期间其热量的散失，蒸汽管道3、回 水管道5的外表面上设置有保温用的隔温材料。从而大大减少热能损耗、节约锅炉燃 料；
上述技术方案，在锅炉汽包内注足软化水并生产运行期间，蒸汽经过换热器做功 后其凝结水需要经过回水管道5由排水口 402进入蒸汽锅炉的下汽包101内，由于凝 结水的液态密度大于蒸汽的汽态密度，并且，在换热器排水口 402的高度大于蒸汽锅 炉上汽包103内软化水沸腾后液面髙度A的条件下，凝结水就从换热器排水口 402的 高度自然降到蒸汽锅炉上汽包103内软化水沸腾后液面A的高度，并且能源源不断地 连续进行，从而省略了该凝结水返回到锅炉汽包内所必须的输送泵。
由于，凝结水能够及时地、源源不断地、在重力作用下连续进入蒸汽锅炉1下汽 包101内，从而可省略存储该凝结水的复水箱设备，进一步减少或者避免该凝结水热量的散失。也最大限度地利用了该凝结水的余热、从而大大减少了热能损耗、节约了 锅炉燃料；
由于，蒸汽锅炉1炉门口上方设置的供煤仓入料口的实际标高值低于室外地表面 的实际标高值。就使得煤炭燃料不需要经过煤炭提升装置的运行，就可置入到蒸汽锅 炉l炉门口上方设置的供煤仓内，随后输入炉膛；当煤炭燃料不经过煤炭提升装置的 运行就可置入蒸汽锅炉l炉门口上方设置的供煤仓内时，锅炉排出的炉渣灰就需要提 升装置的运行输送到室外地表面处，但是煤炭燃烧后其炉渣灰的体积只有原煤炭体积 的四分之一，而重量还远远不及煤炭重量的四分之一；显然提升装置运行炉渣灰的成 本要远远低于提升装置运行煤炭燃料的成本。显然，当采用蒸汽锅炉l炉门口上方设 置的供煤仓入料口的实际标高值低于室外地表面的实际标高值时，就十分明显地节省 了锅炉房煤炭燃料的输送成本。
本发明的有益效果如下由于采用上述技术方案，使蒸汽经过做功后的凝结水 及时地、自然地、返回到正在生产高温高压蒸汽的锅炉的汽包内，最大限度地利用了 凝结水的余热、从而大大减少了热能损耗、节约了锅炉燃料；还省略了该凝结水返回 到锅炉汽包内所必须的输送泵以及复水箱设备；还节省了锅炉房煤炭燃料的输送成 本；从而，实现了本发明预期的任务，其方法和结构都简单。
图1是本发明一种使蒸汽锅炉节能运行的汽水循环系统第l个实施例的 工作原理结构图
图2是本发明一种使蒸汽锅炉节能运行的汽水循环系统第2个实施例的 工作原理结构图
图3是本发明一种使蒸汽锅炉节能运行的汽水循环系统第3个实施例的 工作原理结构图
图4是本发明一种使蒸汽锅炉节能运行的汽水循环系统第4个实施例的 工作原理结构图
2.蒸汽分配器 3.蒸汽管道 4.换热器 5.回水管道 51.回水支管 6.滤煤蓖
103.上汽包 104.供煤仓1011.进水口
301.支汽管 302.截汽阀3021.截汽阀
在图中，l.蒸汽锅炉
A.换热器 42.换热器
101.下汽包 1 02.壁管
1012.补水阀 1031.出气口401.进汽口 402.排水口 501.截水阀 502.截水阀
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作近一步说明 实施例1
在图l所示一种使蒸汽锅炉节能运行的汽水循环系统中，包括有蒸汽锅炉l、 换热器4，
在蒸汽锅炉1炉体内的上部与下部位置处，分别设置有上汽包103和下汽包101， 并且，上汽包103与下汽包101之间用壁管102联通，其上汽包103上最高水位线， 即软化水沸腾后的液面A要处于标高-0.500m的位置。
其换热器4的进汽口 401与蒸汽锅炉1内设置的上汽包103的出气口 1031之间 用蒸汽管道3联通，其换热器4的排水口 402与蒸汽锅炉1内设置的下汽包101的进 水口 1011之间用回水管道5联通，并使其排水口 402处于标高+0.300m的位置。
并且，在与换热器4的进汽口 401联通的蒸汽管道3上设置有截汽阀302，同时， 在与换热器4的排水口 402联通的回水管道5上设置有截水阀502。
同时，在截水阀502与下汽包101的进水口 1011之间的回水管道5上，设置有 补充软水的支管以及补水阀1012。
该汽水循环系统在投入运行时，首先关闭截水阀502，开启补水阀1012,使软化 水进入下汽包IOI、壁管102、上汽包103内，并使其软化水液面处于最高水位线， 水位计显示即观察到的位置，随后关闭补水阓1012。
运行期间关闭补水阀1012、开启截水阀502、调节截汽阀302，控制进入换热器4 内的蒸汽量，使其换热器4的工作温度达到额定值。
由于换热器安装后排水口 402的位置标高为+0.3m,锅炉安装后下汽包101内软 化水的沸腾液面处于标高-0.5m位置，其该汽水循环系统在运行时，经换热器凝结的 水就从其排水口 402的高度自然降到蒸汽锅炉上汽包103内软化水沸腾液面A的高 度，并且能源源不断地连续进行，从而省略了该凝结水返回到锅炉汽包内必须的输送 泵。该汽水循环系统在运行时，只要不出现露汽、露水现象，就不用往锅炉汽包内补 软水。
实施例2
6在图2所示一种使蒸汽锅炉节能运行的汽水循环系统中，包括有蒸汽锅炉l、蒸汽分配器2、换热器4，
在蒸汽锅炉1炉体内的上部与下部位置处，分别设置有上汽包103和下汽包101，并且，上汽包103与下汽包101之间用壁管102联通，其上汽包103上最高水位线，即软化水沸腾后的液面A要处于标高-0.500m的位置。
蒸汽分配器2设置在蒸汽锅炉与换热设备之间，其蒸汽分配器2的进汽口与蒸汽锅炉上汽包的出气口 1031之间用蒸汽管道联通，并在该管道上设置截汽阀；在蒸汽分配器2上设置有出汽口，并经截汽阀302与蒸汽管道3联通，该蒸汽管道3是蒸汽干管，在该蒸汽干管上设置有3根与换热设备联通的支汽管301，每根支汽管上均设置有截汽阀3021，
在换热设备即换热器4的排水口 402的下方，设置有与蒸汽锅炉下汽包101的进水口 1011联通的回水管道5，该回水管道5是回水干管，该回水干管上设置有截水阀502。
其3台换热器4的排水口 402通过回水支管51与回水干管5联通，并使其排水口 402处于标高+0.3m的位置。同时，在截水阀502与下汽包101的进水口 1011之间的回水干道上，设置有补充软水的支管以及补水阀1012。
该汽水循环系统在投入运行时，首先关闭截水阀502，开启补水阀1012，使软化水进入下汽包IOI、壁管102、上汽包103内，并使其软化水液面处于最高水位线，水位计显示即观察到的位置，随后关闭补水阀1012。
运行期间关闭补水阀1012、开启截水阀502、开启蒸汽分配器2的进汽管上的截汽阀，同时，打开蒸汽干管上的截汽阀302，调节截汽阀3021，控制进入换热器4内的蒸汽量，使其换热器4的工作温度达到额定值。
由于换热器安装后排水口 402的位置标高为+0.300m，锅炉安装后下汽包101内软化水的沸腾液面处于标高-0.5m位置，其该汽水循环系统在运行时，经换热器凝结的水就从其排水口 402的高度自然降到蒸汽锅炉上汽包103内软化水沸腾液面A的高度，并且能源源不断地连续进行，从而省略了该凝结水返回到锅炉汽包内所必须的输送泵。为使该汽水循环系统在运行时，安装与维修部分换热设备，在回水支管51上均设置有排水阀501。关闭截汽阀3021、截水阀501后，可对换热设备进行安装与维修。
该汽水循环系统在运行时，只要不出现露汽、露水现象，就不用往锅炉汽包内补
7软水。实施例3
在图3所示一种使蒸汽锅炉节能运行的汽水循环系统中，包括有蒸汽锅炉l、蒸
汽分配器2、换热器4、 4，、 42
在蒸汽锅炉1炉体内的上部与下部位置处，分别设置有上汽包103和下汽包101，并且，上汽包103与下汽包101之间用壁管102联通，其上汽包103上最高水位线，即软化水沸腾后的液面A要处于标高-0.500m的位置。
蒸汽分配器2设置在蒸汽锅炉与换热设备之间，其蒸汽分配器2的进汽口与蒸汽锅炉上汽包的出气口 1031之间用蒸汽管道联通，并在该管道上设置截汽阀；在蒸汽分配器2上设置有出汽口，并经截汽阀302与蒸汽管道3联通，该蒸汽管道3是蒸汽干管，在该蒸汽干管上设置有3根与换热设备联通的支汽管301，每根支汽管上均设置有截汽阀3021，
在换热设备即换热器4、 42的排水口 402的下方，设置有与蒸汽锅炉下汽包101的进水口 1011联通的回水管道5，该回水管道5是回水干管，该回水干管上设置有截水阀502。
其2台换热器4的排水口 402通过回水支管51与回水干管5联通，并使其排水口 402处于标高+0.3111的位置。其换热器4,、42串接相联，换热器4,的入汽口与支汽管301联通，
换热器42的排水口 402通过回水支管51与回水干管5联通，并使其排水口 402处于标高+0.3m的位置。
同时，在截水阀502与下汽包101的进水口 1011之间的回水干道上，设置有补充软水的支管以及补水阀1012。
该汽水循环系统在投入运行时，首先关闭截水阀502，开启补水阀1012,使软化水进入下汽包IOI、壁管102、上汽包103内，并使其软化水液面处于最高水位线，水位计显示即观察到的位置，随后关闭补水阀1012。
运行期间关闭补水阀1012、开启截水阀502、开启蒸汽分配器2的进汽管上的截汽阀，同时，打开蒸汽干管上的截汽阀302，调节截汽阀3021，控制进入换热器4内的蒸汽量，使其换热器4的工作温度达到额定值。
由于换热器安装后排水口 402的位置标高为+0.300m，锅炉安装后下汽包101内软化水的沸腾液面处于标高-0.5m位置，其该汽水循环系统在运行时，经换热器凝结的水就从其排水口 402的高度自然降到蒸汽锅炉上汽包103内软化水沸腾液面A的高度，并且能源源不断地连续进行，从而省略了该凝结水返回到锅炉汽包内所必须的输送泵。
为使该汽水循环系统在运行时，安装与维修部分换热设备，在回水支管51上均设置有截水阀501。关闭截汽阀3021、截水阀501后，可对换热设备进行安装与维修。
该汽水循环系统在运行时，只要不出现露汽、露水现象，就不用往锅炉汽包内补软水。
实施例4
在图4所示一种使蒸汽锅炉节能运行的汽水循环系统中，包括有:蒸汽锅炉l、蒸汽分配器2、 换热器4、 4n 42
在蒸汽锅炉1炉体内的上部与下部位置处，分别设置有上汽包103和下汽包101，并且，上汽包103与下汽包101之间用壁管102联通，其上汽包103上最高水位线，即软化水沸腾后的液面A要低于室外地平面的标高值，而且室内地平面与室外地平面的标高值相同，均为±0.00在本实施例中软化水沸腾后的液面A处于标高-0.400m的位置。
蒸汽分配器2设置在蒸汽锅炉与换热设备之间，其蒸汽分配器2的进汽口与蒸汽锅炉上汽包的出气口 1031之间用蒸汽管道联通，并在该管道上设置截汽阀；在蒸汽分配器2上设置有出汽口，并经截汽阀302与蒸汽管道3联通，该蒸汽管道3是蒸汽干管，在该蒸汽干管上设置有3根与换热设备联通的支汽管301，每根支汽管上均设置有截汽阀3021，
在换热设备即换热器4、 42的排水口 402的下方，设置有与蒸汽锅炉下汽包101的进水口 1011联通的回水管道5，该回水管道5是回水干管，该回水干管上设置有截水阀502。
其2台换热器4的排水口 402通过回水支管51与回水干管5联通，并使其排水口 402处于标高+0.3111的位置。其换热器4,.42串接相联，换热器4,的入汽口与支汽管301联通，
换热器42的排水口 402通过回水支管51与回水干管5联通，并使其排水口402处于标高+0.3m的位置。同时，在截水阀502与下汽包101的进水口 1011之间的回水干道上，设置有补充软水的支管以及补水阀1012。
该汽水循环系统在投入运行时，首先关闭截水阀502，开启补水闽1012，使软化水进入下汽包IOI、壁管102、上汽包103内，并使其软化水液面处于最高水位线，水位计显示即观察到的位置，随后关闭补水阀1012。
运行期间关闭补水阀1012、开启截水阀502、开启蒸汽分配器2的进汽管上的截汽阀，同时，打开蒸汽干管上的截汽阀302，调节截汽阀3021，控制进入换热器4内的蒸汽量，使其换热器4的工作温度达到额定值。
由于换热器安装后排水口 402的位置标高为+0.300m，锅炉安装后下汽包101内软化水的沸腾液面处于标高-0.4m位置，其该汽水循环系统在运行时，经换热器凝结的水就从其排水口 402的高度及时地、自然地、降到蒸汽锅炉上汽包103内软化水沸腾液面A的高度，并且能源源不断地连续进行，从而省略了该凝结水返回到锅炉汽包内所必须的输送泵以及复水箱设备。
在本实施例中，由于将蒸汽经换热器换热工作后的凝结水返回到锅炉下汽包内重复利用，就节约了大量软化水，节约了制作软化水的大量费用。同时也避免了将换热器换热工作后的废水废汽排向大气，就保护了环境，避免了对环境的污染。该汽水循环系统在运行时，只要不出现露汽、露水现象，就不用往锅炉汽包内补软化水。
为使该汽水循环系统在运行时，安装与维修部分换热设备，在回水支管51上均设置有截水阀501。关闭截汽阀3021、截水阀501后，可对换热设备进行安装与维修。
在本实施例中，滤煤蓖6的上表面与室内地平面、室外地平面相同，标高为±0.00蒸汽锅炉1炉门口上方设置的供煤仓104的入料口的标高值低于室内外地表面的标高，并且正好位于滤煤蓖6的下方位置处，当送煤车进入室内并将煤炭燃料卸到滤煤蓖6的上表面时，煤炭燃料将自行落入供煤仓104内，随后由抛煤机构将该煤炭燃料定量陆续抛入炉膛燃烧运行。省略了将煤炭燃料用提升装置运送到供煤仓104内的生产成本。即节省了锅炉房煤炭燃料的输送成本。
在本实施例中，蒸汽经换热器4、 4t、 42工作后的凝结水及时地返回到锅炉1的下汽包101内，最大限度地利用凝结水的余热、从而大大减少热能损耗、节约锅炉燃料；并且，还省略了该凝结水返回到锅炉汽包内所必须的输送泵以及复水箱设备。同时，在所有蒸汽管道、回水管道的外表面上均设置有保温用的隔温材料。从而大大减少了热能损耗、节约了锅炉燃料；
10
权利要求
1、一种使蒸汽锅炉节能运行的汽水循环系统，包括有蒸汽锅炉(1)、换热器(4)，其蒸汽锅炉(1)炉体内的上部与下部位置处，分别设置有上汽包(103)和下汽包(101)，并且，上汽包(103)与下汽包(101)之间用壁管(102)联通，其换热器(4)的进汽口(401)与蒸汽锅炉(1)内设置的上汽包(103)的出气口(1031)之间用蒸汽管道(3)联通，其换热器(4)的排水口(402)与蒸汽锅炉(1)内设置的下汽包(101)的进水口(1011)之间用回水管道(5)联通，其特征在于蒸汽锅炉(1)内上汽包(103)内软化水的最高水位线，即软化水沸腾后液面A的标高小于换热器(4)的排水口(402)的标高。
2、 根据权利要求l所述的一种使蒸汽锅炉节能运行的汽水循环系统，其特征在 于与换热器(4)的进汽口 (401)联通的蒸汽管道(3)上设置有截汽阀，同时， 与换热器(4)的排水口 (402)联通的回水管道(5)上设置有截水阀。
3、 根据权利要求l所述的一种使蒸汽锅炉节能运行的汽水循环系统，其特征在 于与蒸汽锅炉(1)内设置的上汽包(103)上的出气口 (1031)联通的蒸汽管道(3)上设置有蒸汽分配器(2)。
4、 根据权利要求1或2或3所述的一种使蒸汽锅炉节能运行的汽水循环系统， 其特征在于蒸汽锅炉上汽包(103)的顶部的标高等于换热器排水口 (402)的标高。
5、 根据权利要求1或2或3所述的一种使蒸汽锅炉节能运行的汽水循环系统， 其特征在于蒸汽锅炉上汽包(103)的顶部的标高小于换热器排水口 (402)的标高。
6、 根据权利要求1或2或3所述的一种使蒸汽锅炉节能运行的汽水循环系统， 其特征在于蒸汽锅炉(l)炉门口上方设置的供煤仓的入料口的实际标高值要低于室 内地表面的实际标高值。
7、 根据权利要求1或2或3所述的一种使蒸汽锅炉节能运行的汽水循环系统， 其特征在于蒸汽锅炉(l)炉门口上方设置的供煤仓的入料口的实际标高值要低于室 外地表面的实际标高值。
全文摘要
本发明公开了一种使蒸汽锅炉节能运行的汽水循环系统，属于蒸汽锅炉汽水系统运行的技术领域。其技术方案的要点是蒸汽锅炉(1)内上汽包(103)内软化水的最高水位线，即软化水沸腾后液面A的标高小于换热器(4)的排水口(402)的标高；它能使蒸汽经过做功后凝结水自然返回到正在生产高温高压蒸汽的锅炉的汽包内，从而省略了该凝结水返回到锅炉汽包内所需的泵体。同时，蒸汽锅炉(1)炉门口上方设置的供煤仓的入料口的实际标高值要低于室内地表面的实际标高值；省略了将煤炭燃料用提升装置运送到供煤仓(104)内的生产成本。也节省了锅炉房煤炭燃料的输送成本。其生产运行成本显著降低的同时，环保指标得到提升，可以达到零排放。本发明结构简单。
文档编号F22D11/00GK101684938SQ200910175039
公开日2010年3月31日 申请日期2009年9月13日 优先权日2008年9月27日
发明者樊荣富 申请人:樊荣富