專利名稱：余熱鍋爐及其汽包的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于余熱鍋爐汽包，尤其涉及一種具有內(nèi)置式冷凝 裝置的汽包和具有這種汽包的余熱鍋爐。
背景技術(shù)：
在熔煉領(lǐng)域，余熱鍋爐用于回收從熔煉爐排出的高溫?zé)煔獾臒崃浚?從熔煉爐排出的高溫?zé)煔膺M(jìn)入余熱鍋爐，余熱鍋爐通過熱交換將高溫?zé)?氣的熱能帶走，并輸送到最終用戶處。作為最終用戶一般分為生活用、 生產(chǎn)用和發(fā)電用，對于一般的生產(chǎn)和生活蒸汽用戶蒸汽溫度為飽和溫度，
而對于發(fā)電用的蒸汽溫度則需要過熱到400度左右并且質(zhì)量要求很高。在 實(shí)際工作過程中，循環(huán)水經(jīng)過預(yù)處理，進(jìn)入汽包內(nèi)，通過汽包和循環(huán)系 統(tǒng)進(jìn)入余熱鍋爐的熱交換壁，循環(huán)水被加熱后流回汽包內(nèi)，再由汽包進(jìn) 行汽水分離，最后將蒸汽輸送至用戶。而汽包內(nèi)的蒸汽溫度一般為飽和 溫度，因此，要輸送給發(fā)電用戶，汽包中的蒸汽需要再次通過余熱鍋爐 的過熱器進(jìn)行升溫。為了將從過熱器出來的蒸汽溫度控制在400度左右， 一般采取向過熱器或輸送從過熱器出來的蒸汽的管道內(nèi)噴水。但為了保 護(hù)過熱器，也為了保證發(fā)電用的蒸汽質(zhì)量，對噴入過熱器中的水的質(zhì)量 要求非常高，即必須是純凈、無雜質(zhì)的?，F(xiàn)有技術(shù)一般設(shè)置單獨(dú)的水處 理裝置，將水進(jìn)行預(yù)處理，形成純凈水，然后噴入過熱器中。這就需要 設(shè)置單獨(dú)的純凈水處理系統(tǒng)，而且要求這個(gè)處理系統(tǒng)工作可靠，處理的 水質(zhì)量要好，這樣增加了系統(tǒng)的復(fù)雜程度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的至少一個(gè)缺點(diǎn)，提供一種能夠提 供高質(zhì)量純凈水、并且工作可靠的用于余熱鍋爐的汽包。根據(jù)本發(fā)明第一方面的實(shí)施例，提出一種用于余熱鍋爐的汽包，包 括外殼，所述外殼限定一內(nèi)腔且所述外殼上設(shè)置有進(jìn)水口、出水口、回 流口和出汽口；汽水分離裝置，所述汽水分離裝置安裝在所述外殼的內(nèi) 腔中，用于分離從所述回流口進(jìn)入到所述外殼內(nèi)的蒸汽和水；冷凝裝置， 所述冷凝裝置安裝在所述外殼的內(nèi)腔中用于將所述內(nèi)腔中的一部分蒸汽 凝結(jié)成冷凝水。
根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例，用于余熱鍋爐的汽包還具有如下附屬 技術(shù)特征-
所述冷凝裝置包括安裝在所述內(nèi)腔中的殼體和位于所述殼體內(nèi)的用 于冷凝蒸汽的冷凝管，所述殼體上設(shè)置有蒸汽進(jìn)口和冷凝水出口 。
所述冷凝水出口與冷凝水排放管相連通，所述排放管穿過并延伸出 所述外殼。
所述蒸汽進(jìn)口處設(shè)置有擋水器，用于阻擋所述內(nèi)腔中的水進(jìn)入殼體。 所述擋水器為多孔板。 所述冷凝管盤繞在所述殼體內(nèi)。 所述冷凝管分層盤繞在所述殼體內(nèi)。
所述殼體內(nèi)設(shè)置有溢流管，所述溢流管的出口與所述內(nèi)腔相通。 所述冷凝管的進(jìn)口和出口適于通過管道與鍋爐給水管相連。 根據(jù)本發(fā)明第二方面的實(shí)施例，提供一種余熱鍋爐，所述余熱鍋爐 包括根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的汽包。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于余熱鍋爐的汽包與現(xiàn)有技術(shù)相比至少具有 如下優(yōu)點(diǎn)之一首先，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于余熱鍋爐的汽包，在汽 包內(nèi)設(shè)置冷凝裝置，可以將汽包內(nèi)的部分蒸汽直接凝結(jié)成冷凝水，由于 汽包是密封結(jié)構(gòu)，其本身就是用于儲存蒸汽，因此，其內(nèi)部環(huán)境好，產(chǎn) 生的冷凝水中無雜質(zhì)，質(zhì)量高，可以直接用于過熱器中，使得整個(gè)冷凝 裝置結(jié)構(gòu)更加簡單，無須其他復(fù)雜的處理裝置；其次，本發(fā)明在殼體的
蒸汽入口處設(shè)置擋水器，將進(jìn)入冷凝裝置內(nèi)的蒸汽中的水分分離，保證
進(jìn)入冷凝裝置內(nèi)的蒸汽質(zhì)量，從而提高冷凝水的質(zhì)量；再次，冷凝裝置內(nèi)的冷凝管分層盤繞在殼體內(nèi)，進(jìn)入殼體內(nèi)的整體經(jīng)冷凝管冷凝，這種 結(jié)構(gòu)冷凝效果更好。
本發(fā)明附加的特征和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下 面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。


圖l是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于余熱鍋爐的汽包的主視剖視圖。 圖2是圖1中冷凝裝置的放大圖。
圖3是圖1中A-A的剖視圖。 圖4是圖2中B-B方向的側(cè)視圖。 圖5是圖2中C-C的剖視圖。 圖6是圖2中D-D的剖視圖。 圖7是圖5中E-E的剖視圖。
圖8是具有根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的汽包的余熱鍋爐。
具體實(shí)施例方式
下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出， 其中自始至終相同的標(biāo)號表示相同的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí) 施例用于解釋本發(fā)明，所述實(shí)施例是示例性的，而不能解釋為對本發(fā)明 的限制。
參見圖l，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于余熱鍋爐的汽包ioo，包括外殼l，
汽水分離裝置2和冷凝裝置3。
外殼l的內(nèi)部限定了一個(gè)空腔，且外殼l上設(shè)置有進(jìn)水口ll、出水口 12、回流口13和出汽口14，其中進(jìn)水口ll與鍋爐給水管相連，以便向汽 包100內(nèi)供水(例如除鹽脫氧水)。出水口12與出水管相連接，用于將汽 包100中的循環(huán)水輸送到余熱鍋爐爐體上的受熱面處，例如輸送到余熱鍋
爐爐體的受熱面處的熱交換器，當(dāng)爐體由膜式水冷壁構(gòu)成時(shí)，余熱鍋爐 爐體本身就用作熱交換器?；亓骺?3與回流管相連通，從汽包100內(nèi)通過
出水口12和出水管出來的循環(huán)水在與余熱鍋爐爐體內(nèi)的高溫?zé)煔鉄峤粨Q后，變成水和蒸汽的混合物，然后通過回流管返回汽包100。出汽口14與 出汽管相連通，用于將汽包100內(nèi)的蒸汽通過出汽管送到最終用戶。進(jìn)水 口ll、出水口12、回流口13和出汽口14可以分別是多個(gè)，從而與它們相 連的相應(yīng)管路也可以為多條。另外，出水口12可以分別與多條出水管相 連以便向余熱鍋爐爐體上的不同受熱面供水。同樣，出汽口14也可以是 多個(gè)，分別連接不同的出汽管，另外，出汽口14也可以與多條出汽管相 連，從而向不同的用戶輸送蒸汽。例如， 一部分出汽管與供暖用戶相連 接，另一部出汽管將汽包100內(nèi)的蒸汽再次送入余熱鍋爐爐體中的過熱器
進(jìn)行再次升溫，然后輸送到發(fā)電用戶。對于發(fā)電用戶來說，蒸汽溫度需 要達(dá)到400度左右，為了保證這一需求，需要對經(jīng)過過熱器的蒸汽的溫度 迸行調(diào)節(jié)， 一般是采用向過熱器或輸送從過熱器出來的蒸汽的管路中噴 入純凈水來調(diào)節(jié)溫度，同時(shí)，也可以增加蒸汽量。但對于進(jìn)入過熱器或 輸送從過熱器出來的蒸汽的管路中的純凈水要求純度很高，不能含有雜 質(zhì)。
汽水分離裝置2安裝在所述外殼1內(nèi)，用于分離從所述回流口 13進(jìn)入 到外殼l內(nèi)的蒸汽和水。汽水分離裝置2可以是設(shè)置在外殼1內(nèi)的隔柵或者 多孔板，使得蒸汽和水在流動(dòng)時(shí)，由于阻擋而發(fā)生流向的改變，從而實(shí) 現(xiàn)蒸汽和水的分離。這些結(jié)構(gòu)均是較為成熟的現(xiàn)有技術(shù)，本文在此不再 贅述。分離后的水流入汽包100的底部，繼續(xù)參加循環(huán)。而蒸汽通過出汽 口14輸送至過熱器。
冷凝裝置3也設(shè)置在外殼1內(nèi)，冷凝裝置3能夠?qū)⑼鈿?內(nèi)的一部分蒸 汽凝結(jié)成冷凝水。這些冷凝水通過管路可以直接輸送出冷凝裝置3和外殼 1，然后可以噴入余熱鍋爐爐體內(nèi)的過熱器或輸送從過熱器出來的蒸汽的 管路中，用于調(diào)節(jié)蒸汽的溫度，從而滿足對蒸汽溫度的特定要求。常規(guī) 技術(shù)中，調(diào)節(jié)蒸汽溫度的純凈水需要專用的設(shè)備來提供，對于這些設(shè)備 的要求較高，要保證這些設(shè)備處理后的純凈水不摻雜雜質(zhì)，純度要高。 而本發(fā)明將冷凝裝置3設(shè)置在外殼1內(nèi)，由于外殼l的內(nèi)腔環(huán)境本身就是為 了滿足蒸汽儲存使用，因此，在外殼l的內(nèi)腔中冷凝的水，純度更高，質(zhì)量更好，可以充分滿足過熱器的需要。而冷凝裝置的結(jié)構(gòu)可以更加簡單， 無須復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，也無須特意的為冷凝裝置3設(shè)置密封結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明由于將冷凝裝置3設(shè)置在外殼1中，因此，其結(jié)構(gòu)更加緊湊簡
單，冷凝水的純度更高，可以充分滿足蒸汽調(diào)節(jié)的需要。
參見圖2和圖3，在本發(fā)明的上述實(shí)施例中，冷凝裝置3包括安裝在外 殼l內(nèi)的殼體31和位于殼體31內(nèi)的冷凝管32，殼體31上設(shè)置有蒸汽進(jìn)口 311，冷凝管32中流動(dòng)有冷卻液。殼體31固定在外殼1的內(nèi)表面上，從而 形成一個(gè)腔室。殼體31的側(cè)壁上部開設(shè)所述蒸汽進(jìn)口311，外殼l內(nèi)的部 分蒸汽通過蒸汽進(jìn)口311進(jìn)入殼體31內(nèi)。殼體31內(nèi)的冷凝管32能夠?qū)⑦M(jìn)入 殼體31內(nèi)的蒸汽凝結(jié)，從而形成冷凝水。凝結(jié)成的冷凝水落入殼體31的 內(nèi)腔底部，殼體31底部的橫截面成V字型，利于冷凝水的收集和儲存。
參見圖2、圖3和圖4，在本發(fā)明給出的上述實(shí)施例中，殼體31的底部 連通有冷凝水排放管33，排放管33穿過所述外殼1與外部管路相通。排放 管33通過外部管路與過熱器或輸送從過熱器出來的蒸汽的管路相連通，
根據(jù)需要將冷凝水噴入過熱器或輸送從過熱器出來的蒸汽的管路中。
參見圖2，在本發(fā)明給出的上述實(shí)施例中，所述蒸汽進(jìn)口311處設(shè)置 有擋水器312。在此實(shí)施例中，擋水器312是由兩層多孔板組成，通過螺 絲緊固件固安裝在蒸汽進(jìn)口311處。當(dāng)蒸汽流經(jīng)蒸汽進(jìn)口311時(shí)，由于多 孔板的阻擋，其流動(dòng)方向發(fā)生改變，從而使蒸汽內(nèi)的水下落，實(shí)現(xiàn)蒸汽 和水的分離，保證進(jìn)入殼體31內(nèi)的均是蒸汽，提高冷凝水的質(zhì)量。當(dāng)然， 這里的擋水器也可以是其他的結(jié)構(gòu)，例如隔柵，只要能夠?qū)崿F(xiàn)蒸汽和水 的分離就可以。
參見圖5、圖6和圖7，在本發(fā)明給出的上述實(shí)施例中，冷凝管32盤繞 在所述殼體31內(nèi)，并且盤繞成多層結(jié)構(gòu)，按照層狀結(jié)構(gòu)分布。進(jìn)入所述 殼體31內(nèi)的蒸汽，從分層盤繞的冷凝管32中穿過，這樣，有利于蒸汽的 凝結(jié)，提高凝結(jié)的速度。冷凝管32的進(jìn)液口321和出液口322穿過所述外 殼l，適于與冷卻液源(未示出)相連通。這里所說的冷卻源可以是向汽 包100內(nèi)供水的水源，也可以是其他冷卻液體。冷卻水在汽包100內(nèi)經(jīng)過
7加熱，出來后的冷卻水可以作為熱水使用，也可以進(jìn)行熱交換，再次進(jìn)
入冷凝管32中。
參見圖2、圖3和圖4，在本發(fā)明的上述實(shí)施例中，殼體31內(nèi)設(shè)置有溢 流管34，溢流管34的出口與外殼1的內(nèi)腔相通。當(dāng)殼體31中冷凝的冷凝水 達(dá)到一定深度后，多余的冷凝水通過溢流管34流入外殼1的底部與循環(huán)水 混合一起，被再次利用。這樣，可以保證殼體31中的冷凝水保持在一定 深度，保護(hù)整個(gè)冷凝裝置的正常運(yùn)行。
下面參考圖8描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的余熱鍋爐。如圖8所示，根據(jù) 本發(fā)明的余熱鍋爐包括汽包100。余熱鍋爐的循環(huán)系統(tǒng)的進(jìn)水管lla、出 水管12a、回流管13a和出汽管14a分別與汽包100上的進(jìn)水口11、出水口 12、回流口13和出汽口14相連，其中一部分出水管12a中可以設(shè)置有循環(huán) 泵4，從而余熱鍋爐的循環(huán)為自然循環(huán)和強(qiáng)制循環(huán)結(jié)合的混合循環(huán)。
如圖8所示，水經(jīng)過進(jìn)水管lla供給到汽包100內(nèi)，然后通過出水管12a 輸送到余熱鍋爐爐體的受熱面處與爐體內(nèi)的高溫?zé)煔膺M(jìn)行熱交換，從而 變成蒸汽與水的混合物，蒸汽與水的混合物通過回流管13a返回到汽包 IOO內(nèi)，通過汽包100內(nèi)的汽水分離裝置2進(jìn)行分離，水落到汽包100的底 部，蒸汽位于汽包100的上部。汽包100內(nèi)的一部分蒸汽通過擋水器312進(jìn) 入冷凝裝置3內(nèi)，通過冷凝管32的冷凝，蒸汽在冷凝裝置3內(nèi)冷凝成冷凝 水，冷凝管32可以與向汽包100內(nèi)供水的鍋爐給水管。汽包100內(nèi)的另一 部分蒸汽通過出汽管14a輸送到設(shè)置在余熱鍋爐爐體內(nèi)的過熱器內(nèi)進(jìn)行 升溫，然后通過管道將經(jīng)過過熱器升溫后的蒸汽輸送到例如發(fā)電車間。 為了調(diào)節(jié)輸送到發(fā)電車間的蒸汽的溫度，冷凝裝置3內(nèi)的冷凝水通過排放 管33排出，然后噴入過熱器或輸送從過熱器出來的蒸汽的管道內(nèi)，從而 將經(jīng)過升溫的蒸汽的溫度調(diào)節(jié)為發(fā)電車間所要求的溫度。由于冷凝水在 汽包100內(nèi)產(chǎn)生，因此水的質(zhì)量高，結(jié)構(gòu)簡單，不需要設(shè)置單獨(dú)的水處理 系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的余熱鍋爐的其他構(gòu)成可以與現(xiàn)有技術(shù)相同，為了簡單 起見，這里不再詳細(xì)贅述。
8盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實(shí) 施例進(jìn)行變化，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
1、一種用于余熱鍋爐的汽包，其特征在于，包括外殼，所述外殼限定一內(nèi)腔且所述外殼上設(shè)置有進(jìn)水口、出水口、回流口和出汽口；汽水分離裝置，所述汽水分離裝置安裝在所述外殼的內(nèi)腔中，用于分離從所述回流口進(jìn)入到所述外殼內(nèi)的蒸汽和水；冷凝裝置，所述冷凝裝置安裝在所述外殼的內(nèi)腔中用于將所述內(nèi)腔中的一部分蒸汽凝結(jié)成冷凝水。
2、 如權(quán)利要求l所述的用于余熱鍋爐的汽包，其特征在于，所述冷 凝裝置包括安裝在所述內(nèi)腔中的殼體和位于所述殼體內(nèi)的用于冷凝蒸汽 的冷凝管，所述殼體上設(shè)置有蒸汽進(jìn)口和冷凝水出口。
3、 如權(quán)利要求2所述的用于余熱鍋爐的汽包，其特征在于，所述冷 凝水出口與冷凝水排放管相連通，所述排放管穿過并延伸出所述外殼。
4、 如權(quán)利要求2所述的用于余熱鍋爐的汽包，其特征在于，所述蒸 汽進(jìn)口處設(shè)置有擋水器，用于阻擋所述內(nèi)腔中的水進(jìn)入殼體。
5、 如權(quán)利要求4所述的用于余熱鍋爐的汽包，其特征在于，所述擋水器為多孔板。
6、 如權(quán)利要求2所述的用于余熱鍋爐的汽包，其特征在于，所述冷凝管盤繞在所述殼體內(nèi)。
7、 如權(quán)利要求2所述的用于余熱鍋爐的汽包，其特征在于，所述冷凝管分層盤繞在所述殼體內(nèi)。
8、 如權(quán)利要求2所述的用于余熱鍋爐的汽包，其特征在于，所述殼 體內(nèi)設(shè)置有溢流管，所述溢流管的出口與所述內(nèi)腔相通。
9、 如權(quán)利要求2所述的用于余熱鍋爐的汽包，其特征在于，所述冷凝管的進(jìn)口和出口適于通過管道與鍋爐給水管相連。
10、 一種余熱鍋爐，其特征在于，所述余熱鍋爐包括如權(quán)利要求l-9中任一項(xiàng)所述的汽包。
全文摘要
一種用于余熱鍋爐的汽包，外殼、汽水分離裝置和冷凝裝置，所述外殼上設(shè)置有進(jìn)水口、出水口、回流口和出汽口；所述汽水分離裝置安裝在所述外殼內(nèi)，用于分離從所述回流口進(jìn)入到所述外殼內(nèi)的蒸汽和水；所述冷凝裝置安裝在所述外殼內(nèi)，并將所述外殼內(nèi)的部分蒸汽凝結(jié)成冷凝水。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于余熱鍋爐的汽包，在汽包內(nèi)設(shè)置冷凝裝置，可以將汽包內(nèi)的部分蒸汽直接凝結(jié)成冷凝水，由于汽包是密封結(jié)構(gòu)，其本身就是用于儲存蒸汽，因此，其內(nèi)部環(huán)境好，產(chǎn)生的冷凝水中無雜質(zhì)，質(zhì)量高。
文檔編號F22B1/00GK101469859SQ200710304089
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月25日
發(fā)明者勞學(xué)競, 徐建炎, 崗 王, 陳逢勝 申請人:中國恩菲工程技術(shù)有限公司