[实用新型]一种大型冷凝式锅壳过热蒸汽锅炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种冷凝式锅炉，特别涉及一种大型冷凝式锅壳过热蒸汽锅炉，属于锅炉领域。

背景技术

长期以来，作为制热设备的锅炉，主要使用煤炭能源进行制热。由于燃煤锅炉会产生大量的烟气，会污染空气，同时，经过燃烧的炉渣也是一种环境污染物。

近些年来，我国发现并开采了大量的天然气，建立了西气东输的大型工程，同时，引进了国外的天然气、燃油等管道，提供了较为丰富油气资源。

随着环保意识的提高，科学技术的不断进步，在加上油气型燃料具有易于输送和使用的便利性，对环境污染极小，发热值高的特点。用油气替代煤炭，为提高城市环境质量提供了一种新途径。

以燃油和燃气作为燃料的锅炉设备开始投放市场，并得到了推广应用，使用清洁能源锅炉经成为一种趋势。一些地区和行业开始限制建设燃煤供热锅炉，开始使用天然气、燃油锅炉，但是对于大型锅壳式过热蒸汽锅炉而言，锅炉的能源消耗相对大，由于设备内装置受到高温过热的影响，会出现不同程度的故障，特别是常年运转的工业锅炉、电站锅炉，一旦出现故障就需要停机、这势必会影响正常的生产。

在电站、机车和船用锅炉中，为了提高整个蒸汽动力装置的循环热效率，采用过热蒸汽，过热蒸汽可以减少汽轮机排汽中的含水率。过热蒸汽温度的高低取决于锅炉的压力、蒸发量、钢材的耐高温性能以及燃料与钢材的比价等因素，对电站锅炉来说，4兆帕的锅炉一般为450℃左右;10兆帕以上的锅炉为540～570℃。少数电站锅炉也有采用更高过热汽温的（甚至可达650℃）蒸汽。

在汽轮机内的过程是一个绝热膨胀过程，此过程中蒸汽压力降低、温度降低。若锅炉生产的是饱和蒸汽，则蒸汽进入汽轮机做功后会变成湿饱和蒸汽，蒸汽将带水（部分蒸汽液化），汽轮机的水冲击和末级叶片的汽蚀。同时，汽轮机转速很高（3000rpm），此时蒸汽中的水滴会对汽轮机造成重大损伤；此外，还会降低汽轮机的相对内效率。因此，锅炉生产的蒸汽在任何时候，只要是送入汽轮机的，就必须保证50℃以上的过热度，可有效避免冲转汽轮机转动以带动发电机工作。即必须生产过热蒸汽，才能满足汽轮机工作的要求。

为了避免尾部受热面低温腐蚀， 无论是传统的燃煤锅炉还是新型清洁型锅炉，排除的烟气都具有很高的温度。采用天然气为燃料的大多数热水锅炉，其排烟温度在140～200 ℃之间。这不仅耗费了大量的能源，而且提高了锅炉的运行成本。

利用燃气和燃油的锅炉，排放的烟气具有相当高的温度150~250℃，其内含有水蒸气约15%~19%（容积成份），是烟气热量的主要携带者。一方面排放到大气中会增加CO₂、SO₂ 、NOx等引起气候变暖，另外，烟道中的烟道气体本身温度就在150~250℃左右，对气候变暖具有很大的影响。

如果将锅炉的排烟温度降到足够低的水平，那么烟气中呈过热状态的水蒸汽就会凝结而放出汽化潜热，使烟气中的汽化潜热得以回收。

冷凝式锅炉除了可以吸收烟气中的潜在热量外，由于水蒸气冷凝过程中，冷凝水可以吸收一部分有害气体, 降低了污染物的排放,有利于环保。

在现有技术中，要将蒸汽从饱和状态提升到过热状态，需要花费较长的时间和消耗更多的能源，而且处于高温高压状态下的炉内装置，特别是过热器的寿命受到了极大的影响，一旦损坏，就得拆开机器进行过热器的更换或维修，同时存在着锅炉存在着烟气热能转换能力低，温度不能降到理想的程度，并且维修频度高、整体效率低下、寿命短等问题，如何能够提高热效率，在较短时间内达到过热蒸汽，降低排放烟气温度，减少有害气体排放，是相关技术人员不断探讨的问题。

发明内容

本实用新型解决的技术问题是针对生产过热蒸汽花费时间长、消耗能源大，排放烟气温度高、排放有害气体大、浪费能源、锅炉内装置寿命问题，本实用新型专利提供一种大型冷凝式锅壳过热蒸汽锅炉，其目的就是增大炉内水管受热面积，缩短从饱和蒸汽到达过热蒸汽的时间，降低能耗，降低烟气排放温度，减少有害气体排放，减低炉内装置故障，特别是减少过热器等装置的故障，延长设备是使用时间。