燃气燃油熔盐一体化锅炉热分离物质的装置的制作方法

本发明涉及一种锅炉、蒸汽发生器、热分离装置。具体是燃气燃油熔盐一体化锅炉热分离物质的装置。

背景技术：

全世界一直以来都在研究如何提高锅炉体的热效率，来节约自然资源，一般都是对制造的材料、燃料的进入方式等进行的研究，然后逐步产生了亚临界、超临界、超超临界的锅炉，但是没有突破过锅炉的基本构造和蒸汽给水的方式，目前还是停留在水煮气泡的产汽模式的状态，且燃料燃烧、点火、余热回收也不尽理想，排放物的处理收集投资庞大、效果不良等。

传统浓缩烘干设备工艺复杂多段，机器笨重，投资成本高，耗能高。严重制约我国食品、海水淡化、制药、制糖、造纸、酒精、化工、垃圾、污水、矿产等工业结晶体浓缩、提取、分解、干燥等领域的发展。

技术实现要素：
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本发明为了克服现有技术的不足提供一种燃气燃油熔盐一体化锅炉热分离物质的装置。

本发明用熔盐作为传热介质传热到喷入的水雾来控制蒸汽的温度，提高和降低蒸汽温度与熔盐温度相关与蒸汽压力没有必然的相应关系。

本发明解决上百年传统锅炉的给水模式落后、产汽模式落后、热载体炉直接加热导热介质管道、导热介质热能损耗大、导热介质用量多、余热回收不完全、蒸汽质量差、锅炉设备体积庞大、耗材浪费等问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：

燃气燃油熔盐一体化锅炉热分离物质的装置由膨胀槽、第一熔盐槽、第二熔盐槽、第一熔盐导管、第二熔盐导管、保温层、燃烧腔、烟气腔、燃烧机、第一烟气管道、空气预热回收器、热风管道、第二烟气管道、烟囱、燃气燃油进口管、余热回收水箱、给水管、高压柱塞泵、蒸汽盘管、蒸汽盘管的进口、蒸汽盘管的出口、蒸汽管道、分汽缸、补水管、蒸汽发生器主体、第一高压喷雾装置、第二高压喷雾装置、物质热分离盘管进口管、固态物料输送器、液态物料输送器、物质热分离盘管、物质热分离盘管出口管、液态物料分离塔、固体物收集罐、导流板、阻流板、液态物收集罐、第一冷却水层、固态物料分离室、隔板、固态分离物收集罐、第二冷却水层、冷却塔和循环水泵组成。

1.各部件的结构如下：

1)所述膨胀槽为空罐体，内装膨胀后的熔盐。

2)所述第一熔盐槽为筒体，筒体壁内有槽，槽内装熔盐；筒体内设有物质热分离盘管。

3)所述第二熔盐槽为圆环筒体，圆环筒体壁内有槽，槽内装熔盐，圆环筒体壁上设有数根带弯头的第一熔盐导管，环绕于环内排列，环外设有数根第二熔盐导管；筒体内设有蒸汽盘管。

4)所述蒸汽盘管为螺旋状管道，由六条管盘旋而成。

5)所述燃烧机设有燃气燃油进口管和喷火口、进风口。

6)所述分汽缸为圆筒体，设有蒸汽进口和蒸汽出口。

7)所述蒸汽发生器主体为圆筒体，内设有第一高压喷雾装置和第二高压喷雾装置。

8)所述空气预热回收器为列管热交换器，设有进风口、热风出口和进烟口、出烟口，列管内为烟气、列管外为热空气。

9)所述余热回收水箱3-1为列管热交换器，设有补水管、出水口、进烟口、出烟口，列管外为冷却水、列管内为烟气。

10)所述物质热分离盘管，为螺旋状管道，盘旋在第一熔盐槽的圆筒内。

11)所述液态物料分离塔，外层设有第一冷却水层，内部为多层塔板结构，每层塔板都设有导流板、阻流板，每层导流板出口设有液态物收集罐，塔底部设有固体物收集罐。

12)所述固态物料分离室为横锥形筒体，外层设有第二冷却水层，内部由数块隔板将其分隔为数个空间，每个空间都有一根管道通向固态分离物收集罐。

2.各部件的连接方式如下：

1)所述保温层内有第一熔盐槽、第二熔盐槽、第一熔盐导管、第二熔盐导管、燃烧腔、烟气腔、第一烟气管道、蒸汽盘管、蒸汽发生器主体、物质热分离盘管。

2)所述膨胀槽通过管道与第一熔盐槽连通。

3)所述第一熔盐槽内有物质热分离盘管。

4)所述第二熔盐槽的内壁装有数根带弯头的第一熔盐导管、其两端分别插入第二熔盐槽和第一熔盐槽内；第二熔盐槽的环外装有第二熔盐导管，它的两端分别插入第二熔盐槽和第一熔盐槽内。

5)所述烟气腔通过第一烟气管道与空气预热回收器的进烟口连接、热烟气流入列管内与列管外的空气热交换，列管外的热空气从热风出口流入燃烧机的进风口。

5)所述空气预热回收器的出烟口通过第二烟气管道与余热回收水箱的进烟口连接。

6)所述余热回收水箱的出烟口与烟囱连接，其列管外的冷却水由补水管供给，冷却水与列管内的热烟气热交换后，热水从出水口与给水管入口连接，给水管出口与高压柱塞泵入口连接，高压柱塞泵分别与蒸汽发生器主体内的第一高压喷雾装置和第二高压喷雾装置连接。

7)所述燃烧机的喷火口插入燃烧腔内，其进风口通过热风管道与空气预热回收器的出风口连接。

8)所述蒸汽盘管的入口与蒸汽发生器主体连接后盘旋入第二熔盐槽内，其出口并联后通过蒸汽管道与分汽缸进口连接。

9)所述物质热分离盘管进口管分别与分汽缸出口、固体物料输送器出口、液体物料输送器出口连接，物质热分离盘管盘旋在第一熔盐槽内，物质热分离盘管出口管通过阀门分别与固态物料分离塔的进口和液态物料分离室的进口连接。

10)所述固态物料分离塔的第一冷却水层的出口通过管道与冷却塔的进口连接，冷却塔的出口与循环水泵的进口连接，循环水泵的出口通过阀门与第一冷却水层的进口连接。

11)所述液态物料分离室的第二冷却水层的出口通过管道与冷却塔的进口连接，冷却塔的出口与循环水泵的进口连接，循环水泵的出口通过阀门与第二冷却水层的进口连接。

上述蒸汽发生器主体内装有第一高压喷雾装置和第二高压喷雾装置。

上述蒸汽发生器主体设置在第一熔盐槽内。

本发明的有益效果：

1.本发明采用高压喷雾装置产生喷射汽雾给水，扩大热交换面积，提高了热效率；

2.本发明高压喷雾装置产生汽雾进入蒸汽盘管内与蒸汽盘管外的高温熔盐进行热交换使蒸汽盘管内汽雾产生汽爆、快速膨胀，直接产生过热蒸汽，蒸汽温度随熔盐温度可调节。

3.熔盐在第一熔盐槽和第二熔盐槽中产生温差进行自动对流，且没有闪点增加安全性。

4.分汽缸的高温蒸汽和固态物料/液态物料在物质分解盘管中再度加热并相互对撞，使固态物料中的水份汽化、固态物料膨化干燥；使液态物料中的物料水份汽化、液态物料进入旋风分离塔随比重分离，其作用速度快，热效率高。

5.本发明高压喷雾装置无水垢，增加设备使用寿命、减少了热损耗。

6.本发明高压喷雾装置无锅炉废水，大量节约水资源、减少了热损耗。

7.本发明高压喷雾装置余热回收利用完全。

附图说明

图1是本发明燃气燃油熔盐一体化锅炉热分离物质的装置结构示意图。

图中：膨胀槽1-1、第一熔盐槽1-2、第二熔盐槽1-3、第一熔盐导管1-4、第二熔盐导管1-5、保温层1-6、燃烧腔2-1、烟气腔2-2、燃烧机2-3、第一烟气管道2-4、空气预热回收器2-5、热风管道2-6、第二烟气管道2-7、烟囱2-8、燃气燃油进口管2-9、余热回收水箱3-1、给水管3-2、高压柱塞泵3-3、蒸汽盘管3-4-5-6-7-8-9、蒸汽盘管的进口3-4-5-6-7-8-9-1、蒸汽盘管的出口3-4-5-6-7-8-9-2、蒸汽管道3-10、分汽缸3-11、补水管3-12、蒸汽发生器主体4-1、第一高压喷雾装置4-2、第二高压喷雾装置4-3、物质热分离盘管进口管5-1、固态物料输送器5-2、液态物料输送器5-3、物质热分离盘管5-4、物质热分离盘管出口管5-5、液态物料分离塔6-1、固体物收集罐6-2、导流板6-3、阻流板6-4、液态物收集罐6-5、第一冷却水层6-6、固态物料分离室7-1、隔板7-2、固态分离物收集罐7-3、第二冷却水层7-4、冷却塔8-1、循环水泵8-2。

图2是本发明燃气燃油熔盐一体化热分离物质的装置中第二盐槽内部蒸汽盘管结构示意图。

图中：第一熔盐槽1-2、第二熔盐槽1-3、第一熔盐导管1-4、第二熔盐导管1-5、蒸汽盘管3-4-5-6-7-8-9、蒸汽盘管进口3-4-5-6-7-8-9-1、蒸汽盘管出口3-4-5-6-7-8-9-2、蒸汽发生器主体4-1。

图3是本发明燃气燃油熔盐一体化热分离物质的装置中第一盐槽内部物质分解盘管结构示意图。

图中：第一熔盐槽1-2、第二熔盐槽1-3、第一熔盐导管1-4、第二熔盐导管1-5、物质热分离盘管进口管5-1、物质热分离盘管5-4、热分离盘管出口管5-5、蒸汽发生器主体4-1。

图4是本发明燃气燃油熔盐一体化锅炉热分离物质的装置中熔盐槽结构俯视图。

图中：第一熔盐槽1-2、第二熔盐槽1-3、第一熔盐导管1-4、第二熔盐导管1-5、燃烧腔2-1、烟气腔2-2、蒸汽盘管进口3-4-5-6-7-8-9-1。

图5是本发明燃气燃油熔盐一体化锅炉热分离物质的装置中蒸汽发生器结构示意图。

图中：给水管3-2、蒸汽盘管进口3-4-5-6-7-8-9-1、蒸汽发生器主体4-1、第一高压喷雾装置4-2、第二高压喷雾装置4-3。

具体实施方式

本发明燃气燃油熔盐一体化锅炉热分离物质的装置可以直接生产过热蒸汽，可以高压高温、高压低温、低压高温、高压低温；采用蒸汽分解分离技术，对物质进行处理；系统可以瞬间开启和关闭；烟水双向余热回收。本发明彻底改变了传统锅炉的结构，节约了建造成本还提高了热效率；槽体灌注熔盐使设备传热均匀延长了使用寿命并提高了蒸汽质量；雾气喷射给水提高了热效率；气爆膨胀产气加速蒸汽的产生流程和提高安全性。

下面结合附图和具体实施对本发明作进一步描述：

本发明燃气燃油熔盐一体化锅炉热分离物质的装置结构如图1、图2、图3、图4、图5所示，燃气燃油熔盐一体化锅炉热分离物质的装置由膨胀槽1-1、第一熔盐槽1-2、第二熔盐槽1-3、第一熔盐导管1-4、第二熔盐导管1-5、保温层1-6、燃烧腔2-1、烟气腔2-2、燃烧机2-3、第一烟气管道2-4、空气预热回收器2-5、热风管道2-6、第二烟气管道2-7、烟囱2-8、燃气燃油进口管2-9、余热回收水箱3-1、给水管3-2、高压柱塞泵3-3、蒸汽盘管3-4-5-6-7-8-9、蒸汽盘管的进口3-4-5-6-7-8-9-1、蒸汽盘管的出口3-4-5-6-7-8-9-2、蒸汽管道3-10、分汽缸3-11、补水管3-12、蒸汽发生器主体4-1、第一高压喷雾装置4-2、第二高压喷雾装置4-3、物质热分离盘管进口管5-1、固态物料输送器5-2、液态物料输送器5-3、物质热分离盘管5-4、物质热分离盘管出口管5-5、液态物料分离塔6-1、固体物收集罐6-2、导流板6-3、阻流板6-4、液态物收集罐6-5、第一冷却水层6-6、固态物料分离室7-1、隔板7-2、固态分离物收集罐7-3、第二冷却水层7-4、冷却塔8-1和循环水泵8-2组成。

1.各部件的结构如下：

1)所述膨胀槽1-1为空罐体，内装膨胀后的熔盐。

2)所述第一熔盐槽1-2为筒体，筒体壁内有槽，槽内装熔盐；筒体内设有物质热分离盘管5-4。

3)所述第二熔盐槽1-3为圆环筒体，圆环筒体壁内有槽，槽内装熔盐，圆环筒体壁上设有数根带弯头的第一熔盐导管1-4，环绕于环内排列，环外设有数根第二熔盐导管1-5；筒体内设有蒸汽盘管3-4-5-6-7-8-9。

4)所述蒸汽盘管3-4-5-6-7-8-9为螺旋状管道，由六条管盘旋而成。

5)所述燃烧机2-3设有燃气燃油进口管2-9和喷火口、进风口。

6)所述分汽缸3-11为圆筒体，设有蒸汽进口和蒸汽出口。

7)所述蒸汽发生器主体4-1为圆筒体，内设有第一高压喷雾装置4-2和第二高压喷雾装置4-3；

8)所述空气预热回收器2-5为列管热交换器，设有进风口、热风出口和进烟口、出烟口，列管内为烟气、列管外为热空气。

9)所述余热回收水箱3-1为列管热交换器，设有补水管3-12、出水口、进烟口、出烟口，列管外为冷却水、列管内为烟气。

10)所述物质热分离盘管5-4，为螺旋状管道，盘旋在第一熔盐槽1-2的圆筒内。

11)所述液态物料分离塔6-1，外层设有第一冷却水层6-6，内部为多层塔板结构，每层塔板都设有导流板6-3、阻流板6-4，每层导流板6-3出口设有液态物收集罐6-5，塔底部设有固体物收集罐6-2。

12)所述固态物料分离室7-1为横锥形筒体，外层设有第二冷却水层7-4，内部由数块隔板7-2将其分隔为数个空间，每个空间都有一根管道通向固态分离物收集罐7-3。

2.各部件的连接方式如下：

1)所述保温层1-6内有第一熔盐槽1-2、第二熔盐槽1-3、第一熔盐导管1-4、第二熔盐导管1-5、燃烧腔2-1、烟气腔2-2、第一烟气管道2-4、蒸汽盘管3-4-5-6-7-8-9、蒸汽发生器主体4-1、物质热分离盘管5-4。

2)所述膨胀槽1-1通过管道与第一熔盐槽1-2连通。

3)所述第一熔盐槽1-2内有物质热分离盘管5-4。

4)所述第二熔盐槽1-3的内壁装有数根带弯头的第一熔盐导管1-4、其两端分别插入第二熔盐槽1-3和第一熔盐槽1-2内；第二熔盐槽1-3的环外装有第二熔盐导管1-5，它的两端分别插入第二熔盐槽1-3和第一熔盐槽1-2内。

5)所述烟气腔2-2通过第一烟气管道2-4与空气预热回收器2-5的进烟口连接、热烟气流入列管内与列管外的空气热交换，列管外的热空气从热风出口流入燃烧机2-3的进风口。

5)所述空气预热回收器2-5的出烟口通过第二烟气管道2-7与余热回收水箱3-1的进烟口连接。

6)所述余热回收水箱3-1的出烟口与烟囱2-8连接，其列管外的冷却水由补水管3-11供给，冷却水与列管内的热烟气热交换后，热水从出水口与给水管3-2入口连接，给水管3-2出口与高压柱塞泵3-3入口连接，高压柱塞泵3-3分别与蒸汽发生器主体4-1内的第一高压喷雾装置4-2和第二高压喷雾装置4-3连接。

7)所述燃烧机2-3的喷火口插入燃烧腔2-1内，其进风口通过热风管道2-6与空气预热回收器2-5的出风口连接。

8)所述蒸汽盘管的入口3-4-5-6-7-8-9-1与蒸汽发生器主体4-1连接后盘旋入第二熔盐槽1-3内，其出口3-4-5-6-7-8-9-2并联后通过蒸汽管道3-10与分汽缸3-11进口连接。

9)所述物质热分离盘管进口管5-1分别与分汽缸3-11出口、固体物料输送器5-2出口、液体物料输送器5-3出口连接，物质热分离盘管5-4盘旋在第一熔盐槽1-2内，物质热分离盘管出口管5-5通过阀门分别与固态物料分离塔6-1的进口和液态物料分离室7-1的进口连接。

10)所述固态物料分离塔6-1的第一冷却水层6-6的出口通过管道与冷却塔8-1的进口连接，冷却塔8-1的出口与循环水泵8-2的进口连接，循环水泵8-2的出口通过阀门与第一冷却水层6-6的进口连接。

11)所述液态物料分离室7-1的第二冷却水层7-4的出口通过管道与冷却塔8-1的进口连接，冷却塔8-1的出口与循环水泵8-2的进口连接，循环水泵8-2的出口通过阀门与第二冷却水层7-4的进口连接。

上述蒸汽发生器主体4-1内装有第一高压喷雾装置4-2和第二高压喷雾装置4-3。

上述蒸汽发生器主体4-1设置在第一熔盐槽1-2内。

实施本发明时：

将熔盐加热至熔化后注入膨胀槽1-1、熔盐通过管道进入第一熔盐槽1-2、再通过第一熔盐导管1-4、第二熔盐导管1-5进入第二熔盐槽1-3，使用燃烧机2-3将熔盐加热至设定工况温度，被加热的熔盐由于第一熔盐槽1-2和第二熔盐导管1-5温差原因，会通过第一熔盐导管1-4、第二熔盐导管1-5在第一熔盐槽1-2与第二熔盐槽1-3内进行对流循环；燃烧机2-3的燃气燃油在燃烧室2-1内燃烧、产生的烟气进入烟气腔2-2后，从第一烟气管道2-4进入空气预热回收器2-5的列管内与列管外的空气热交换，烟气的部分热量加热列管外的空气，热空气通过热风管道2-6送入燃烧机2-3的进风口，送出的热风对燃烧腔有余热回收及助燃效果。

空气预热回收器2-5出口的烟气通过第二烟气管道2-7进入余热回收水箱3-1，并在列管内与列管外的冷水热交换后由烟囱2-8排出，烟气的余热被列管外的补水管3-12流入的冷水吸收后，热水通过给水管3-2进入高压柱塞泵3-3。

熔盐在达到设定的工况温度时，开启高压柱塞泵3-3，将热水送至蒸汽发生器主体4-1内的第一高压喷雾装置4-2和第二高压喷雾装置4-3中，水被高压喷雾装置雾化后进入蒸汽盘管3-4-5-6-8-9中，蒸汽盘管3-4-5-6-8-9处于高温的第二熔盐槽1-3中，水雾在盘管中受热极速产生饱和蒸汽，饱和蒸汽继续受热并转化为过热蒸汽，最后通过蒸汽管道3-10进入分汽缸3-11中；由过热蒸汽将需要分离的物料从固态物料输送器5-2或液态物料输送器5-3带入到物质分解盘管的进口5-1，进入物质分离盘管5-4中，在此过程中蒸汽与物料产生热分离反应。

最后按固态物料分离或液态物料分离选择进入液态物料分离塔6-1或固态物料分离室7-1进行物料分离。

1.选择液态物料分离时：分汽缸出口蒸汽和液态物料输送器5-3的液态物料一同从物质热分离盘管进口管5-1进入物质热分离盘管5-4，经第一熔盐槽1-2中熔盐加热产生液态物料热分离后，从物质热分离盘管出口管5-5通过阀门从液态物料分离塔6-1底部进入液态物料分离塔6-1，在塔内从下至上的各层导流板6-3出口液态物收集罐6-5中收集不同冷凝温度的液态物，在塔底固态物收集罐中收集到液态物料中不能热分离的固态物。

2.选择固态物料分离时：分汽缸出口蒸汽和固态物料输送器5-2的固态物料一同从物质热分离盘管进口管5-1进入物质热分离盘管5-4，经第一熔盐槽1-2中熔盐加热产生固态物料热分离后，从物质热分离盘管出口管5-5通过阀门从固态物料分离室进口进入固态物料分离室7-1，在分离室内从锥体小头至锥体大头的各隔板7-2出口固态分离物收集罐7-3中收集到不同冷凝温度的的固态物。

液态物料分离塔6-1的第一冷却水层6-6和固态物料分离室7-1的第二冷却水层7-4通过管道和第二循环水泵8-2与冷却塔8-1之间进行冷却循环。