專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于罐式碳素煅燒爐尾氣余熱發(fā)電系統(tǒng)的鍋爐裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種余熱發(fā)電系統(tǒng)的鍋爐裝置，特別是一種用于罐式碳素煅燒爐 尾氣的余熱發(fā)電系統(tǒng)的鍋爐裝置。
背景技術(shù)：
目前在純低溫余熱發(fā)電領(lǐng)域中的余熱鍋爐絕大多數(shù)為中低溫?fù)Q熱器，由于換熱溫 度不高，因而鍋爐內(nèi)部換熱結(jié)構(gòu)布置相對(duì)簡(jiǎn)單，即大多數(shù)采用上進(jìn)下出、上進(jìn)側(cè)出等方式， 進(jìn)口煙氣依次經(jīng)過(guò)過(guò)熱器、蒸發(fā)器、省煤器后排出，與受熱工質(zhì)在鍋爐內(nèi)部逆向?qū)α鲹Q熱， 受熱源溫度限制，較少采用過(guò)熱器以及減溫裝置。目前純低溫余熱發(fā)電技術(shù)主要應(yīng)用于水泥行業(yè)，其煙氣成分的特點(diǎn)決定了余熱鍋 爐換熱面設(shè)計(jì)時(shí)在低溫段無(wú)需過(guò)多考慮酸露點(diǎn)腐蝕對(duì)余熱鍋爐材質(zhì)的影響。由于該領(lǐng)域傳 統(tǒng)余熱鍋爐換熱溫度相對(duì)較低，所產(chǎn)生的蒸汽熱力參數(shù)也相對(duì)較低。當(dāng)遇到煙氣成分復(fù)雜、 溫度較高時(shí)，傳統(tǒng)的余熱發(fā)電系統(tǒng)鍋爐已不能適應(yīng)于發(fā)電系統(tǒng)。罐式碳素煅燒爐尾氣溫度在850°C -1000°C之間，進(jìn)口煙氣成分復(fù)雜(包括約7% 的二氧化碳、約8%的氧氣、約74. 5%的一氧化碳及約10. 5%的水，且含硫量為610mg/ Nm3)，利用該尾氣余熱進(jìn)行發(fā)電時(shí)，產(chǎn)生與此相匹配的蒸汽熱力參數(shù)相對(duì)較高，這就要求余 熱鍋爐換熱面設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮到煙氣溫度和鍋爐材質(zhì)的匹配適應(yīng)性，在結(jié)構(gòu)布置上采取 措施保證從換熱效率和成本造價(jià)等方面綜合考慮余熱鍋爐的設(shè)計(jì)，結(jié)合碳素煅燒爐尾氣成 分的特點(diǎn)，還需著重考慮酸露點(diǎn)腐蝕溫度高、煙氣積灰等問(wèn)題，結(jié)合碳素煅燒爐尾氣的這些 特點(diǎn)，傳統(tǒng)余熱發(fā)電系統(tǒng)的鍋爐已不能滿足在罐式碳素煅燒爐尾氣余熱發(fā)電系統(tǒng)中應(yīng)用的 要求。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于從煙氣成分和溫度參數(shù)入手進(jìn)行余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)， 余熱鍋爐換熱面采用分段布置、倒U字形結(jié)構(gòu)，先經(jīng)過(guò)輻射冷卻室換熱、面式減溫后再進(jìn)入 蒸發(fā)器、省煤器進(jìn)行換熱。廢氣流程采用側(cè)進(jìn)側(cè)出，從煅燒爐尾部出來(lái)的煙氣首先經(jīng)鍋爐裝置一側(cè)的輻射冷 卻室的膜式水冷壁墻輻射換熱、高溫過(guò)熱器、面式減溫器、低溫過(guò)熱器交換熱量后進(jìn)入煙氣 出口一側(cè)的兩段蒸發(fā)器及三段省煤器后排出爐外。兩段過(guò)熱器中間布置面式減溫裝置，保 證煙氣進(jìn)入低溫段過(guò)熱器的溫度不超過(guò)600°C。輻射冷卻室的受熱工質(zhì)來(lái)自鍋筒底部的飽 和水，經(jīng)過(guò)輻射換熱吸熱后的汽水混合物重新進(jìn)入鍋筒汽包進(jìn)行汽水分離。面式減溫裝置 的換熱介質(zhì)來(lái)自系統(tǒng)給水，經(jīng)過(guò)吸收熱量后，被加熱的熱水進(jìn)入鍋筒汽包進(jìn)行汽水分離。給水溫度為104°C，給水采用自然循環(huán)方式、露天立式布置。由于碳素生產(chǎn)線煅燒 爐廢氣量是不斷變化的，鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)此充分考慮，給出了上限及下限值時(shí)鍋爐產(chǎn)汽量變 化，滿足最大工況時(shí)的運(yùn)行參數(shù)和性能。由于鍋爐全部露天安裝，鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)考慮了防寒、 防雨等措施，汽包及過(guò)熱器部位設(shè)置密封爐頂小室并配套供貨，并根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀筚Y料考慮風(fēng)、雪、地震等載荷根據(jù)煙氣成分參數(shù)中SO2含量，露點(diǎn)溫度在190°C左右。為了盡可能提高余熱回收 效率并減少煙氣在酸露點(diǎn)之下對(duì)鋼材的腐蝕，省煤器采用三段布置，末段省煤器材質(zhì)采用 ND鋼即09CrCuSb鋼。采用蒸汽吹灰的方式，制造工藝中在汽包和鍋爐本體上分別預(yù)留蒸汽 接口，并預(yù)留出灰口。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型公開(kāi)了 一種用于罐式碳素煅燒爐尾氣余熱發(fā)電系 統(tǒng)的鍋爐裝置，包括爐墻，其通過(guò)包圍形成鍋爐裝置的整體框架；鍋筒，其設(shè)置在鍋爐裝 置的的上部；在鍋爐裝置的煙氣進(jìn)口一側(cè)設(shè)置有煙氣進(jìn)口和輻射冷卻室，輻射冷卻室中設(shè) 置有高溫段過(guò)熱器、面式減溫器以及低溫段過(guò)熱器；蒸發(fā)器，其設(shè)置在鍋爐裝置煙氣出口一 側(cè)的上部；省煤器，其設(shè)置在鍋爐裝置煙氣出口一側(cè)的下部；煙氣出口，其設(shè)置在鍋爐裝置 煙氣出口 一側(cè)的底部。優(yōu)選的是，本實(shí)用新型所述的一種用于罐式碳素煅燒爐尾氣余熱發(fā)電系統(tǒng)的鍋爐 裝置，所述蒸發(fā)器為兩段蒸發(fā)器。優(yōu)選的是，本實(shí)用新型所述的一種用于罐式碳素煅燒爐尾氣余熱發(fā)電系統(tǒng)的鍋 爐裝置，所述省煤器為三段省煤器。優(yōu)選的是，本實(shí)用新型所述的一種用于罐式碳素煅燒爐尾氣余熱發(fā)電系統(tǒng)的鍋爐 裝置，所述三段省煤器的末段省煤器的材質(zhì)采用ND鋼，即09CrCuSb鋼。優(yōu)選的是，本實(shí)用新型所述的一種用于罐式碳素煅燒爐尾氣余熱發(fā)電系統(tǒng)的鍋爐 裝置，還預(yù)留有蒸汽接口和出灰口。優(yōu)選的是，本實(shí)用新型所述的一種用于罐式碳素煅燒爐尾氣余熱發(fā)電系統(tǒng)的鍋爐 裝置，所述面式減溫裝置設(shè)置為使得進(jìn)入低溫段過(guò)熱器的煙氣的溫度不超過(guò)600°C。優(yōu)選的是，本實(shí)用新型所述的一種用于罐式碳素煅燒爐尾氣余熱發(fā)電系統(tǒng)的鍋爐 裝置，所述輻射冷卻室和所述鍋筒通過(guò)管道相連。優(yōu)選的是，本實(shí)用新型所述的一種用于罐式碳素煅燒爐尾氣余熱發(fā)電系統(tǒng)的鍋爐 裝置，所述面式減溫器和鍋爐裝置的所述省煤器通過(guò)管道相連。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型的余熱系統(tǒng)的鍋爐裝置采用煙氣側(cè)進(jìn)側(cè)出 的方式進(jìn)行熱交換而最終通過(guò)煙氣出口排出。鍋爐內(nèi)部換熱結(jié)構(gòu)布置相對(duì)復(fù)雜，從而使得 尾氣溫度在850°C -1000°C之間的罐式碳素煅燒鍋爐尾氣的余熱得到充分利用，并且該裝 置能夠產(chǎn)生高熱力參數(shù)的蒸汽，大大提高了煙氣的熱利用率。三段省煤器末端的省煤器的 材質(zhì)的特殊性，使得酸露點(diǎn)腐蝕高的缺點(diǎn)得以避免，同時(shí)也解決了煙氣積灰的問(wèn)題。
圖1為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1所示的實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖沿A-A線的截面圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明 書(shū)文字能夠據(jù)以實(shí)施。如圖1所示，熱煙氣經(jīng)由煙氣進(jìn)口 1進(jìn)入至鍋爐裝置，首先在煙氣進(jìn)口 1與最上面的鍋筒9之間組成輻射冷卻室2 (在三個(gè)方向上布置換熱管束)然后熱煙氣通過(guò)輻射冷卻 室2并通過(guò)膜式水冷壁墻輻射換熱。其中輻射冷卻室2的受熱工質(zhì)來(lái)自鍋筒9底部的飽和 水，經(jīng)過(guò)輻射換熱吸熱后的汽水混合物重新進(jìn)入鍋筒9汽包進(jìn)行汽水分離。輻射冷卻室中 設(shè)置有高溫段過(guò)熱器、面式減溫器以及低溫段過(guò)熱器。熱煙氣經(jīng)過(guò)換熱到一定溫度后，便進(jìn) 入高溫段過(guò)熱器3進(jìn)行加熱，加熱到一定程度進(jìn)入面式減溫器4，而面式減溫器4的換熱介 質(zhì)來(lái)自系統(tǒng)給水。經(jīng)過(guò)吸收熱量后，被加熱的熱水進(jìn)入鍋筒9的汽包進(jìn)行汽水分離。在煙 氣進(jìn)入低溫段過(guò)熱器5之前設(shè)置有面式減溫器4以保證煙氣在進(jìn)入低溫段過(guò)熱器之前的溫 度不超過(guò)600°C。煙氣經(jīng)過(guò)低溫段過(guò)熱器將使得煙氣得到再一次地?zé)崃拷粨Q，然后進(jìn)入位于 鍋爐裝置煙氣出口 一側(cè)的兩段蒸發(fā)器8和三段省煤器7，最終通過(guò)煙氣出口 6排出鍋爐裝置 之外。換言之，本實(shí)用新型的一種用于罐式碳素煅燒爐尾氣余熱發(fā)電系統(tǒng)的鍋爐裝置， 包括爐墻，其通過(guò)包圍形成鍋爐裝置的整體框架；鍋筒，其設(shè)置在鍋爐裝置的的上部；在 鍋爐裝置的煙氣進(jìn)口一側(cè)設(shè)置有煙氣進(jìn)口和輻射冷卻室，其中所述輻射冷卻室中設(shè)置有高 溫段過(guò)熱器、面式減溫器以及低溫段過(guò)熱器；蒸發(fā)器，其設(shè)置在鍋爐裝置煙氣出口一側(cè)的上 部；省煤器，其設(shè)置在鍋爐裝置煙氣出口一側(cè)的下部；煙氣出口，其設(shè)置在鍋爐裝置煙氣出 口 一側(cè)的底部。本實(shí)用新型的一種用于罐式碳素煅燒爐尾氣余熱發(fā)電系統(tǒng)的鍋爐裝置，所述蒸發(fā) 器為兩段蒸發(fā)器。本實(shí)用新型的一種用于罐式碳素煅燒爐尾氣余熱發(fā)電系統(tǒng)的鍋爐裝置，所述省煤 器為三段省煤器。本實(shí)用新型所述的一種用于罐式碳素煅燒爐尾氣余熱發(fā)電系統(tǒng)的鍋爐裝置，所述 三段省煤器的末段省煤器的材質(zhì)采用ND鋼，即09CrCuSb鋼。本實(shí)用新型的一種用于罐式碳素煅燒爐尾氣余熱發(fā)電系統(tǒng)的鍋爐裝置，還預(yù)留有 蒸汽接口和出灰口。本實(shí)用新型的一種用于罐式碳素煅燒爐尾氣余熱發(fā)電系統(tǒng)的鍋爐裝置，所述面式 減溫裝置設(shè)置為使得進(jìn)入低溫段過(guò)熱器的煙氣的溫度不超過(guò)600°C。本實(shí)用新型的一種用于罐式碳素煅燒爐尾氣余熱發(fā)電系統(tǒng)的鍋爐裝置，所述輻射 冷卻室和所述鍋筒通過(guò)管道相連。本實(shí)用新型的一種用于罐式碳素煅燒爐尾氣余熱發(fā)電系統(tǒng)的鍋爐裝置，所述面式 減溫器和鍋爐裝置的所述省煤器通過(guò)管道相連。盡管本實(shí)用新型的實(shí)施方案已公開(kāi)如上，但其并不僅僅限于說(shuō)明書(shū)和實(shí)施方式中 所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本實(shí)用新型的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言， 可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本實(shí) 用新型并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。
權(quán)利要求1.一種用于罐式碳素煅燒爐尾氣余熱發(fā)電系統(tǒng)的鍋爐裝置，其特征在于，包括爐墻，其通過(guò)包圍形成鍋爐裝置的整體框架；鍋筒，其設(shè)置在鍋爐裝置的的上部；在鍋爐裝置的煙氣進(jìn)口一側(cè)設(shè)置有煙氣進(jìn)口和輻射冷卻室，其中所述輻射冷卻室中設(shè) 置有高溫段過(guò)熱器、面式減溫器以及低溫段過(guò)熱器；蒸發(fā)器，其設(shè)置在鍋爐裝置煙氣出口一側(cè)的的上部；省煤器，其設(shè)置在鍋爐裝置煙氣出口一側(cè)的下部；煙氣出口，其設(shè)置在鍋爐裝置煙氣出口 一側(cè)的底部。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于罐式碳素煅燒爐尾氣余熱發(fā)電系統(tǒng)的鍋爐裝置，其特 征在于，所述蒸發(fā)器為兩段蒸發(fā)器。
3.如權(quán)利要求1所述的一種用于罐式碳素煅燒爐尾氣余熱發(fā)電系統(tǒng)的鍋爐裝置，其特 征在于，所述省煤器為三段省煤器。
4.如權(quán)利要求3所述的一種用于罐式碳素煅燒爐尾氣余熱發(fā)電系統(tǒng)的鍋爐裝置，其特 征在于，所述三段省煤器的末段省煤器的材質(zhì)采用ND鋼。
5.如權(quán)利要求1所述的一種用于罐式碳素煅燒爐尾氣余熱發(fā)電系統(tǒng)的鍋爐裝置，其特 征在于，還預(yù)留有蒸汽接口和出灰口。
6.如權(quán)利要求1所述的一種用于罐式碳素煅燒爐尾氣余熱發(fā)電系統(tǒng)的鍋爐裝置，其特 征在于，所述輻射冷卻室和所述鍋筒通過(guò)管道相連。
7.如權(quán)利要求1所述的一種用于罐式碳素煅燒爐尾氣余熱發(fā)電系統(tǒng)的鍋爐裝置，其特 征在于，所述面式減溫器和所述省煤器通過(guò)管道相連。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于罐式碳素煅燒爐尾氣余熱發(fā)電系統(tǒng)的鍋爐裝置，包括爐墻，其通過(guò)包圍形成鍋爐裝置的整體框架；鍋筒，其設(shè)置在鍋爐裝置的上部；在鍋爐裝置的煙氣進(jìn)口一側(cè)設(shè)置有煙氣進(jìn)口、輻射冷卻室、高溫段過(guò)熱器、面式減溫器以及低溫段過(guò)熱器；蒸發(fā)器，其設(shè)置在鍋爐裝置的煙氣出口一側(cè)換熱面上部；省煤器，其設(shè)置在鍋爐裝置的煙氣出口一側(cè)換熱面下部；煙氣出口，其設(shè)置在鍋爐裝置煙氣出口一側(cè)換熱面的底部。本實(shí)用新型的鍋爐內(nèi)部換熱結(jié)構(gòu)布置相對(duì)復(fù)雜，從而使得尾氣余熱得到充分利用，并且大大提高了煙氣的熱利用率。同時(shí)使得酸露點(diǎn)腐蝕高的缺點(diǎn)得以避免，同時(shí)也解決了煙氣積灰的問(wèn)題。
文檔編號(hào)F22B1/18GK201827870SQ20102050503
公開(kāi)日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月26日
發(fā)明者張向輝, 張福濱, 陶軍普, 魏連有 申請(qǐng)人:中材節(jié)能發(fā)展有限公司