一种废气余热锅炉及利用其的除氧方法与流程

文档序号:13384663阅读:1311来源:国知局

本发明涉及余热利用领域,具体说,涉及一种废气余热锅炉及利用其的除氧方法。



背景技术:

根据gb1576-2008《工业锅炉水质》,额定蒸发量大于等于10吨/小时的锅炉,给水应除氧。目前,各企业产生的高温废气均采用了余热回收,对于蒸汽发电机组,一般的废气余热锅炉均采用热力除氧的方式除氧。但通常的做法是运用废气余热锅炉产生的最终饱和蒸汽或过热蒸汽作为除氧蒸汽,通入到热力除氧器中对给水进行加热除氧,这种情况下,系统的火用损失特别大。针对以上问题,至今还无较好的解决方案。



技术实现要素:

针对上述问题,本发明提供一种废气余热锅炉及利用其的除氧方法,不采用最终饱和蒸汽或过热蒸汽加热给水,而是利用除氧蒸发器吸收废气低温部分余热产生的饱和蒸汽来加热进入除氧器中的给水,从而达到热力除氧的目的。

一种废气余热锅炉,包括除氧器、余热锅炉单元,所述余热锅炉单元包括除氧蒸发器、烟气调节挡板组、废气隔板、余热锅炉罩体,废气在所述余热锅炉罩体中流过,从所述余热锅炉罩体的废气进口进入并从所述余热锅炉罩体的废气出口流出,除氧蒸发器、烟气调节挡板组以及废气隔板设置在余热锅炉罩体内,所述烟气调节挡板组和所述除氧蒸发器并列布置,所述烟气调节挡板组与所述除氧蒸发器之间由所述废气隔板隔开,所述烟气调节挡板组的开度可调,外部给水管道与除氧器给水进口连通,除氧器的除氧循环水出口与除氧蒸发器进水口连通,除氧蒸发器的出汽口与除氧器的除氧循环水进口连通,进行循环除氧。

优选地,余热锅炉单元还包括设置在余热锅炉罩体内的给水预热器,所述给水预热器设置在除氧蒸发器靠向废气出口的一侧,外部给水管道先与给水预热器进水口连通,给水预热器出水口再与除氧器给水进口连通。

优选地,废气余热锅炉还包括汽包、给水泵,余热锅炉单元还包括设置在余热锅炉罩体内的省煤器、蒸发器,所述省煤器位于除氧蒸发器靠向废气进口的一侧,所述蒸发器位于省煤器靠向废气进口的一侧,除氧器的除氧水出口与给水泵进水口连通,给水泵出水口与省煤器进水口连通,省煤器出水口与汽包给水进口连通,汽包循环水出口与蒸发器进水口连通。

优选地,在余热锅炉罩体内还设置有过热器,所述过热器位于蒸发器靠向废气进口的一侧,蒸发器的出汽口与汽包循环水进口连通,汽包的饱和蒸汽出口与过热器进汽口连通,过热器出气口与外部蒸汽管网连通。

优选地,所述烟气调节挡板组包括多个串接的挡板,其中,各个挡板绕各自的转轴同时转动,封闭或打开烟气调节挡板组所在一侧的烟气通道。

优选地,通过电动推杆带动烟气调节挡板组完成开度调节。

还提供一种利用废气余热锅炉的除氧方法,利用以上所述的废气余热锅炉进行以下操作:当除氧蒸发器产生的饱和蒸汽量小于除氧所需饱和蒸汽量,减小烟气调节挡板组的开度,使流经除氧蒸发器中的废气流量增加;当除氧蒸发器产生的饱和蒸汽量大于除氧所需饱和蒸汽量,增大烟气调节挡板组的开度,使流经除氧蒸发器中的废气流量降低。

本发明改变了传统单独使用一路除氧蒸汽进入除氧器加热给水进行热力除氧的工艺,利用布置在废气低温区域的除氧蒸发器吸收低温废气余热,产生的饱和蒸汽来对给水进行循环除氧,同时通过控制设置在余热锅炉内部的烟气调节挡板控制除氧蒸发器饱和蒸汽产量,既能对给水充分除氧,又能最大化利用烟气余热。

附图说明

通过结合下面附图对其实施例进行描述,本发明的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。

图1是表示本发明实施例涉及的废气余热锅炉的工艺流程图。

具体实施方式

下面将参考附图来描述本发明所述的废气余热锅炉及利用其的除氧方法的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到,在不偏离本发明的精神和范围的情况下,可以用各种不同的方式或其组合对所描述的实施例进行修正。因此,附图和描述在本质上是说明性的,而不是用于限制权利要求的保护范围。此外,在本说明书中,附图未按比例画出,并且相同的附图标记表示相同的部分。

本实施例的废气余热锅炉至少包括除氧器1、余热锅炉单元2、汽包3、给水泵4,其中,余热锅炉单元2包括给水预热器201、除氧蒸发器202、省煤器203、蒸发器204、过热器205、烟气调节挡板组206、废气隔板207、余热锅炉罩体208。废气在余热锅炉罩体208中流过,沿着废气流动行程,在余热锅炉罩体208内依次设置过热器205、蒸发器204、省煤器203、除氧蒸发器202、给水预热器201。烟气调节挡板组206与除氧蒸发器202并列布置在烟道中,中间由废气隔板207隔开。其中水、蒸汽以及废气的流动方向沿图中箭头方向,实粗箭头为废气的流动方向,实细箭头为水管路,虚细箭头为蒸汽管路。

除氧器1至少包括四个接口:一个给水进口,一个除氧水出口,一个除氧循环水进口,一个除氧循环水出口。汽包3至少包括4个接口:一个给水进口,一个饱和蒸汽出口,一个循环水进口,一个循环水出口。

给水预热器201进水口与外部给水管道连通,给水预热器出水口与除氧器1给水进口连通。除氧器1的除氧循环水出口与除氧蒸发器202进水口连通,除氧蒸发器202的出汽口与除氧器1的除氧循环水进口连通,形成一个自然循环回路。除氧器1的除氧水出口与给水泵4进水口连通,给水泵4出水口与省煤器203进水口连通,省煤器203出水口与汽包3给水进口连通。汽包3循环水出口与蒸发器204进水口连通,蒸发器204出汽口与汽包3循环水进口连通,形成一个自然循环回路。汽包3的饱和蒸汽出口与过热器205进汽口连通,过热器205出气口与外部蒸汽管网连通。

下面按照烟气流程和汽水流程来详细说明本实施例。

废气流程:废气从余热锅炉罩体208入口进入,依次流经布置在余热锅炉罩体208内部的过热器205、蒸发器204、省煤器203、除氧蒸发器202和给水预热器201,与上述换热器换热后经余热锅炉罩体出口排出。

汽水流程:外部的给水首先进入给水预热器201,吸收低温废气余热后进入除氧器1中,被除氧器1内的饱和蒸汽加热成饱和水,根据亨利定律和道尔顿分压定律,氧气从给水中脱离,达到除氧效果。除氧器1中的饱和水进入除氧蒸发器202吸热后产生蒸汽,在除氧蒸发器202内依靠介质重度差完成自然循环过程。进入除氧器1中的蒸汽被分离成饱和蒸汽和饱和水,饱和蒸汽与进入的给水换热进行除氧,部分饱和水再次进入除氧蒸发器202中,部分饱和水经过给水泵4泵入省煤器203中,在省煤器中吸热升温后进入汽包3中。汽包3中的水进入蒸发器204吸热后产生蒸汽,在蒸发器204内依靠介质重度差完成自然循环过程,进入汽包3中的蒸汽被分离成饱和蒸汽和饱和水,饱和水再次进出蒸发器204中,而饱和蒸汽则进入过热器205中,饱和蒸汽吸收废气的高温余热后变为过热蒸汽,并进入外部蒸汽管网。

为了保证除氧蒸发器202吸热产生的饱和蒸汽量能够充分的加热进入除氧器1中的给水至饱和水(即完全除氧),在余热锅炉罩体208内设置一个烟气调节挡板组206,烟气调节挡板组206与除氧蒸发器202并列布置在烟道的同一横截面上,烟气调节挡板组206与除氧蒸发器202之间用废气隔板207隔开,烟气只能从烟气调节挡板组206和除氧蒸发器202通过。

当除氧不充分时,即除氧蒸发器202吸热量过少产生的饱和蒸汽量小于除氧所需饱和蒸汽量,这时可以减小烟气调节挡板组206的开度,使流经除氧蒸发器202中的废气流量增多,从而增加除氧蒸发器202中饱和水吸热量,产生的饱和蒸汽量增多,促使除氧器除氧充分。

当过度除氧时,即除氧蒸发器202吸热量过多产生的饱和蒸汽量大于除氧所需饱和蒸汽量,这时可以开大烟气调节挡板组206的开度,使流经除氧蒸发器202中的废气流量降低,从而减少除氧蒸发器202中饱和水吸热量,产生的饱和蒸汽量减少,使饱和蒸汽量与除氧所需饱和蒸汽量相当。并且,通入给水预热器的废气流量增加,在保证了除氧充分的前提下能够提高给水温度。

在一个可选实施中,烟气调节挡板组206包括多个串联的挡板2061,各个挡板2061分别具有平行的转轴,且各挡板2061能够围绕各自的转轴转动,并且,各挡板2061通过连接件2062连接为一体。

在一个可选实施中,在锅炉外,可以利用和挡板连接的拉杆(未示出)手动控制挡板的转动,也可以将拉杆和电动推杆连接,使用电动推杆来控制挡板转动相同的角度,从而调节烟气调节挡板组的开度。

本发明还提供一种利用废气余热锅炉除氧方法,其使用以上所述的一种废气余热锅炉,在此省略废气余热锅炉结构的描述,仅说明其具体调节方法。当除氧蒸发器产生的饱和蒸汽量小于除氧所需饱和蒸汽量时,减小烟气调节挡板组的开度,使流经除氧蒸发器中的废气流量增加;当除氧蒸发器产生的饱和蒸汽量大于除氧所需饱和蒸汽量,增大烟气调节挡板组的开度,使流经除氧蒸发器中的废气流量降低。

在常规的除氧器除氧方法中,通常是将废气余热锅炉产生的最终饱和蒸汽或过热蒸汽作为除氧蒸汽,利用阀门来调节通入除氧器的除氧蒸汽量,而没有综合考虑除氧蒸汽与废气余热的综合布局。本发明利用布置在废气低温区域的除氧蒸发器吸收低温废气余热,产生的饱和蒸汽来对给水进行循环除氧,同时通过控制设置在余热锅炉内部的烟气调节挡板组控制除氧蒸发器的饱和蒸汽产量,既能对给水充分除氧,又能最大化利用烟气余热。

以上,仅为本发明的较佳实施例,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

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