本實(shí)用新型屬于對含水蒸汽高溫氣體余熱回收系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種該余熱回收系統(tǒng)的輸出氣體溫度可調(diào)節(jié)控制，并獲得鍋爐用的適宜溫度除鹽水供給系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
高溫氣體余熱利用，如煤氣化產(chǎn)生的高溫煤氣、燃料燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔獾龋枪I(yè)企業(yè)節(jié)約能源，提高熱效率的一個重要手段。余熱鍋爐是回收高溫氣體余熱的一個重要裝置。
高溫氣體余熱鍋爐的主要?dú)怏w流程是高溫氣體進(jìn)入余熱鍋爐，經(jīng)過過熱器、蒸發(fā)器、省煤器，回收氣體顯熱后，被回收顯熱的氣體，如降溫煤氣進(jìn)入后續(xù)工序處理后供使用，低溫?zé)煔鈩t經(jīng)處理后排空。以煤炭、天然氣或其他烴類物質(zhì)為燃料進(jìn)行加熱的工業(yè)加熱裝置，燃料中的氫元素會以水蒸氣的形式進(jìn)入高溫?zé)煔庵小?/p>
循環(huán)流化床粉煤氣化工藝是目前煤氣化領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛的煤氣化工藝，煤氣化過程中，蒸汽作為氣化劑參與氣化反應(yīng)，氣化反應(yīng)過程中由于化學(xué)反應(yīng)平衡原因和蒸汽反應(yīng)停留時間的影響，蒸汽不能完全分解，在氣化反應(yīng)初始階段蒸汽分解率較低，有70～80％的蒸汽未能參與反應(yīng)，在正常氣化階段，也有近30～40％的蒸汽無法進(jìn)行分解。這些水蒸氣以氣態(tài)形式進(jìn)入高溫煤氣中。
以上含水蒸汽的煙氣或煤氣，溫度較高，并含有灰塵，為節(jié)省能源、環(huán)境保護(hù)達(dá)標(biāo)或滿足工藝要求，必需將余熱回收，將灰塵降到5-10mg/Nm3，現(xiàn)在成熟的工藝是先設(shè)置余熱鍋爐，然后再進(jìn)入布袋式除塵系統(tǒng)，將溫度降到160℃-170℃溫度(高于露溫度以上)防制含水蒸汽的煙氣或煤氣在布袋式除塵系統(tǒng)中凝結(jié)析出，既不影響除塵又不損壞布袋，將灰塵降至5-10mg/Nm3。
當(dāng)煤氣或煙氣溫度降低到160℃-170℃[即露點(diǎn)飽和溫度]以下，就會有大量水蒸汽凝結(jié)析出。特別是在布袋除塵器中，氣體流速低，布袋除塵器的散熱面積大，若出現(xiàn)水蒸汽凝結(jié)析出，則會造成粉塵粘結(jié)在濾袋外面，造成布袋阻力大，除塵效率降低，嚴(yán)重時會造成如循環(huán)流化床粉煤氣化裝置停車事故。同時過低的氣體溫度也會造成金屬設(shè)備及管道的低溫腐蝕，嚴(yán)重影響裝置的實(shí)用壽命。
熱回收裝置輸出的煤氣或煙氣溫度過高，則需要耐溫較高的濾袋，造成布袋除塵器投資過高。若氣體溫度超過濾袋的使用溫度，會造成布袋燒壞，布袋除塵器除塵效率下降，嚴(yán)重時會造成如循環(huán)流化床粉煤氣化裝置停車事故，嚴(yán)重影響煤氣化裝置的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。
因此，合理控制余熱鍋爐輸出的氣體溫度在160℃-170℃[即露點(diǎn)溫度以上]，對保證循環(huán)硫化床粉煤氣化裝置和工業(yè)加熱裝置的連續(xù)高效運(yùn)行，以及控制裝置的投資、運(yùn)行費(fèi)用和裝置的壽命具有重要的意義。使經(jīng)過熱回收裝置后，把高溫煤氣或煙氣溫度降低到穩(wěn)定的160℃-170℃[即露點(diǎn)溫度以上]輸出是目前的熱回收裝置沒有很好解決的問題。
現(xiàn)有已實(shí)施的氣體余熱鍋爐系統(tǒng)，除鹽水經(jīng)鍋爐給水泵進(jìn)入省煤器，在省煤器前設(shè)置汽包給水控制閥組。此系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)在于：
1.存在汽阻問題：在煤氣化或加熱裝置啟、停爐過程中，由于負(fù)荷的較低，余熱鍋爐蒸發(fā)量較小時，汽包液位變化較小，此時汽包給水量較小，則省煤器處的煤氣熱量無法及時帶出而造成省煤器內(nèi)部管束內(nèi)的除鹽水出現(xiàn)汽化現(xiàn)象，因汽阻的存在而造成汽包不能及時上水，易造成停車事故。
2.降溫前的高溫煤氣溫度變化直接影響降溫后進(jìn)入布袋除塵器的煤氣溫度，這種不穩(wěn)定性對袋式除塵器正常運(yùn)行具有危害性：
2-1.煤氣溫度過高、過低對布袋除塵器的危害性：循環(huán)流化床粉煤氣化裝置在運(yùn)行過程中，其負(fù)荷因供氣量、操作方法、煤的成分等因素而發(fā)生變化，負(fù)荷的波動，造成余熱鍋爐后部煤氣溫度發(fā)生變化，煤氣溫度過高則易造成布袋除塵器濾袋燒穿，造成除塵效率下降，煤氣中的含塵量增加，對后續(xù)處理系統(tǒng)的閥門和設(shè)備造成堵塞卡阻，不利于設(shè)備的運(yùn)行。煤氣溫度降低，則易造成煤氣中的水蒸汽凝結(jié)析出，造成粉塵粘結(jié)堵塞濾袋，不利于布袋除塵器的運(yùn)行。
2-2.煤氣溫度過低對金屬設(shè)備的危害性：過低的氣體溫度也易對裝置的金屬管道和金屬設(shè)備造成露點(diǎn)腐蝕，嚴(yán)重影響裝置的實(shí)用壽命，增加企業(yè)的投資建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行維修成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型提供一種高溫煤氣變?yōu)榻禍孛簹廨敵鰰r，能對輸出的降溫煤氣溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)在穩(wěn)定的適宜進(jìn)入布袋除塵器的溫度，通過余熱利用又能獲得鍋爐用水所需適用溫度的高溫煤氣余熱利用于鍋爐供水系統(tǒng)。
本實(shí)用新型所述的高溫煤氣：指從循環(huán)流化床系統(tǒng)蒸發(fā)器來的高溫在360℃左右、含水蒸汽、含粉塵煤氣或煙氣；是應(yīng)進(jìn)行布袋除塵器將粉塵除去的煤氣或煙氣。
本實(shí)用新型所述的降溫煤氣：指經(jīng)過本實(shí)用新型的熱回收裝置5后，輸出的170℃左右[即露點(diǎn)溫度以上]用于輸入布袋除塵器將粉塵除去的煤氣或煙氣。本實(shí)用新型所述的降溫煤氣與低溫氣體為同一概念。
本實(shí)用新型所述的熱回收裝置5與生產(chǎn)實(shí)際中的省煤器是同一概念。
本實(shí)用新型所述的除鹽水指能用于鍋爐的軟化水。
本實(shí)用新型所述的汽包9是生產(chǎn)實(shí)際中的名稱，汽包9實(shí)際就是蒸汽、液體混合存在的容器。
可調(diào)控降溫后輸出煤氣溫度的煤氣余熱鍋爐供水系統(tǒng)，包括把室溫除鹽水流入到汽包9的除鹽水加熱系統(tǒng)，其特征在于：還包括用少量已加熱除鹽水返回提升室溫除鹽水的調(diào)節(jié)室溫除鹽水系統(tǒng)，用調(diào)節(jié)室溫除鹽水系統(tǒng)的已預(yù)熱除鹽水輸入除鹽水加熱系統(tǒng)的電動給水泵2和熱回收裝置5，熱回收裝置5中高溫氣體與除鹽水換熱，將高溫煤氣熱量傳遞給除鹽水，實(shí)現(xiàn)熱回收裝置5正常工作：
除鹽水加熱系統(tǒng)：包括用水管依秩序連通的室溫除鹽水的水管、除氧器7的上部豎立淋浴室10、電動給水泵2、熱回收裝置5、熱回收裝置5的旁通控制閥3、給水閥組8和汽包9；
調(diào)節(jié)室溫除鹽水系統(tǒng)：包括用水管依秩序連通的熱回收裝置5與給水閥組8之間的水管、自動回流控制閥6、除氧器7下部的臥式儲水箱11；
所述的除氧器7包括一個豎立淋浴室10和位于豎立淋浴室10下面的臥式儲水箱11，豎立淋浴室10的下面與臥式儲水箱11上面相通；豎立淋浴室10內(nèi)的頂部設(shè)有噴淋管，該噴淋管與室溫除鹽水的水管相通；臥式儲水箱11的頂部與自動回流控制閥6相通；臥式儲水箱11的底部出水口與電動給水泵2的進(jìn)水口相通；
熱回收裝置5包括一個上下分別有外接氣體管道的外殼容器12，在該外殼容器12中設(shè)有換熱管13，該換熱管13的進(jìn)水口與電動給水泵2的出水口相通，該換熱管13的出水口與給水閥組8、自動回流控制閥6相通；
熱回收裝置5的出氣管上設(shè)有輸出低溫氣體溫度檢測裝置4，該輸出低溫氣體溫度檢測裝置4與自動回流控制閥6連接，用輸出低溫氣體溫度檢測裝置4的輸出信息控制自動回流控制閥6。
上述技術(shù)方案能對熱回收裝置輸出的低溫氣體[低溫煤氣]溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)是指：通過輸出低溫氣體溫度檢測裝置4感受熱回收裝置5輸出低溫氣體的溫度，用該溫度信號控制自動回流控制閥6對鍋爐用除鹽水返回的流量進(jìn)行控制，調(diào)節(jié)進(jìn)入熱回收裝置5脫鹽水量，即調(diào)節(jié)熱回收裝置5中的換熱管13中輸出除鹽水流量的方法調(diào)節(jié)熱回收裝置5外殼容器12輸出的低溫氣體溫度，實(shí)現(xiàn)了調(diào)節(jié)外殼容器12輸出的降溫煤氣溫度在170℃左右[或露點(diǎn)溫度以上]，即穩(wěn)定的輸出降溫煤氣溫度在170℃左右[或露點(diǎn)溫度以上]，這種170℃左右[或露點(diǎn)溫度以上]穩(wěn)定溫度的煤氣用于輸入布袋除塵器將粉塵除去的過程中，不會產(chǎn)生水蒸汽凝結(jié)析出，不會造成粉塵粘結(jié)堵塞濾袋；不會對裝置的金屬管道和金屬設(shè)備造成露點(diǎn)腐蝕，延長裝置的實(shí)用壽命；不會因高溫?zé)龎牟即?。減少企業(yè)的投資建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行維修成本。
上述技術(shù)方案解決汽阻方法：當(dāng)汽包9用水量減少，若沒有自動回流控制閥6則進(jìn)入熱回收裝置5脫鹽水量減少，而熱回收裝置5進(jìn)口高溫煤氣溫度帶入熱量還是不變的，因此導(dǎo)致熱回收裝置5中脫鹽水溫度升高，當(dāng)達(dá)到或超過汽包9的壓力所對應(yīng)的飽和溫度時，出熱回收裝置5脫鹽水就會汽化，此時會在進(jìn)汽包9的加水管線上形成汽阻，使汽包9加水困難；當(dāng)設(shè)有自動回流控制閥6時，則汽包9不用的一部分脫鹽水通過自動回流控制閥6返回除氧器7，這樣流經(jīng)熱回收裝置5的脫鹽水量不會因汽包9使用量減少而減少，回收裝置5中的脫鹽水量不減少，也就不會汽化，故而不會形成汽阻。
上述技術(shù)方案能對360℃左右高溫煤氣變?yōu)?70℃左右低溫煤氣的余熱利用是指：在除氧器7中，把20℃左右室溫的除鹽水與熱回收裝置5返回除氧器7的除鹽水在臥式儲水箱11混合成，若溫度達(dá)不到100℃，則靠外供補(bǔ)入蒸汽加熱到100℃，100℃的除鹽水通過電動給水泵2進(jìn)入到熱回收裝置5的換熱管13中。熱回收裝置5的外殼容器12中360℃左右的高溫煤氣把換熱管13中100℃左右的除鹽水加熱成能進(jìn)入鍋爐適合溫度的除鹽水，鍋爐用除鹽水適宜溫度為低于汽包壓力所對應(yīng)的飽和水蒸汽溫度。換熱管13中輸出的鍋爐用除鹽水，一部分經(jīng)過自動回流控制閥6返回到臥式儲水箱11與20℃左右室溫的除鹽水混合，其余的經(jīng)過給水閥組8進(jìn)入到汽包9供鍋爐使用。達(dá)到把360℃左右的高溫煤氣的余熱熱量回收利用的目的，節(jié)約能源，減少熱排放、減少熱污染的目的。
在熱回收裝置5外殼容器12殼外的換熱管13進(jìn)水管和換熱管13出水管之間用旁通控制閥3連接。
旁通控制閥3打開時，能將換熱管13進(jìn)水管和換熱管13出水管之間直接連通，能使進(jìn)水管中100℃左右的除鹽水直接進(jìn)入到出水管之中，減少熱回收裝置5的換熱管13中100℃左右低溫除鹽水的流量，從而提高熱回收裝置5外殼容器12輸出的降溫煤氣[低溫煤氣]的溫度。所以，旁通控制閥3是具有快速、直接調(diào)節(jié)降溫煤氣溫度的功能。
所以，調(diào)節(jié)熱回收裝置5輸出的降溫煤氣[低溫煤氣]溫度有兩種辦法，一是用低溫氣體溫度檢測裝置4和自動回流控制閥6進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，二是用熱回收裝置旁通控制閥3進(jìn)行手動調(diào)節(jié)。
還包括一個應(yīng)急柴油給水泵1，應(yīng)急柴油給水泵1的進(jìn)水管與電動給水泵2的進(jìn)水管連通，應(yīng)急柴油給水泵1的出水管與電動給水泵2的出水管連通。
應(yīng)急柴油給水泵1的進(jìn)出水管與電動給水泵2的進(jìn)出水管并聯(lián)，使本系統(tǒng)在沒有電的條件下也能正常工作，是這種高溫余熱設(shè)備在不可控的停電條件，設(shè)備不產(chǎn)生事故的保障。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)：
調(diào)節(jié)熱回收裝置輸出的降溫煤氣[低溫煤氣]溫度有兩種辦法，一是用低溫氣體溫度檢測裝置和自動回流控制閥，用控制換熱器中除鹽水的流量進(jìn)行自動調(diào)節(jié)降溫煤氣[低溫煤氣]溫度穩(wěn)定在170℃左右[或露點(diǎn)溫度以上]；二是用熱回收裝置旁通控制閥進(jìn)行手動調(diào)節(jié)，也使煤氣[低溫煤氣]溫度穩(wěn)定在170℃左右[或露點(diǎn)溫度以上]。煤氣[低溫煤氣]溫度穩(wěn)定在170℃左右[或露點(diǎn)溫度以上]具有下面優(yōu)點(diǎn)：
1.可有效解決余熱鍋爐啟停和運(yùn)行過程中，出現(xiàn)換熱器13換熱管束中水汽化，造成給水管路汽阻，致使汽包無法維持正常水位而引起停爐事故。
2.可有效控制熱回收裝置輸出的低溫氣體溫度，避免后面袋式除塵器出現(xiàn)糊濾袋、燒濾袋現(xiàn)象，減少維護(hù)、檢修成本。
3.通過本實(shí)用新型可精確控制低溫氣體溫度在合理范圍，滿足使用更經(jīng)濟(jì)的低溫濾袋的要求，有效減少項(xiàng)目投資費(fèi)用。
4.通過自動聯(lián)鎖的投入，可減少不必要的人工，通過手動和精確的自動控制，使余熱鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行更加平穩(wěn)，有利于整個氣化或加熱裝置的連續(xù)運(yùn)行。
5.通過設(shè)置應(yīng)急柴油給水泵，可在緊急停電的狀態(tài)下，保證余熱鍋爐系統(tǒng)有充足的供水，保證設(shè)備安全。
6.換熱器裝置進(jìn)出口管道增加旁通控制閥有利于系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。
7.可有效防止熱回收裝置工作在露點(diǎn)以下，減少熱回收裝置的露點(diǎn)腐蝕，增加熱回收裝置的實(shí)用壽命，降低余熱鍋爐的運(yùn)行成本。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)組成示意圖。
圖1中1是急柴油給水泵、2是電動給水泵、3是熱回收裝置旁通控制閥、4是輸出低溫氣體溫度檢測裝置、5是熱回收裝置、6是自動回流控制閥、7是除氧器、8是汽包給水閥、9是汽包、10豎立淋浴室、11臥式儲水箱、12外殼容器、13換熱管。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1、可調(diào)控降溫后輸出煤氣溫度的煤氣余熱鍋爐供水系統(tǒng)
如圖1，可調(diào)控降溫后輸出煤氣溫度的煤氣余熱鍋爐供水系統(tǒng)，包括把室溫除鹽水流入到汽包9的除鹽水加熱系統(tǒng)，還包括把已加熱除鹽水返回與室溫除鹽水混合，調(diào)節(jié)熱回收裝置輸出的降溫煤氣的溫度在穩(wěn)定的溫度范圍的降溫煤氣溫度穩(wěn)定系統(tǒng)；
除鹽水加熱系統(tǒng)：包括用水管依秩序連通的室溫除鹽水的水管、除氧器7的上部豎立淋浴室10、電動給水泵2、熱回收裝置5、熱回收裝置5的旁通控制閥3、熱回收裝置5的換熱管13給水閥組8和汽包9；
降溫煤氣溫度穩(wěn)定系統(tǒng)：包括用水管依秩序連通的熱回收裝置5的換熱管13出口與給水閥組8之間的水管、該水管與自動回流控制閥6和給水閥組8連通、自動回流控制閥6再與除氧器7下部的臥式儲水箱11連通、臥式儲水箱11連通電動給水泵2、電動給水泵2連通熱回收裝置5的換熱管13進(jìn)口；
所述的除氧器7包括一個豎立淋浴室10和位于豎立淋浴室10下面的臥式儲水箱11，豎立淋浴室10的下面與臥式儲水箱11上面相通；豎立淋浴室10內(nèi)的頂部設(shè)有噴淋管，該噴淋管與室溫除鹽水的水管相通；臥式儲水箱11的頂部與自動回流控制閥6相通；臥式儲水箱11的底部出水口與電動給水泵2的進(jìn)水口相通；
熱回收裝置5包括一個上下分別有外接氣體管道的外殼容器12，在該外殼容器12中設(shè)有換熱管13，該換熱管13的進(jìn)水口與電動給水泵2的出水口相通，該換熱管13的出水口與給水閥組8、自動回流控制閥6相通；
熱回收裝置5的出氣管上設(shè)有輸出低溫氣體溫度檢測裝置4，該輸出低溫氣體溫度檢測裝置4與自動回流控制閥6連接，用輸出低溫氣體溫度檢測裝置4的輸出信息控制自動回流控制閥6。
在熱回收裝置5外殼容器12殼內(nèi)的換熱管13的進(jìn)水管和換熱管13的出水管之間用旁通控制閥3連接。
還包括一個應(yīng)急柴油給水泵1，應(yīng)急柴油給水泵1的進(jìn)水管與電動給水泵2的進(jìn)水管連通，應(yīng)急柴油給水泵1的出水管與電動給水泵2的出水管連通。