锅炉系统的制作方法

本实用新型涉及锅炉蓄热领域，特别涉及一种锅炉系统。

背景技术：

现阶段，我国电厂和热电厂的热力系统中，锅炉系统作为其中的一环，起到重要的作用，锅炉系统通常包括锅炉疏水系统和锅炉排污系统。

目前，锅炉疏水系统一般包括疏水扩容器和疏水箱，锅炉疏水经疏水扩容器汽水分离后流入疏水箱，分离后的二次蒸汽大都排空，其主要目的是回收疏水中的除盐水。

锅炉排污系统设置有连续排污扩容器、定期排污扩容器和疏水箱，排污热水一端流经连续排污扩容器并分离出二次蒸汽，二次蒸汽与热力除氧器联通实现汽平衡(除氧器内的气压平衡)，汽水分离后的排污热水流入疏水箱中；排污热水另一端流经定期排污扩容器，扩容降压后直接排放。

在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

目前锅炉疏水系统和锅炉排污系统中都存在余热资源的浪费和汽水工质的损失，此两方面均造成环境热污染。

技术实现要素：

为了解决现有技术中余热资源浪费和汽水工质损失的问题，本实用新型实施例提供了一种锅炉系统。所述锅炉系统如下：

一方面，提供了一种锅炉系统，所述锅炉系统包括：

至少一个锅炉扩容器，所述至少一个锅炉扩容器包括：锅炉排污扩容器和锅炉疏液扩容器中的至少一个；

所述至少一个锅炉扩容器中每个锅炉扩容器包括：腔体，以及设置在所述腔体内的扩容容器、汽液分离器和上部气体换热器，

所述汽液分离器设置在所述扩容容器内，所述上部气体换热器设置在所述汽液分离器的上方，所述扩容容器与所述腔体上的进液口连接，用于对所述进液口输入的液体进行扩容，所述汽液分离器用于对所述液体进行汽液分离，所述上部气体换热器用于对进行汽液分离后得到的气体进行换热处理，存储所述气体的热能。

可选的，所述每个锅炉扩容器还包括：设置在所述腔体中的下部换热器，所述下部换热器位于所述汽液分离器的下方，用于对汽液分离后得到的液体进行换热处理，存储所述液体的热能。

可选的，所述每个锅炉扩容器还包括：热水蓄热槽，所述热水蓄热槽设置在所述腔体外部，且与所述下部换热器连通，用于存储所述下部换热器排出的带有热量的液体。

可选的，所述热水蓄热槽外部包裹有外水套，所述外水套一端导入除氧器的补充用水，另一端与给水管连接，用于向所述给水管输出经过所述热水蓄热槽加热后的补充用水；

所述给水管还与所述每个扩容容器连通，用于向所述扩容容器提供所述加热后的补充用水；

所述每个锅炉扩容器的上部气体换热器上端设置有输出管，所述输出管用于输出除氧器的补充用水。

可选的，所述至少一个锅炉扩容器包括：锅炉疏液扩容器，

在所述锅炉疏液扩容器中，上部气体换热器与下部换热器连通，所述上部气体换热器中的气体液化后所形成的液体流入所述下部换热器。

可选的，所述至少一个锅炉扩容器包括：锅炉排污扩容器，

在所述锅炉排污扩容器中，上部气体换热器设置有排污管，用于排出所述上部气体换热器中的气体液化后所形成的液体。

可选的，所述上部气体换热器为热虹吸非同轴螺旋管蓄热式换热器；

所述下部换热器为强制流动非同轴螺旋管蓄热式换热器。

可选的，所述热水蓄热槽内设置有蓄热导流堰和蓄热式换热器，所述蓄热导流堰与所述下部换热器连通，用于将所述下部换热器排出的带有热量的液体导入所述蓄热式换热器。

可选的，所述蓄热式换热器为同轴螺旋管蓄热式换热器。

可选的，所述每个锅炉扩容器还包括：安全阀和溢流管，

所述安全阀设置在所述腔体的顶端；

所述溢流管设置在所述下部换热器与所述热水蓄热槽之间。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本实用新型提供的一种锅炉系统，该锅炉系统中设置至少一个锅炉扩容器，并在锅炉扩容器中设置汽液分离器和上部气体换热器，通过汽液分离器使锅炉疏水和锅炉排污水气液分离，由分离出的二次蒸汽对上部气体换热器进行充热，使得锅炉系统对锅炉的疏水和排污水进行了汽水工质的回收和二次蒸汽余热的利用，解决了现有技术中锅炉系统余热资源的浪费和汽水工质的损失的问题，进而避免造成环境热污染。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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。

图1是本实用新型实施例提供的一种锅炉系统的锅炉扩容器局部结构图；

图2是本实用新型实施例提供的一种锅炉系统的具体结构图。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型实施例提供一种锅炉系统，如图1所示，该锅炉系统包括：

至少一个锅炉扩容器0，至少一个锅炉扩容器0包括：锅炉排污扩容器和锅炉疏液扩容器中的至少一个。其中，锅炉排污扩容器用于对锅炉排污水进行扩容分离，锅炉疏液扩容器用于对锅炉疏水进行扩容分离，锅炉排污扩容器和锅炉疏液扩容器可以使锅炉排污水和锅炉疏水扩容降压后分离出液体和气体，方便对疏水或排污水进行二次利用。

其中，至少一个锅炉扩容器0中的每个锅炉扩容器0包括：腔体01，该腔体01为封闭腔体，在腔体01内设置有扩容容器011、汽液分离器012和上部气体换热器013，汽液分离器012设置在扩容容器011内，上部气体换热器013设置在汽液分离器012的上方，扩容容器011与腔体01上的进液口015连接，用于对进液口015输入的液体进行扩容，汽液分离器012用于对液体进行汽液分离，上部气体换热器013用于对进行汽液分离后得到的气体进行换热处理，存储气体的热能。

在本实用新型中，每个锅炉扩容器0中处理的液体通常为水。

具体的，锅炉疏液扩容器的锅炉疏水或锅炉排污扩容器的锅炉排污水通过进液口流入相应的锅炉排污扩容器或锅炉疏液扩容器，由扩容容器内的气液分离器进行汽液分离，分离出来温度较高的二次热蒸汽和液体，其中，气液分离器为离心式旋转气液分离器。二次热蒸汽上升流入上部气体换热器，对上部气体换热器进行充热，并凝结成蒸汽凝水，由凝水管(图1中未示出)排出或流入下部水室(凝水在锅炉疏液扩容器中由凝水管排入下部水室，在锅炉排污扩容器中由凝水管直接排向扩容器外部)。上部气体换热器对二次蒸汽的热能进行了储存，提高了锅炉系统的余热利用效率。

综上所述，本实用新型实施例提供的一种锅炉系统，该锅炉系统中设置至少一个锅炉扩容器，并在锅炉扩容器中设置汽液分离器和上部气体换热器，通过汽液分离器使锅炉疏水和锅炉排污水气液分离，由分离出的二次蒸汽对上部气体换热器进行充热，使得锅炉系统对锅炉的疏水和排污水进行了汽水工质的回收和二次蒸汽余热的利用，解决了现有技术中锅炉系统余热资源的浪费和汽水工质的损失的问题，进而避免对环境造成热污染。

进一步的，如图1所示，每个锅炉扩容器0还可以包括：设置在腔体01中的下部换热器014，下部换热器014位于汽液分离器012的下方，用于对汽液分离后得到的液体进行换热处理，存储液体的热能。

具体的，下部换热器014包括在换热器内部设置的中心管0141，中心管0141 为套管，分为内管和外管，内外管之间有间隙，锅炉疏液扩容器的锅炉疏水或锅炉排污扩容器的锅炉排污水由相应的扩容容器011内的气液分离器012中进行气液分离，分离出来温度较高的二次热蒸汽和液体，二次热蒸汽对上部气体换热器013进行充热，而分离出来的液体则流入下部换热器014的中心管0141，液体经过在中心管0141中的流动，能够在下部换热器014中由上而下的循环，并对下部换热器014进行高效率充热，进一步的提高了余热利用效率。

可选的，如图2所示，至少一个锅炉扩容器0可以包括：锅炉疏液扩容器A，在锅炉疏液扩容器A中，上部气体换热器013与下部换热器014连通，上部气体换热器013中的气体液化后所形成的液体流入下部换热器014；至少一个锅炉扩容器0包括：锅炉排污扩容器B，在锅炉排污扩容器B中，上部气体换热器 013设置有排污管016，用于排出上部气体换热器013中的气体液化后所形成的液体。实际应用中，如图2所示，本实用新型实施例提供的至少一个锅炉扩容器0可以同时包括锅炉疏液扩容器A和锅炉排污扩容器B。

在锅炉系统中，锅炉产生的水质资源一般包括锅炉疏水和锅炉排污水，锅炉疏水一般为蒸汽凝水或其他水质较好的水；锅炉排污水通常包含杂质和锅炉底部的沉积物，水质较差，其在气液分离器内进行气液分离，分离出来二次热蒸汽和液体，该二次蒸汽凝结成的液体由于水质差，一般由排污管排向低水质标准用水场所。因此锅炉疏水和锅炉排污水通常分开进行余热资源的利用。

在本实用新型实施例中，如图2所示，每个锅炉扩容器还包括：热水蓄热槽02，热水蓄热槽02设置在锅炉扩容器底部，且与下部换热器014连通，用于存储下部换热器014排出的带有热量的液体，该液体为锅炉疏水或锅炉排污水由气液分离器012分离后的液体，具有较高的温度，流经下部换热器014并对其充热后仍保持一定的温度，再流入热水蓄热槽02并对其充热。

进一步的，如图2所示，热水蓄热槽02内设置有蓄热导流堰021和蓄热式换热器022，蓄热导流堰021与下部换热器014连通，用于将下部换热器014排出的带有热量的液体导入蓄热式换热器022。

其中，蓄热导流堰021一端与下部换热器014连通，另一端与热水蓄热槽 02内设置的蓄热式换热器022连通，下部换热器014排出的带有热量的液体由两侧进入热水蓄热槽02，经过热水蓄热槽02内的蓄热导流堰021导入蓄热式换热器022，该蓄热式换热器022中横向设置有中心管0221，用于使液体在蓄热式换热器022中充分循环，并且蓄热式换热器022能够充分吸引收具有不连续热量的锅炉疏水或排污水，使液体中的热量最终保存在蓄热式换热器中，进一步进行余热利用或排到用水场所。

进一步的，如图2所示，热水蓄热槽02外部包裹有外水套023，除氧器(图 2中未绘出)的补充用水一端导入外水套023和热水蓄热槽02内设置的蓄热式换热器022的中心管0221，另一端与给水管024连接，用于向给水管024输出经过热水蓄热槽02加热后的补充用水；给水管024还与每个下部换热器014的中心管0141连通，用于向下部换热器014提供加热后的补充用水，补充用水经下部换热器014加热后由中心管0141流向上部气体换热器013进行进一步加热；每个锅炉扩容器0的上部气体换热器013上端设置有输出管017，输出管017用于输出除氧器的补充用水。

除氧器是锅炉系统中的关键设备之一，主要作用是除去锅炉给水中的氧气和其他不凝结气体，保证给水的品质，防止锅炉中的金属被腐蚀。在采用除氧器热力除氧时，需要除氧器的补充用水具有较高的温度，方法通常是将温度较低的除氧器补充用水由补水管通入外水套和蓄热式换热器，补水管分为两路水管，一路通向外水套，一路通向蓄热式换热器，通向蓄热式换热器的一路水管中设置有手动或自动阀门，可根据经验手动开闭或通过计算机控制其开闭，外水套包裹在热水蓄热槽的外部，与热水蓄热槽之间形成可供除氧器补充用水流动的腔室，除氧器补充用水在外水套内流动的过程中吸收了热水蓄热槽的温度，在蓄热式换热器中吸收了蓄热式换热器的温度，当除氧器补充用水达到更高的预设温度阈值时(该阈值由除氧器要求的补水温度决定)，由给水管导入下部换热器内，经下部换热器加热后流向上部气体换热器进行进一步加热，最终作为除氧器补充用水由输出管导向除氧器。

需要说明的是，给水管024中可以设置进水单向阀，除氧器补水在外水套 023中流动时，当除氧器补水温度达到预设温度阈值时，可以通过外水套进水阀门开度控制进水流量，将除氧器补水导入给水管024，以保持外水套水温在规定范围。为了监控除氧器补水的温度，可以在外水套023内设置温度传感器，用于监控除氧器补水的温度。

优选的，上部气体换热器为热虹吸非同轴螺旋管蓄热式换热器；下部换热器为强制流动非同轴螺旋管蓄热式换热器；液体蓄热式换热器为同轴螺旋管蓄热式换热器。

在本实用新型实施例中，热虹吸式螺旋管蓄热式换热器可以对气体进行高效率的热交换，强制流动螺旋管蓄热式换热器可以对液体进行高效率的热交换，选择合适的蓄热式换热器可以提高锅炉系统对汽水工质的余热利用效率。蓄热式换热器一般分为同轴换热器和非同轴换热器，其选择具体根据换热器与周围设备的配合方式决定，本实用新型在此不做赘述。

进一步的，如图2所示，每个锅炉扩容器0还包括：安全阀018和溢流管 (图2中未绘出)，安全阀018设置在腔体01的顶端；溢流管设置在下部换热器014与热水蓄热槽02之间。

其中，安全阀作为安全元件可以保证腔室内的压力处于安全范围内，溢流管的作用是保证下部换热器内的液体处于一定液位，当下部换热器内的液体超出该液位时迅速排除多余液体。

在本实用新型实施例中，如图2所示，每个锅炉扩容器还可以包括排污电控箱03、排污热水泵04、疏水电控箱05和疏水热水泵06。其中排污热水泵与锅炉排污扩容器B连接，由排污电控箱控制，将锅炉排污扩容器B包括的热水蓄热槽内的排污水由排污热水泵排向低水质标准用水场所；疏水热水泵与锅炉疏水扩容器A连接，由疏水电控箱控制，将锅炉疏水扩容器A包括的热水蓄热槽内的疏水由疏水热水泵排向疏水再处理设备。

综上所述，本实用新型实施例提供的一种锅炉系统，该锅炉系统中设置至少一个锅炉扩容器，并在锅炉扩容器中设置汽液分离器和上部气体换热器，通过汽液分离器使锅炉疏水和锅炉排污水气液分离，由分离出的二次蒸汽对上部气体换热器进行充热，使得锅炉系统对锅炉的疏水和排污水进行了汽水工质的回收和二次蒸汽余热的利用，解决了现有技术中锅炉系统余热资源的浪费和汽水工质的损失的问题，进而避免对环境造成热污染。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的锅炉系统的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。