專利名稱：一種熱油與水蒸氣聯(lián)產(chǎn)的循環(huán)床有機(jī)載熱體爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱油與水蒸氣聯(lián)產(chǎn)的換熱系統(tǒng)，是循環(huán)流化床燃燒導(dǎo)熱油爐，屬于能源利用設(shè)備及方法改進(jìn)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
導(dǎo)熱油爐的原理是將有機(jī)載體(導(dǎo)熱油)加熱，并通過高溫油泵進(jìn)行液相循環(huán)將加熱后的導(dǎo)熱油輸送到用熱設(shè)備，再由用熱設(shè)備出油口回到導(dǎo)熱油爐加熱，形成一個(gè)完整的熱循環(huán)系統(tǒng)。目前使用的燃煤導(dǎo)熱油爐多是層燃爐或者煤粉爐，層燃爐效率相對(duì)較低，煤種適應(yīng)性較差。煤粉爐所需的燃料煤粉制備復(fù)雜，不適用于中小型設(shè)備。近來有人沿用現(xiàn)有的循環(huán)流化床燃燒鍋爐技術(shù)開發(fā)循環(huán)流化床燃煤導(dǎo)熱油爐，一般的循環(huán)流化床燃燒鍋爐優(yōu)于鏈條爐和煤粉爐，現(xiàn)有循環(huán)流化床燃煤爐依靠顆粒回流帶出密相區(qū)燃燒富余的熱量實(shí)現(xiàn)密相區(qū)的溫度穩(wěn)定，比傳統(tǒng)的層燃爐和煤粉爐運(yùn)行更加穩(wěn)定，熱效率也有所提高。但現(xiàn)有的流化床燃燒鍋爐所產(chǎn)生的熱量通常以單一的工質(zhì)交換出去，導(dǎo)致相當(dāng)部分的熱量難以充分利用，存在產(chǎn)生熱量方式單一的問題，且整體熱效率有待進(jìn)一步提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供熱油與水蒸汽聯(lián)產(chǎn)的循環(huán)床有機(jī)載熱體爐，克服現(xiàn)有導(dǎo)熱油爐技術(shù)的缺點(diǎn)，通過采用導(dǎo)熱油和水兩種工質(zhì)，并且設(shè)置多種、多級(jí)受熱面，在不同的溫度區(qū)間設(shè)置不同的受熱面，采用不同的換熱方式，同時(shí)產(chǎn)生熱油、水蒸汽。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種熱油與水蒸氣聯(lián)產(chǎn)的循環(huán)床有機(jī)載熱體爐，包括給煤裝置、燃燒床、受熱面、水側(cè)鍋筒、分離器、回料裝置、尾部煙道、水側(cè)省煤器、空氣預(yù)熱器和落灰裝置，其特征在于:所述的燃燒床采用循環(huán)流化床，燃燒床立段的煙氣上升段布置第一導(dǎo)熱油輻射面，尾部煙道前段立面布置第二導(dǎo)熱油輻射受熱面，尾部煙道的前段內(nèi)部布置導(dǎo)熱油對(duì)流受熱面；循環(huán)流化床上部的煙氣出口段布置蒸汽頂棚管受熱面，尾部煙道中段布置蒸汽對(duì)流受熱面，高溫?zé)煔庠谌紵矁?nèi)通過第一導(dǎo)熱油輻射受熱面和蒸汽頂棚管受熱面，經(jīng)分離器進(jìn)行煙塵分離后進(jìn)入尾部煙道，沿?zé)煹婪较蛞来瓮ㄟ^第二導(dǎo)熱油輻射受熱面、導(dǎo)熱油對(duì)流受熱面、蒸汽對(duì)流受熱面、水側(cè)省煤器和空氣預(yù)熱器，最終進(jìn)入煙氣排放系統(tǒng)。上述技術(shù)方案中，所述的第一導(dǎo)熱油輻射受熱面和第二導(dǎo)熱油輻射受熱面3b采用盤旋式油管，所述的蒸汽頂棚管受熱面采用水管。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)及突出性效果:本發(fā)明煤種適應(yīng)性好，通過采用導(dǎo)熱油和水兩種工質(zhì)，并且在不同的溫度區(qū)間設(shè)置多種、多級(jí)受熱面以及采用不同的換熱方式，同時(shí)產(chǎn)生熱油和水蒸汽，顯著提高了綜合熱效率，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，應(yīng)用前景十分廣闊。


圖1是本發(fā)明涉及的一種熱油與水蒸氣聯(lián)產(chǎn)的循環(huán)床有機(jī)載熱體爐的示意圖。圖中:1-給煤裝置，2-燃燒床，3a_第一導(dǎo)熱油輻射受熱面，3b-第二導(dǎo)熱油輻射受熱面，4a-導(dǎo)熱油下集箱，4b-導(dǎo)熱油中集箱，4c-導(dǎo)熱油下集箱，5-蒸汽頂棚管受熱面，6-水側(cè)鍋筒，7-分離器，8-回料裝置，9-尾部煙道，10-導(dǎo)熱油對(duì)流受熱面，11-蒸汽對(duì)流受熱面，12-水側(cè)省煤器，13-空氣預(yù)熱器，14-落灰裝置，15-布袋除塵器，16-引風(fēng)機(jī)，17-煙囪。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的具體工藝及運(yùn)行流程:本發(fā)明所述的一種熱油與水蒸氣聯(lián)產(chǎn)的循環(huán)床有機(jī)載熱體爐，主要裝置包括給煤裝置1、燃燒床2、第一導(dǎo)熱油輻射受熱面3a、第二導(dǎo)熱油輻射受熱面3b、導(dǎo)熱油下集箱4a、導(dǎo)熱油中集箱4b、導(dǎo)熱油上集箱4c、蒸汽頂棚管受熱面5、水側(cè)鍋筒6、分離器7、回料裝置
8、尾部煙道9、導(dǎo)熱油對(duì)流受熱面10、蒸汽對(duì)流受熱面11、水側(cè)省煤器12、空氣預(yù)熱器13、落灰裝置14、布袋除塵器15、引風(fēng)機(jī)16和煙 17。所述的燃燒床2采用循環(huán)流化床，燃燒床2立段的煙氣上升段布置第一導(dǎo)熱油輻射面3a，尾部煙道9前段立面布置第二導(dǎo)熱油輻射受熱面3b，尾部煙道9的前段內(nèi)部布置導(dǎo)熱油對(duì)流受熱面10 ;循環(huán)流化床上部的煙氣出口段布置蒸汽頂棚管受熱面5，尾部煙道中段布置蒸汽對(duì)流受熱面11。本發(fā)明所屬的有機(jī)載熱體爐采用的方法是:燃料經(jīng)給煤裝置I送入燃燒床2進(jìn)行絕熱燃燒，通過添加石灰石等實(shí)現(xiàn)低成本脫硫，燃燒溫度控制在850 900°C實(shí)現(xiàn)低NOx燃燒，燃燒效率可達(dá)97%以上。燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔馐紫韧ㄟ^第一導(dǎo)熱油輻射受熱面3a，有機(jī)載體經(jīng)加熱后由導(dǎo)熱油集箱4引出，送到用熱設(shè)備；進(jìn)入爐頂?shù)母邷責(zé)煔馔ㄟ^蒸汽頂棚管受熱面5，吸熱產(chǎn)生的蒸汽以汽水混合物的形式進(jìn)入水側(cè)鍋筒6，進(jìn)行汽水分離后經(jīng)主汽管引出，送往用汽設(shè)備；含塵的高溫?zé)煔饨?jīng)過分離器7進(jìn)行高效分離，固體顆粒經(jīng)回料裝置8返回燃燒系統(tǒng)。在尾部煙道9前段的高溫部分設(shè)置第二導(dǎo)熱油輻射受熱面3b和導(dǎo)熱油對(duì)流受熱面10，煙道中段設(shè)置蒸汽對(duì)流受熱面11，煙道后段設(shè)置水側(cè)省煤器12和空氣預(yù)熱器13。高溫?zé)煔饨?jīng)過分離器后進(jìn)入尾部煙道9，沿?zé)煔饬飨蛞来闻c第二導(dǎo)熱油輻射受熱面3b、導(dǎo)熱油對(duì)流受熱面10、蒸汽對(duì)流受熱面11、水側(cè)省煤器12和空氣預(yù)熱器13換熱，使煙氣中的熱量得到充分利用。尾部煙道9的下端均設(shè)置落灰裝置14，收集煙氣沉積下來的灰。經(jīng)過尾部煙道換熱后，高溫?zé)煔庾兂傻蜏責(zé)煔猓?jīng)布袋除塵器15進(jìn)行除塵后，由引風(fēng)機(jī)16送至煙囪17排放。導(dǎo)熱油首先通過導(dǎo)熱油下集箱4a送入導(dǎo)熱油對(duì)流受熱面10，受熱升溫后的熱油通過導(dǎo)熱油中集箱4b依次進(jìn)入第二導(dǎo)熱油輻射受熱面3b和第一導(dǎo)熱油輻射受熱面3a，經(jīng)進(jìn)一步加熱升溫后通過第一導(dǎo)熱油輻射受熱面3a上方的導(dǎo)熱油上集箱4c引出送至用熱設(shè)備，換熱后的低溫導(dǎo)熱油再通過導(dǎo)熱油下集箱4a進(jìn)入導(dǎo)熱油對(duì)流受熱面10，完成一次循環(huán)。同時(shí)，經(jīng)過導(dǎo)熱油對(duì)流受熱面10換熱升溫的導(dǎo)熱油也可以以并聯(lián)方式同時(shí)進(jìn)入第一導(dǎo)熱油輻射受熱面3a和第二導(dǎo)熱油輻射受熱面3b換熱，經(jīng)過加熱升溫的導(dǎo)熱油通過導(dǎo)熱油上集箱4c引出分別送至用熱設(shè)備，換熱后的低溫導(dǎo)熱油再通過導(dǎo)熱油下集箱4a進(jìn)入導(dǎo)熱油對(duì)流受熱面10，完成一次循環(huán)。
權(quán)利要求
1.一種熱油與水蒸氣聯(lián)產(chǎn)的循環(huán)床有機(jī)載熱體爐，包括給煤裝置(I)、燃燒床(2)、受熱面、水側(cè)鍋筒(6)、分離器(7)、回料裝置(8)、尾部煙道(9)、水側(cè)省煤器(12)、空氣預(yù)熱器(13)和落灰裝置(14)，其特征在于:所述的燃燒床(2)采用循環(huán)流化床，燃燒床(2)立段的煙氣上升段布置第一導(dǎo)熱油輻射面(3a)，尾部煙道(9)前段立面布置第二導(dǎo)熱油輻射受熱面(3b)，尾部煙道(9)的前段內(nèi)部布置導(dǎo)熱油對(duì)流受熱面(10);循環(huán)流化床上部的煙氣出口段布置蒸汽頂棚管受熱面(5)，尾部煙道(9)中段布置蒸汽對(duì)流受熱面(11)，高溫?zé)煔庠谌紵矁?nèi)通過第一導(dǎo)熱油輻射受熱面(3a)和蒸汽頂棚管受熱面(5)，經(jīng)分離器(7)進(jìn)行煙塵分離后進(jìn)入尾部煙道(9)，沿?zé)煹婪较蛞来瓮ㄟ^第二導(dǎo)熱油輻射受熱面(3b)、導(dǎo)熱油對(duì)流受熱面(10)、蒸汽對(duì)流受熱面(11)、水側(cè)省煤器(12)和空氣預(yù)熱器(13)，最終進(jìn)入煙氣排放系統(tǒng)。
2.權(quán)利要求1所述的一種熱油與水蒸氣聯(lián)產(chǎn)的循環(huán)床有機(jī)載熱體爐，其特征在于:所述的第一導(dǎo)熱油輻射受熱面(3a)和第二導(dǎo)熱油輻射受熱面(3b)采用盤旋式油管，所述的蒸汽頂棚管受熱面(5 )采用水管。
全文摘要
一種熱油與水蒸氣聯(lián)產(chǎn)的循環(huán)床有機(jī)載熱體爐，用于實(shí)現(xiàn)低壓高溫的熱利用系統(tǒng)，包括給煤裝置、燃燒床、受熱面、水側(cè)鍋筒、分離器、回料裝置、水側(cè)省煤器、空氣預(yù)熱器、落灰裝置、布袋除塵器、引風(fēng)機(jī)和煙囪。燃料在絕熱燃燒床內(nèi)燃燒放出熱量，高溫?zé)煔馔ㄟ^導(dǎo)熱油輻射受熱面和蒸汽頂棚管受熱面，經(jīng)分離器進(jìn)行煙塵分離后進(jìn)入尾部煙道，依次通過導(dǎo)熱油輻射受熱面、導(dǎo)熱油對(duì)流受熱面、蒸汽對(duì)流受熱面、水側(cè)省煤器、空氣預(yù)熱器，進(jìn)入煙氣處理系統(tǒng)。本發(fā)明燃料適應(yīng)性廣、預(yù)處理系統(tǒng)簡(jiǎn)單，充分利用了傳統(tǒng)導(dǎo)熱油爐排出的溫度較高的煙氣，綜合效率較高，同時(shí)副產(chǎn)蒸汽，可廣泛用于眾多領(lǐng)域。
文檔編號(hào)F24H7/00GK103216937SQ20131011609
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月3日
發(fā)明者張衍國(guó), 王友才, 李清海, 王亮 申請(qǐng)人:清華大學(xué), 北京一亞高科能源科技有限公司