一种可调吸热量余热锅炉的制作方法
【专利摘要】本申请公开了一种可调吸热量余热锅炉，该可调吸热量余热锅炉包括炉体和汽包，所述炉体具有一烟气通道，该烟气通道具有一高温烟气进口和一低温烟气出口，所述烟气通道内设置有换热管，所述换热管的两端分别通过下降管和上升管与所述汽包连通以形成循环的换热回路，所述汽包上设置有一饱和蒸汽出口，该饱和蒸汽出口和汽包之间设置有蒸汽压力调节阀。本实用新型通过改变饱和蒸汽出口压力的方法来调节余热锅炉的吸热量以此保证其出口烟气温度的稳定，既能使得危险废物焚烧产生的高温烟气发挥最大的效用又可以不增加后续烟气净化系统的负荷，为整个焚烧系统正常、有效地运行提供了保障。
【专利说明】一种可调吸热量余热锅炉
【技术领域】
[0001]本申请属于危险废物处理领域，特别是涉及一种危险废物焚烧用可调吸热量余热锅炉。
【背景技术】
[0002]危险废物的焚烧处理是指将危险废物置于焚烧炉内，在高温和充足氧气含量的条件下进行氧化反应，危险废物得到分解或降解的过程。为了保证危险废物的燃烧完全、减少烟气中有害物质的生成，焚烧炉内需要保持较高的燃烧温度，国家标准也有相关的硬性规定，当危险废物的热值较低时需添加辅助燃料以保证燃烧温度。高温燃烧所产生的高温烟气中含有大量热量，如此大的热量如果不加以利用是能源的一种浪费，因此，在工况允许的情况下危险废物焚烧项目一般都会设置余热回收系统来回收热量以降低运行成本。
[0003]余热锅炉由于传热效率高、耐高温、结构紧凑、安装费用低等优点而成为最常用的余热回收设备，余热锅炉利用燃烧尾气的废热为热源产生蒸汽从而达到余热回收的目的。但是，余热锅炉作为一种被动吸热的设备，当其入口烟气温度或烟气量也就是烟气本身携带的热量发生变化时其出口烟气温度也会随之变化。
[0004]通常情况下希望余热锅炉的出口烟气温度控制在500°C左右，低于500°C则烟气中容易产生二噁英加大后续烟气净化的难度，高于500°C又造成能量的浪费。而在危险废物的实际燃烧过程中，由于危险废物的组成不同，导致燃烧所需要辅助燃料的量不同、燃烧所需空气量也不同，相应产生的烟气量也会不同；同时，燃烧过程本身是一个难以控制的过程，燃烧温度难免会有所波动，相应产生的烟气温度也会随之波动。烟气量或烟气温度的改变都会使烟气的热量发生改变，也就是说危险废物焚烧过程中所产生烟气的热量是会变化的，这就导致了余热锅炉出口处的烟气温度会有所变化。
[0005]当焚烧炉出口烟气的热量较小时，余热锅炉出口烟气温度可能会降低到500°C以下，此时烟气中会有大量二噁英生成，很有可能使得烟气即使经过净化处理也无法达到排放标准；当焚烧炉出口烟气的热量较大时，余热锅炉出口烟气温度可能会高于500°C，造成能量的浪费。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的提供一种可调吸热量余热锅炉，以克服现有技术中的不足。
[0007]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0008]本申请实施例公开一种可调吸热量余热锅炉，包括炉体和汽包，所述炉体具有一烟气通道，该烟气通道具有一高温烟气进口和一低温烟气出口，所述烟气通道内设置有换热管，所述换热管的两端分别通过下降管和上升管与所述汽包连通以形成循环的换热回路，所述汽包上设置有一饱和蒸汽出口，该饱和蒸汽出口和汽包之间设置有蒸汽压力调节阀。
[0009]优选的，在上述的可调吸热量余热锅炉中，所述汽包上还设置有一软化水入口。
[0010]优选的，在上述的可调吸热量余热锅炉中，所述低温烟气出口处还设置有温度探头。
[0011]优选的，在上述的可调吸热量余热锅炉中，还包括一控制装置，该控制装置分别与所述温度探头和蒸汽压力调节阀连接，所述控制装置接收所述温度探头的信号并对蒸汽压力调节阀进行控制。
[0012]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:本实用新型的用于危险废物焚烧的可调吸热量余热锅炉，针对危险废物焚烧炉出口烟气热量不稳定的情况，通过改变余热锅炉出口饱和蒸汽压力的方式来改变其吸热量，从而使得当进入余热锅炉的烟气在一定温度、流量范围内变化时，余热锅炉出口温度保持在一个稳定值。此种方法既能充分回收烟气中的热量，又能抑制烟气中大量二噁英的生成。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1所示为本实用新型具体实施例中可调吸热量余热锅炉的原理示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0016]图1所示为余热锅炉主体结构，余热锅炉主体由炉体1、换热管2、汽包4、换热管2与汽包4之间的连通管(下降管3、上升管5)以及管路附件(阀门、测点等)组成。换热管2置于炉体I内部，换热管2外壁与炉体I组成密闭的具有进出口(高温烟气进口 N1、低温烟气出口 N2)的烟气通道。汽包4、上升管5、下降管3及换热管2内部相互连通，构成一个循环回路，内部充满具有一定压力的汽水混合物，汽包4上设有软化水进口 N3与饱和蒸汽出口 N4。余热锅炉烟气出口 N2处装有温度探头T以测量出口烟气的温度，饱和蒸汽出口N4处装有蒸汽压力调节阀V。
[0017]工作时，高温烟气从NI 口进入余热锅炉内部，冲刷换热管2放出热量并通过换热管2的外壁传热给管内的汽水混合物，高温烟气放热后温度降低成为低温烟气从N2 口排出进入后续的烟气净化系统。汽水混合物在换热管2内吸收了高温烟气中的热量后部分的水汽化成蒸汽，在重力差的作用下，汽水混合物在汽包4、上升管5、换热管2及下降管3组成的封闭系统内不断地进行循环，该过程不断地把软化水从汽包4带入到换热管2内，把蒸汽从换热管2带入到汽包4内然后从饱和蒸汽出口 N4排出供用户使用，软化水从软化水进口N3进入系统进行补充。
[0018]由余热锅炉的热力计算可以得知，当换热管2内部的蒸汽压力越高时蒸汽温度越高，换热管2内外的温差就越小，传热效果越差，换热过程中软化水吸收的热量就越小。也就是说，可以通过改变换热管2内部的蒸汽压力来改变余热锅炉的吸热量。设计时，本余热锅炉饱和蒸汽出口压力按最大压力设计，也就是按烟气所含热量最小、余热锅炉吸热量最小的情况设计，低温烟气出口 N2的温度按500°C设计。以温度探头T测得的烟气温度作为调节蒸汽出口压力的依据。
[0019]温度探头T将测量的数据发送给控制装置，控制装置通过计算来对应控制蒸汽压力调节阀调节的幅度。
[0020]控制装置可以包括微处理器(MCU)，该MCU可以包括中央处理单元(CentralProcessing Unit, CPU)、只读存储模块(read-only memory, ROM)、随机存储模块(randomaccess memory, RAM)、定时模块、数字模拟转换模块(A/D converter)、以及复数输入/输出埠。当然，控制装置也可以采用其它形式的集成电路，如:特定用途集成电路(Applicat1nSpecific Integrated Circuit, ASIC)或现场可程序化门阵列(Field Programmable GateArray, FPGA)等。
[0021]设备运行时，若出口 N2处烟气温度低于500°C则通过蒸汽压力调节阀V提高出口蒸汽压力，以此减小余热锅炉的吸热量使得出口烟气温度有所升高；若出口 N2处烟气温度高于500°C则通过蒸汽压力调节阀V降低出口蒸汽压力，以此增大余热锅炉的吸热量使得出口烟气温度有所下降。通过上述调节作用使得余热锅炉的出口烟气温度始终保持在设计值500°C左右。
[0022]本实用新型通过改变饱和蒸汽出口压力的方法来调节余热锅炉的吸热量以此保证其出口烟气温度的稳定，既能使得危险废物焚烧产生的高温烟气发挥最大的效用又可以不增加后续烟气净化系统的负荷，为整个焚烧系统正常、有效地运行提供了保障。
[0023]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0024]以上所述仅是本申请的【具体实施方式】，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
【权利要求】
1.一种可调吸热量余热锅炉，其特征在于，包括炉体和汽包，所述炉体具有一烟气通道，该烟气通道具有一高温烟气进口和一低温烟气出口，所述烟气通道内设置有换热管，所述换热管的两端分别通过下降管和上升管与所述汽包连通以形成循环的换热回路，所述汽包上设置有一饱和蒸汽出口，该饱和蒸汽出口和汽包之间设置有蒸汽压力调节阀。
2.根据权利要求1所述的可调吸热量余热锅炉，其特征在于:所述汽包上还设置有一软化水入口。
3.根据权利要求1所述的可调吸热量余热锅炉，其特征在于:所述低温烟气出口处还设置有温度探头。
4.根据权利要求3所述的可调吸热量余热锅炉，其特征在于:还包括一控制装置，该控制装置分别与所述温度探头和蒸汽压力调节阀连接，所述控制装置接收所述温度探头的信号并对蒸汽压力调节阀进行控制。
【文档编号】F22B35/00GK204042834SQ201420458784
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年8月14日 优先权日:2014年8月14日
【发明者】张宏 申请人:张家港市艾克沃环境能源技术有限公司