CN1016531B - 再热型废气锅炉 - Google Patents

Abstract

一种再热型废气锅炉，其中过热器和再热器被分成几级。高温过热器和高温再热器平行地布置在废气流动方向的最上游部位上。一个低温再热器安装在高温过热器的下游。而一个低温过热器则安装在高温再热器的下游。高温过热器和高温再热器以及低温过热器和低温再热器分别具有相同的热传导管外径，在通气道宽度方向的管距相同。在废气流动方向的管距相同。在废气流动方向的管排数也相同。

Description

本发明是关于一种再热型的废气锅炉。在废气锅炉主体的废气流动方向的最上游部位上平行地安装着它的过热器和再热器。

废气锅炉是人们熟习的。它用来回收从各种热源，如燃气轮机、内燃机、水泥锻烧之类设备所施放出的废气中的热量。在日本专利MN.61-186702（1986）和美国专利US-4，664，067中所公布的就是这种废气锅炉的一例。

在以往的这些废气锅炉中，在锅炉主体101的废气流动方向的最上游部位平行地安装着两套二次过热器102和二次再热器103。废气沿水平方向流经这些过热器和再热器。如图3和图4所示。相对于相应的二次过热器的下游方向都相应地装了一次再热器104。而相对于相应的二次再热器103的下游方向都相应地装有一次恢热器105。同时，在这些装置的气流方向的下游，沿通气道的宽度方向还安装了高压蒸发器106。

在这个高压蒸发器106的下游方向装有一个高压省煤器107，而在这个高压省煤器107的下游方向，紧接着安装了一个低压过热器108。一个低压蒸发器109和一个低压省煤器110。

另外，在废气锅炉主体101的上方安装着一个高压汽包111和一个低压汽包112。

那个高压汽包111与高压省煤器107的出口相连接，并且通 过下降管113与高压蒸发器106的下联箱106a相连通。此外，高压蒸发器106的上联箱106b又通过上接管114与高压汽包111相连通。还有，高压汽包111的蒸汽室通过一个蒸汽管115与一次过热器105的进汽部分相连接。

低压汽包112与低压省煤器110的出口相连通，并且还通过一个下降管116与低压蒸发器109的下联箱109a相连接。此外，低压蒸发器109的上联箱109b通过一个上接管117与低压汽包112相连通。再者。低压汽包112通过一根上水管119与高压省煤器107的进水端相连。由一台上水泵118供水。另外，低压汽包112的蒸汽室通过一根蒸汽管120与低压过热器108的进汽部分相连通。

此外，一次再热器104的进汽口要与图上未示的蒸汽透平用一根管子相连。这是为了引入在蒸汽透平机中没有做功的返回蒸汽。一次再热器104的出口通过一根图上未示的管子与二次再热器103相连接。同样，一次过热器105的出口也通过一根图上未示的管子与二次过热器102相连接。同时，在这些过热器和再热器之间还要平行地设置一些隔墙121。

还要指出，在上面所讲的这些连接管道的中间还配置有减温器靠喷水、注入或其他类似方法来控制蒸汽的温度。

现在来说明一下上述以废气锅炉的操作情况。

从热源排出来的废气流入废气锅炉主体101的入口部分，接着在此期间，废气从二次过热器102和二次再热器103一端流向低压节热器110一端，在各个相应装置的热传导管中，流动的 流体进行热交换。在废气温度降低以后它便从废气锅炉主体101的出口端流出去。

另一方面，通过一台冷凝水泵（图上未示）将补给水（冷凝水）送入低压省煤器110中，在省煤器中被废气加热。接着，被加热的补给水又从低压省煤器110送入低压蒸汽包112中。低压汽包112中的一部分补给水通过落下降管116送入低压蒸发器109中。在这个低压蒸发器109中被废气加热，变成汽/水混合的流体，并且通过上接管117返回到低压汽包112中。

返回到低压汽包112中的这一部分汽-水混合流体被分成蒸汽和水两部分，通过蒸汽管120将蒸汽送入低压过热器108中，在这里使蒸汽过热。

另一方面，低压汽包112中补给水的另外一部分通过上水管119流到上水泵118处被加压以后送入高压省煤器107中。接着，在高压省煤器107中的补给水被废气加热，然后被送入高压汽包111中。送入高压汽包111中的一部分补给水通过下降管113送入高压蒸发器106中。在这里被废气加热，变成蒸汽和水的混合流体，并通过上接管114回到高压汽包111中。

混合流体在高压汽包111中分离成蒸汽和水，蒸汽通过蒸汽管115被送入一次过热器105中，在这个一次过热器105中被废气加热使其过热。接着，过热蒸汽通过上面所讲的，连接管线被送到减温器中。在这个减温器中把蒸汽的温度控制到预定温度以后便被送入二次过热器102中，在这个二次过热器102中形成高温高压的蒸汽，并被送入蒸汽透平机中。

在蒸汽透平机中做过功的蒸汽再返回到一次再热器104并在这个一次再热器104中进行过热。然后，通过上面所讲的连接管线将过热蒸汽送到减温器中，使蒸汽温度控制在预定的温度。接着被送入二次再热器103中再次进行过热。

在具有再热器的废气锅炉中，为了有效地从废气中回收热量，一般都希望这样来配置过热器和再热器，使它们出口和入口处的废气温度以及出口和入口处的蒸汽温度都保持在相同的条件下。

这样，在以往的废气锅炉中，如上所述要将过热器和再热器分成一次的和二次的，二次过热器102与二次再热器103平行布置。在二次过热器102的废气流动方向的下游安装有一次再次热器104，而在二次再热器103的废气流动方向的下游安装有一次过热器105，一次过热器105与二次过热器102相互连通;一次再热器104与二次再热器103之间也相互连通，通过在相应的过热器和相应的再热器之间设置平行的隔墙121，把废气的通道隔开。并且废气流动受到导向以便形成适当的气流。这样，在一次过热器105与一次再热器104的下游的废气温度将变得基本相同。

不过，以往的这种再热型废气锅炉有一个问题，那就是，由于在过热器与再热器之间设有平行的隔墙，用来将废气通道隔开，使废气锅炉的结构变得复杂了。

因此，本发明的一个目的就是要提供一种改进的再热型废气锅炉它可避免以往废气锅炉所存在的上述缺点。

本发明的一个更加具体的目的就是要提供一种结构简单、能更 有效地回收废气中热量的再热型废气锅炉。

根据本发明的一个特点可提供一种再热型废气锅炉。在这种锅炉中，过热器和再热器是平行安装在废气锅炉主体的废气气流流动方向最上游部位上，在这种锅炉中，过热器和再热器分别被分成几级，高温的过热器和高温的再热器被平行地安装在废气流动方向的最上游部位上。在高温的过热器下游方向安装着低温的再热器，而在高温的再热器的下游安装有一个低温的过热器。这样，高温过热器和高温再热器就可以具有相同的热传导管外径，在通气道的宽度方向上具有相一致的管距。在废气流动方向具有相同的管距。在废气流动方向上具有相同的管排数，并且低温的再热器和低温的过热器也可以具有相同的热传导外径，在通气道宽度方向上具有一致的管距。在废气流动方向上具有相同的管距，在废气流动方向上具有相同的管排数。

采用了上面所讲的处法以后，由于高温的过热器和高温的再热器是平行布置的，低温的过热器和低温的再热器也是平行布置的。它们这样的结构就可以使其热传导管外径，在通气道宽度方向上的管距。在废气流动方向上的管距以及在废气流动方向上的管排数就都相一致起来，废气压力降的情况和条件也相一致了，因此，也就没有必要设置隔墙来分隔废气的通道。

本发明的上述目的和其他目的，本发明的特点和优点，在按照附图对一个推荐的实施例进行说明时就会变得更加明显了。

在附图中：

图1所示是本发明的再热型废气锅炉的一个推荐实施例的平面 原理图;

图2所示是同一废气锅炉的侧视原理图;

图3所示是一例以往的再热型废气锅炉的平面原理图;

图4所示显示以往的再热型废气锅炉的侧视原理图。

下面参照图1和图2对本发明的一个推荐实施例进行在细地说明。

在图1和图2中，有一个三次过热器2和一个二次再热器3平行地布置在废气锅炉主体1的沿废气流动方向的最上游部位上，废气以水平方向通过废气锅炉主体。另外，在三次过热器2的下游方向安装了一个一次再热器5，而在二次再热器3的下游方向安装了一个二次过热器4。在这些装置的再下游则安装一个一次过热器6，它伸向通气道的整个宽度。

二次再热器3与一次再热器5通过一根连接管22相连通;三次过热器2与二次过热器4则通过一根管子21相连，而二次过热器4与一次过热器6则用管子23相连通。

在一次过热器6的下游方向按顺序地安装一个高压汽化器7。一个高压节热器8，一个中压过热器9，一个中压汽化器10，一个中压节热器11，一个低压节热器12和一个低压节热器13。

另一方面，在废气锅炉主体1的上方安装了一个高压汽包14，一个中低汽包15，一个低压汽包16和一个除气器17。

由一台图中未示的冷凝水泵将补给水（冷凝水）通过管道36送入低压省煤器13中，接着又通过管道20被送入除气器17中用蒸汽进行除气。除气所用的热蒸汽是由低压汽包16那里引来 的。这个低压汽包16中的一部分低压蒸汽通过管道37被送入一个低压蒸汽透平机（图上未示）中。这个低压汽包16还用作除气器17的一个储水罐。

另一方面，低压汽包16中的另一部分水将通过管道24送到一台中压给水泵25和一台高压给水泵30那里。

由中压给水泵25加压以后的补给水通过管道26进入中压省煤器11中。水在这里被加热以后便通过一根管子19送入中压汽包15中去。

在中压汽化器10中所产生的蒸汽通过管道27送入中压过热器9中。然后再通过管道29进入一次再热器5之中。在这种情况下，由于从高压透平机（图上未示）送回来的废汽（蒸汽）送入一次再热器5中。因此，从管道29送来的中压蒸汽将在一次再热器5的上游部分与来自高压透平的废蒸汽相混合，然后再进入一次再热器5中。

此外，蒸汽通过管道22送入二次再热器3中，在被加热以后又被送入一台中压透平机中。在这种情况下，必要时可在管道22的中途安装一个喷水型或类似型式的减温器，从而可以调节蒸汽的温度。

接着，经高压给水泵30加压的补给水通过管道31进入高压省煤器8中，在水被加热以后便通过管道18送入高压汽包14中。

在高压汽化器7中所产生的蒸汽通过管道32送入一次过热器6中，在这里被加热以后，又通过管道23送入一次过热器4中。 在这里被加热以后，又通过管道21进入三次过热器2中。从三次过热器2出来的蒸汽就被送入一台高压透平机中（图上未示）。

在这种情况下，如果必要的话可以在管道21或23的中途安装一个喷水型或类似型式的减温器。从而可以调节蒸汽的温度。

从图2中可以看到，部位号28表示的是一个中压蒸发器的下汽包，部位号34表示的是一个高压蒸发器的下汽包，而部位号38表示一个低压蒸发器的下汽包。

在按照本发明的上述结构的这种再热型废气锅炉中，三次过热器2和二次再热器3是平行布置的。它们具有态同的热传导管外径，在通气道宽度方向的管距相同，在废气流动方向的管距以及在废气流动方向的管排数都选成一样的，因此，沿通气道的宽度方向对于废气的阻力可以保持在相同的条件下。

同样，二次过热器4和一次再热器5是在上面所讲的这些装置的下游方向平行布置的，它们也具有相同的热传导管外径，沿通气道宽度方向的管距相同，在废气流动方向的管距以及在废气流动方向的管排数都可以选成一样的。因此沿通气道的宽度方向，对于废气的阻力可以保持在相同的条件下。

如上所述，由于将三次过热器，即高温过热器2与二次再热器即高温再热器3平行地布置在一起，同时也由于将二次过热器，即低温所述过热器4与一次再热器，即低温再热器5平行地布置在一起，因此，沿通气道宽度方向上的阻力可以保持在同一条件下，废气的压力损失可以保持在相同的条件下，废气流量可以总是保持恒定。因此就没有必要在平行布置的过热器之间设置隔墙来专门隔开 废气通道了。

需要指出，在说明这种结构的废气锅炉的时候，在上述推荐的实施例中都包括了除气器17。低压省煤器13，中压蒸发器10中压过热器9及一次过热器6这些装置。但是这些装置并不总是本发明必不可少的构成条件。

因此，本发明完全可以同样地应用到一个不包括除气器17和低压省煤器13的废气锅炉上。同样，本发明也可以应用到不具备低压过热器9的废气锅炉上。另外，在有些情况下，一次过热器6也可以省掉。

如上所述，按照本发明的结构，通过平行布置的过热器和再热器的废气流量，沿通气道的宽度方向范围内可以总是保持恒定。而不需要在高温过热器和高温再热器之间，以及在低温过热器和低温再热器之间设置隔墙来把废气通道分开，这些过热器和再热器都相应地平行布置在再热型废气锅炉主体沿废气流动方向的最上游部位上。这样，就可以有效地从废气中回收热量，同时废气锅炉的结构还得到简化。

通过上述的一个本发明推荐实施例已经把本发明的原理讲明了。但是事实上遵照本发明的指导思想还可以得到很多不同的实施例。

Claims (2)

1、一种再热型废气锅炉，它的过热器和再热器被分成几级，并沿废气锅炉的废气流动方向从高压向低压布置，高温过热器的下游安装有一个低温再热器，而在高温再热器的下游安装有一个低温过热器，蒸发器和省煤器也沿废气锅炉的废气流动方向从高压向低压布置，其特征在于，上述高温过热器和上述高温再热器具有相同的热传导管外径，沿通气道宽度方向的管距相同，在废气流动方向的管距相同，在废气流动方向的管排数也相同；上述的低温再热器和上述低温过热器同样也具有一样的热传导管外径。沿通气道宽度方向的管距一样，在废气流动方向的管距一样，在废气流动方向的管排数也一样。

2、按照权利要求1所讲的再热型废气锅炉，其中在上述低温过热器和上述低温再热器的下游方向安装有一个一次过热器，它横跨在废气流通的通道上，上述一次过热器的出口与上述低温过热器的入口相连通。

Images