专利名称：火力发电锅炉结构及蒸汽循环装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种火力发电锅炉结构及蒸汽循环装置。
背景技术：
火力发电利用石油、煤炭和天然气等燃料燃烧时产生的热能来加热水，使水变成高温、高压水蒸气，然后再由水蒸气推动汽轮机带动发电机发电的方式实现热能到电能的转化。火力发电系统主要由燃烧系统(以锅炉为核心)、汽水系统(主要由各类泵、给水加热器、凝汽器、管道、水冷壁等组成)、电气系统(以汽轮发电机、主变压器等为主)、控制系统等组成。前二者产生高温高压蒸汽，电气系统实现由热能、机械能到电能的转变；控制系统保证各系统安全运行。冷凝式火电厂将50%以上的热能由冷凝器释放，能源、水资源浪费巨大，严重污染环境。如上背景技术，存在两大缺陷，一是锅炉只能将水加热为蒸汽而不能将乏汽加热循环，就需要凝汽器消耗大量热能将乏汽转换为水；二是汽包不仅是水汽分离装置，更重要的功能是承受过热蒸汽的背压，只能采取汽包，水冷壁相结合的结构以保证高背压的情况下蒸汽的产生和输送。问题的核心是最终作做功的汽轮机并不需要水而需要蒸汽，也就是说水不是参与汽轮机做功的工质，鉴于此，本发明设计全新的锅炉结构和蒸汽循环方式，达到节约能源的目的。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种火力发电锅炉结构及蒸汽循环装置，其特征在于所述锅炉及蒸汽循环装置包括锅炉炉膛、蒸汽加热室、水汽混合室、水汽泵、高压水泵、抽气泵、管道、喷头组成，所述蒸汽加热室包裹在锅炉炉膛外周面，水汽入口通过喷头、管道、水汽泵与水汽混合室连接，过热蒸汽出口通过管道与汽轮机入口连接，水汽混合室喷头通过管道、高压水泵与补水管道连接，乏汽入口通过管道、抽气泵与汽轮机出口连接，当过热蒸汽通过汽轮机做功后，乏汽经抽气泵输送至水汽混合室，补充水经高压水泵加压由喷头雾化至水汽混合室与乏汽混合，该混合水汽由水汽泵输送至蒸汽加热室加热为过热蒸汽，输入汽轮机做功。相较于现有技术，本发明取消传统火力发电厂的冷凝器系统，取消锅炉水冷壁和汽包，形成以蒸汽为工质的完整循环，节约大量燃煤、用水、土地、管线材料，热效率高，低碳、节能、环保。相较于现有技术，本发明取消传统火力发电厂的冷凝器系统，取消锅炉水冷壁和汽包，形成以蒸汽为工质的完整循环，节约大量燃料、用水、土地、管线材料，热效率高，低碳、节能、环保。
图1是本发明的锅炉的剖面示意图；图2是本发明的水汽混合室的剖面示意图3是蒸汽循环示意图
具体实施例方式下面结合
及具体实施方式
对本发明进一步说明。请参阅图1，本发明的所述锅炉及蒸汽循环装置包括锅炉炉膛30、蒸汽加热室50、 蒸汽加热室50包裹在锅炉炉膛30外周面，锅炉炉膛30设有炉膛壁301、在炉膛壁301的不同位置分别设加料口 303、排烟口 304、排渣口 305，蒸汽加热室50通过喷头503、管道502、 水汽泵(图未示)与水汽混合室连接，过热蒸汽出口 504通过管道与汽轮机入口连接。请一并参阅图2及图3，水汽混合室70喷头703通过管道702、高压水泵(图未示) 与补水管道连接，乏汽入口通过管道704、抽气泵40与汽轮机20出口连接，出口 705通过连接水汽泵60与蒸汽加热室50管道502连接。当过热蒸汽通过汽轮机20做功后，乏汽经抽气泵40输送至水汽混合室70，补充水经高压水泵加压由喷头703雾化至水汽混合室70与乏汽混合，该混合水汽由水汽泵60输送至蒸汽加热室50加热为过热蒸汽，输入汽轮机20 做功。锅炉点燃后，首先将503雾化水加热为蒸汽，当蒸汽达到达到汽轮机20需要的温度和压力后再启动汽轮机20。鉴于本循环中的因设计大空间的蒸汽加热室50，可以承受汽轮机20做功的背压而不至于过大的背压逆向传导影响汽轮机20出口的真空度；补水经703雾化能够与乏汽充分混合，使乏汽温度降低，体积迅速缩小，有利于增加循环效率。补充水是对蒸汽循环过程中工质损耗的补充，补充量根据循环状况确定，为达到补充水量与工质损耗、乏汽混合量的平衡，汽轮机20另设排压阀(图未示)以调整。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种火力发电锅炉结构及蒸汽循环装置，其特征在于所述锅炉及蒸汽循环装置包括锅炉炉膛、蒸汽加热室、水汽混合室、水汽泵、高压水泵、抽气泵、管道、喷头组成，所述蒸汽加热室包裹在锅炉炉膛外周面，水汽入口通过喷头、管道、水汽泵与水汽混合室连接，过热蒸汽出口通过管道与汽轮机入口连接，水汽混合室喷头通过管道、高压水泵与补水管道连接，乏汽入口通过管道、抽气泵与汽轮机出口连接，当过热蒸汽通过汽轮机做功后，乏汽经抽气泵输送至水汽混合室，补充水经高压水泵加压由喷头雾化至水汽混合室与乏汽混合，该混合水汽由水汽泵输送至蒸汽加热室加热为过热蒸汽，输入汽轮机做功。
2.根据权利要求1所述的火力发电锅炉结构及蒸汽循环装置，其特征在于所述蒸汽加热室内周面大于锅炉炉膛外周面并包裹在锅炉炉膛外面，蒸汽加热室内周面与炉膛外周面之间形成夹层。
3.根据权利要求2所述的火力发电锅炉结构及蒸汽循环装置，其特征在于所述锅炉炉膛设有炉膛壁、在炉膛壁的不同位置分别设加料口、排烟口、排渣口。
4.根据权利要求2所述的火力发电锅炉结构及蒸汽循环装置，其特征在于所述炉膛臂外周面覆盖散热层。
5.根据权利要求2所述的火力发电锅炉结构及蒸汽循环装置，其特征在于所述蒸汽加热室外周面覆盖保温层。
6.根据权利要求1所述的火力发电锅炉结构及蒸汽循环装置，其特征在于所述汽轮机出口设排压阀。
全文摘要
本发明提供一种火力发电锅炉结构及蒸汽循环装置，其特征在于所述锅炉及蒸汽循环装置包括锅炉炉膛、蒸汽加热室、水汽混合室、水汽泵、高压水泵、抽气泵、管道、喷头组成，所述蒸汽加热室包裹在锅炉炉膛外周面，水汽入口通过喷头、管道、蒸汽泵与水汽混合室连接，过热蒸汽出口通过管道与汽轮机入口连接，水汽混合室喷头通过管道、高压水泵与补水管道连接，乏汽入口通过管道、抽气泵与汽轮机出口连接，当过热蒸汽通过汽轮机做功后，乏汽经抽气泵输送至水汽混合室，补充水经高压水泵加压由喷头雾化至水汽混合室与乏汽混合，该混合水汽由水汽泵输送至蒸汽加热室加热为过热蒸汽，输入汽轮机做功。相较于现有技术，本发明取消传统火力发电厂的冷凝器系统，取消锅炉水冷壁和汽包，形成以蒸汽为工质的完整循环，节约大量燃煤、用水、土地、管线材料，热效率高，低碳、节能、环保。
文档编号F22B33/18GK102230610SQ201110096150
公开日2011年11月2日 申请日期2011年4月15日 优先权日2011年4月15日
发明者王仲彦 申请人:王仲彦