節(jié)能供汽鍋爐系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鍋爐設備，特別涉及一種蒸汽鍋爐。
【背景技術】
[0002]蒸汽鍋爐是將水加熱成高溫蒸汽的工業(yè)鍋爐。蒸汽鍋爐按照燃料可以分為電蒸汽鍋爐、燃油蒸汽鍋爐、燃氣蒸汽鍋爐三種；按照構造可以分為立式蒸汽鍋爐和臥式蒸汽鍋爐；按照規(guī)?？梢苑譃榇?、中、小型蒸汽鍋爐。
[0003]大型蒸汽鍋爐通常采用三回程的臥式結構，如果全負荷運行可產(chǎn)生1.3MPa大氣壓的蒸汽。然而，用戶往往只需要0.6MPa大氣壓的蒸汽。因此，大型蒸汽鍋爐通常都在低負荷狀態(tài)下運行，這造成了資源的浪費。
[0004]如中國專利公開第204005894U號揭示的一種壓力蒸汽發(fā)生器系統(tǒng)，包括蒸汽發(fā)生器本體、保溫水箱以及用來控制蒸汽發(fā)生器本體和保溫水箱整體運行的系統(tǒng)控制箱，蒸汽發(fā)生器本體的下部設置有燃燒機，蒸汽發(fā)生器本體上還設置有水位控制器，蒸汽發(fā)生器本體的頂部連通有一條工藝用汽管路，工藝用汽管路上還連通有一條加熱管路，加熱管路的另一端與保溫水箱相連通，蒸汽發(fā)生器本體的下部還連通有一條給水管路，給水管路的另一端與保溫水箱相連通，給水管路上還并聯(lián)連通有一條補水管路。然而，該壓力蒸汽發(fā)生器系統(tǒng)產(chǎn)生的蒸汽壓力不能根據(jù)用戶的需求進行調(diào)節(jié)。
[0005]又如中國專利公開第101749694A號揭示的一種智能型高溫低壓可控式蒸汽鍋爐，包括鍋爐本體、液相加熱裝置和汽相加熱裝置，鍋爐本體上外設可調(diào)控蒸汽鍋爐溫度、壓力的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)包括設在鍋爐本體上的溫度傳感器和壓力傳感器，溫度傳感器和壓力傳感器分別依次與放大電路、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和計算機輸入端電聯(lián)接，計算機的輸出端經(jīng)D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換及開關電路分別與安全電磁閥、供汽電磁閥、汽相導熱組件供熱電源和液相導熱組件供熱電源電聯(lián)接。然而，該智能型高溫低壓可控式蒸汽鍋爐通過采用復雜的溫度和壓力控制回路來實現(xiàn)目標供汽壓力，采用了大量精密控制元器件，不但成本較高，而且一旦某一元件出現(xiàn)故障將導致整個系統(tǒng)不能正常運行。
[0006]因此，提供一種能夠提高鍋爐使用效率并且能夠簡便地調(diào)節(jié)供汽壓力的蒸汽鍋爐成為業(yè)內(nèi)急需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種節(jié)能供汽鍋爐系統(tǒng)，其能夠使蒸汽鍋爐滿負荷運行，同時能夠在不對蒸汽鍋爐本體進行改造的情況下實現(xiàn)供汽壓力調(diào)節(jié)。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的方案，提供一種節(jié)能供汽鍋爐系統(tǒng)，包括:蒸汽鍋爐和煙氣管道。蒸汽鍋爐包括鍋爐本體、設于鍋爐本體的一端壁的燃燒器、設于鍋爐本體的另一端壁的煙氣出口、以及設于鍋爐本體的頂部的進水口和高壓蒸汽出口。煙氣管道將鍋爐本體的煙氣出口連通至煙囪。節(jié)能供汽鍋爐系統(tǒng)進一步包括:換熱器、蒸汽發(fā)生器以及引射器。其中，換熱器設置于煙氣管道中，換熱器包括高溫煙氣入口、中溫煙氣出口、冷水入口以及熱水出口，冷水經(jīng)由冷水入口進入換熱器與煙氣換熱后變成熱水從熱水出口流出。蒸汽發(fā)生器包括發(fā)生器本體、設于發(fā)生器本體底部的熱水入口以及設于發(fā)生器本體頂部的低壓蒸汽出口，熱水入口通過管線與換熱器的熱水出口連通以將換熱器內(nèi)的熱水輸送至發(fā)生器本體內(nèi)。引射器包括殼體、設于殼體的一端壁的高壓蒸汽入口、設于殼體的另一端壁的混合蒸汽出口、設于殼體的側壁的低壓蒸汽入口，高壓蒸汽入口通過管線與蒸汽鍋爐的高壓蒸汽出口連通以將高壓蒸汽輸送至引射器內(nèi)，低壓蒸汽入口通過管線與蒸汽發(fā)生器的低壓蒸汽出口連通以將低壓蒸汽輸送至引射器內(nèi)。
[0009]優(yōu)選地，引射器進一步包括自高壓蒸汽入口向引射器內(nèi)部延伸的引射管，使得在高速流入引射器內(nèi)的高壓蒸汽形成的負壓作用下從蒸汽發(fā)生器的低壓蒸汽出口將低壓蒸汽吸入引射器內(nèi)。
[0010]更優(yōu)選地，引射管呈漸縮狀，使得在高速流入引射器內(nèi)的高壓蒸汽形成的負壓作用下使蒸汽發(fā)生器內(nèi)的熱水低壓沸騰生成低壓蒸汽后吸入引射器內(nèi)。
[0011]可選擇地，引射器內(nèi)鄰近混合蒸汽出口進一步設有用于使蒸汽旋轉(zhuǎn)混合的葉輪。
[0012]優(yōu)選地，引射器的引射管的末端與一端壁之間的距離大于低壓蒸汽入口與一端壁之間的距離。
[0013]可選擇地，該節(jié)能供汽鍋爐系統(tǒng)進一步包括混合器，混合器與引射器的混合蒸汽出口連通以將來自引射器的混合蒸汽進一步充分混合后通過管線輸送至用戶。
[0014]可選擇地，單位時間內(nèi)由高壓蒸汽入口進入引射器的高壓蒸汽與單位時間內(nèi)由低壓蒸汽入口進入引射器的低壓蒸汽的質(zhì)量比設為2?5:1。從而，通過對引射器構造的簡單改變能夠方便地實現(xiàn)供汽壓力的按需調(diào)節(jié)。
[0015]可選擇地，該節(jié)能供汽鍋爐系統(tǒng)進一步包括空氣預熱器，空氣預熱器在煙氣流動方向上于換熱器的下游設置于煙氣管道中，空氣預熱器包括冷空氣入口、熱空氣出口、中溫煙氣入口以及低溫煙氣出口，來自換熱器的中溫煙氣出口的約150?250攝氏度的煙氣經(jīng)由中溫煙氣入口進入空氣預熱器，煙氣將來自冷空氣入口的約20攝氏度的冷空氣預熱后變成約60?120攝氏度的低溫煙氣經(jīng)由低溫煙氣出口排出至煙囪，空氣預熱成約80?150攝氏度的熱空氣后經(jīng)由熱空氣出口通過管線輸送至燃燒器助燃。
[0016]優(yōu)選地，蒸汽鍋爐產(chǎn)生的高壓蒸汽的壓力設定為約1.0?1.5兆帕，蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的低壓蒸汽的壓力設定為約0.04?0.06兆帕。
[0017]可選擇地，蒸汽鍋爐包括鍋爐本體、設于鍋爐本體下部的燃燒室、設于燃燒室上方的用于盛水的鍋筒、設于鍋爐本體的一端壁用于向燃燒室內(nèi)噴射燃料燃燒以輻射加熱鍋筒的燃燒器、設于鍋爐本體的另一端壁的煙氣出口、連接燃燒室與煙氣出口用于使煙氣與鍋筒內(nèi)的水進行熱交換的煙火管、以及設于鍋筒的頂部的進水口和高壓蒸汽出口。
[0018]可選擇地，蒸汽鍋爐可以為市場上可以購買的任意型號的蒸汽鍋爐，優(yōu)選的是大型臥式蒸汽鍋爐。
[0019]可選擇地，換熱器包括煙氣流路和流體流路，約20攝氏度的冷水經(jīng)由流體流路的冷水入口進入換熱器與流經(jīng)煙氣流路的煙氣換熱后變成約80?95攝氏度的熱水從流體流路的熱水出口流出，來自蒸汽鍋爐的煙氣出口的約250?350攝氏度的高溫煙氣經(jīng)由換熱器換熱后變成約150?250攝氏度的中溫煙氣。
[0020]可選擇地，換熱器還包括外殼、將外殼內(nèi)部空間分隔為逆向平行的煙氣流路和流體流路的中隔板、以及穿設在中隔板中的若干熱管，其中，熱管的蒸發(fā)端延伸于煙氣流路中，熱管的冷凝端延伸于流體流路中。
[0021]優(yōu)選地，換熱器的熱管內(nèi)的工質(zhì)為適用于300攝氏度左右工況的萘等工質(zhì)。
[0022]可選擇地，空氣預熱器包括外殼、將外殼內(nèi)部空間分隔為逆向平行的煙氣流路和空氣流路的中隔板、以及穿設在中隔板中的若干熱管，其中，熱管的蒸發(fā)端延伸于煙氣流路中，熱管的冷凝端延伸于空氣流路中。
[0023]優(yōu)選地，空氣預熱器的熱管內(nèi)的工質(zhì)為適用于150攝氏度左右工況的水或氨等工質(zhì)。
[0024]可選擇地，換熱器或空氣預熱器還可以為表面式換熱器，S卩，溫度不同的兩種流體在被壁面分開的空間里流動，通過壁面的導熱和流體在壁表面對流，兩種流體之間進行換熱。比如采用設置于煙道中的換熱盤管，流體在換熱盤管內(nèi)與煙道內(nèi)的煙氣進行熱交換。
[0025]可替代地，可以采用電加熱器將蒸汽發(fā)生器內(nèi)的熱水加熱成低壓蒸汽后輸送至引射器內(nèi)與高壓蒸汽混合。
[0026]其中，燃燒器的燃料可以為天然氣、煤氣、液化石油氣等。
[0027]其中，該鍋爐系統(tǒng)提供的蒸汽具有消毒、烘干、蒸煮、取暖等功能，適用于公共洗浴、學校、醫(yī)院、飯店、食品加工廠及化學加工廠等。
[0028]本發(fā)明的有益效果是:(1)、采用蒸汽鍋爐中產(chǎn)生的高壓蒸汽與蒸汽發(fā)生器中產(chǎn)生的低壓蒸汽混合的方式，能夠根據(jù)用戶的需求進行調(diào)節(jié)得到所需壓力蒸汽；(2)、采用高壓蒸汽與低壓蒸汽混合的方式，蒸汽鍋爐可以全負荷運行，改變了大型蒸汽鍋爐需低負荷運行滿足客戶目標蒸汽壓力造成資源浪費的情況；(3)、通過引射器形成的負壓作用，使蒸汽發(fā)生器內(nèi)的熱水低壓沸騰生成低壓蒸汽，并直接吸入引射器與高壓蒸汽混合，不需要額外增加低壓蒸汽加熱設備，節(jié)約了系統(tǒng)運行成本；(4)、根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)，無需對現(xiàn)有的蒸汽鍋爐進行改造，即可實現(xiàn)在充分發(fā)揮蒸汽鍋爐效能的前提下，對供氣壓力進行按需調(diào)節(jié)；
(5)、利用蒸汽鍋爐產(chǎn)生的煙氣熱量加熱水以制備低壓蒸汽，并利用蒸汽鍋爐產(chǎn)生的煙氣熱量預熱空氣用于助燃，充分利用了蒸汽鍋爐產(chǎn)生的煙氣熱量，節(jié)約了鍋爐系統(tǒng)運轉(zhuǎn)所需能源；(6)、對蒸汽鍋爐產(chǎn)生的高溫煙氣通過換熱器和空氣預熱器二次降溫，降低了鍋爐系統(tǒng)排出的煙氣溫度，減少對環(huán)境的污染。
【附圖說明】
[0029]圖1示出了本發(fā)明節(jié)能供汽鍋爐系統(tǒng)的構造示意圖。
[0030]圖2示出了本發(fā)明引射器的內(nèi)部構造示意圖。
【具體實施方式】
[0031]請參照圖1，根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，節(jié)能供汽鍋爐系統(tǒng)包括:蒸汽鍋爐100、換熱器300、蒸汽發(fā)生器400以及引射器500。
[0032]其中，蒸汽鍋爐100包括鍋爐本體110、設于鍋爐本體110的一端壁的燃燒器120、設于鍋爐本體110的另一端壁的煙氣出口 130、以及設于鍋爐本體110的頂部的進水口 140和高壓蒸汽出口 150。煙氣管道(未標號)將鍋爐本體110的煙氣出口 130連通至煙囪(圖未示)。在該非限制性實施方式中，蒸汽鍋爐100采用的是大型臥式蒸汽鍋爐，蒸汽鍋爐100產(chǎn)生的高壓蒸汽的壓力設定為約1.3兆帕。從鍋爐本體110的煙氣出口 130排出的高溫煙氣溫度約為300攝氏度。
[0033]其中，換熱器300設置于煙氣管道中，換熱器300包括高溫煙氣入口 310、中溫煙氣出口 320、冷水入口 330以及熱水出口 340，約20攝氏度的冷水經(jīng)由冷水入口 330進入換熱器300與煙氣換熱后變成約90攝氏度的熱水從熱水出口 340流出。從換熱器300的中溫煙氣出口 320排出的中溫煙氣溫度約為220攝氏度。
[0034]其中，蒸汽發(fā)生器400包括發(fā)生器本體410、設于發(fā)生