專利名稱：過熱蒸汽發(fā)生器和高壓脫鹽器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種制備過熱蒸汽的燃油氣過熱蒸汽發(fā)生器，以 及與之配套使用以實現(xiàn)含鹽份水與蒸汽初步分離的高壓脫鹽器。特別 涉及一種具有汽水分離功能的過熱蒸汽發(fā)生器，它可以應(yīng)用于蒸汽發(fā) 電、烘干、供熱及油田熱采等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，制備高壓過熱蒸汽一般是采用將蒸汽二次加熱方法獲得。
如中國專利申請?zhí)枮?00420115258.8的專利申請就是。現(xiàn)有的過熱蒸 汽發(fā)生器，是將上一級濕蒸汽發(fā)生器生產(chǎn)出來的濕飽和蒸汽經(jīng)過二次 加熱并分離出含鹽飽和水后再加熱成過熱蒸汽，并與分離出來的含鹽 飽和水混合成工藝要求的過熱蒸汽，該技術(shù)需要兩套裝置接力加熱才 能實現(xiàn)制備過熱蒸汽的目的。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種可以利用常規(guī)鍋爐軟化水直接制備 過熱蒸汽的過熱蒸汽發(fā)生器。它不但可以提供稠油熱采需要的高壓過 熱蒸汽，而且可以直接利用經(jīng)過簡單軟化除氧水不經(jīng)過濕蒸汽發(fā)生器 制備過熱蒸汽，過熱蒸汽發(fā)生器爐管內(nèi)壁不結(jié)鹽垢。從而延長過熱爐 管使用壽命，克服過熱爐管因積鹽而爆管的問題發(fā)生安全事故。只需 要一套裝置就可以完成由軟化除氧水制備過熱蒸汽的功能。
本實用新型提供一種一種利用鍋爐軟化水直接制備高壓過熱蒸汽 的過熱蒸汽發(fā)生器，包括燃燒器、爐體、煙囪和防爆門，爐體內(nèi)有耐
火隔熱層，其特征在于爐體內(nèi)有內(nèi)、中、外三層密實排列的加熱盤
管，各層盤管之間有100—500毫米的間距，內(nèi)盤管為過熱器，中盤管 為蒸發(fā)器，外盤管為給水預(yù)熱器，外盤管具有外盤管出口和用于連接 鍋爐軟化水接管的外盤管入口，中盤管具有連接外盤管出口的中盤管入口和連接高壓脫鹽器蒸汽入口的中盤管出口，內(nèi)盤管具有內(nèi)盤管出 口和連接高壓脫鹽器出汽口的內(nèi)盤管入口，內(nèi)盤管出口為過熱蒸汽出 卩。
也就是說，本實用新型由分體燃油(氣)燃燒器(含閥組及控制 柜)、鼓風(fēng)機、空氣預(yù)熱器、爐體、煙囪、防爆門、橇座組成，爐體 內(nèi)部有耐火隔熱保護層，其中爐體內(nèi)的輻射管為內(nèi)、中、外三層盤管
結(jié)構(gòu)。各盤管之間的距離優(yōu)選在100—500亳米之間，但不限于此。內(nèi) 盤管為過熱器，中盤管為蒸發(fā)器、外盤管為鍋爐軟化水預(yù)熱器。各層 盤管分別有獨立的入口和出口。中盤管出口由蒸汽管線，連接高壓脫 鹽器的蒸汽入口。內(nèi)盤管的入口有蒸汽管線，連接高壓脫鹽器的出汽 口。蒸發(fā)器(中盤管)產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)過高壓脫鹽器，將蒸汽中的含有 雜質(zhì)的顆粒狀高鹽份水脫出過濾，然后進入過熱器(內(nèi)盤管)。經(jīng)過 脫鹽后進入過熱器的蒸汽為純凈蒸汽，基本不含雜質(zhì)和鹽份。因此， 過熱器(內(nèi)盤管)可以保證長期使用，管內(nèi)壁不會產(chǎn)生積鹽現(xiàn)象，提 高內(nèi)盤管使用壽命，預(yù)防內(nèi)盤管爆管。
為了調(diào)節(jié)爐體內(nèi)溫度，使盤管受熱均勻，預(yù)防靠近燃燒器的局部 盤管溫度過高，在靠近燃燒器的盤管內(nèi)側(cè)，覆蓋有復(fù)合隔熱層。復(fù)合 隔熱層的厚度優(yōu)選為10—30毫米，但不限于此。
為了實現(xiàn)脫鹽目的，保障脫鹽器的脫鹽效果，本實用新型提供了 一種高壓脫鹽器，其特征在于，包括圓柱形的高壓罐體，罐體上有液 位計安裝接口和安全閥安裝接口，其特征在于罐體下部有帶旋流通 道的蒸汽入口，罐頂部有出汽口，罐底部有出水口，罐內(nèi)有至少兩層 孔板，即液下孔板和蒸汽孔板，孔的直徑為5—8毫米之間，罐體內(nèi)頂 部有捕霧器。
高壓脫鹽器由高壓罐體等組成，罐體為圓柱形，罐體上有液位計、 安全閥、排污管、排水管等安裝接口，其中罐體下部有蒸汽入口，罐 體頂部有出汽口，罐底部有出水口，罐內(nèi)有至少兩層孔板，即水下孔 板和均汽孔板，孔板的孔徑優(yōu)選為8—12毫米之間，但不限于此。罐體 內(nèi)頂部有捕霧器。蒸汽從罐體下部蒸汽入口進入罐內(nèi)，純凈蒸汽通過 孔板到達罐體頂部，從出汽口排出；顆粒狀高鹽份飽和水被孔板阻擋， 聚集成水滴，流到罐體底部。高鹽份飽和水聚集可以漫過水下孔板。罐內(nèi)水超過一定高度，可以從罐底部出水口排出。罐體頂部設(shè)捕霧器， 當(dāng)蒸汽通過捕霧器時，將其中經(jīng)兩級孔板未清除干凈的高鹽份飽和水 滴進一步除去，以確保進入過熱器的蒸汽純凈，以確保過熱器上不積 鹽，保證過熱器安全可靠運行。
為了加工制作方便，罐體的高度優(yōu)選在1800—3500毫米之間，罐 體直徑優(yōu)選在400—1000毫米之間，但不限于此。
為了便于孔板上聚集的水流下，孔板的形狀為錐形，錐度優(yōu)選在 90—150度之間，孔板厚度優(yōu)選在3—10毫米之間，孔板焊接在罐體內(nèi) 部。
為了防止水從罐底流出時，罐內(nèi)水產(chǎn)生漩渦，罐體底部出水口上 有一個防渦板。
為保證進入脫鹽器內(nèi)的濕飽和蒸汽能很好分離，在蒸汽入口處還 設(shè)計有旋流通道以利用慣性使含鹽份水與蒸汽實現(xiàn)初步的分離。
本實用新型的有益效果是本實用新型利用一套裝置實現(xiàn)從常規(guī) 鍋爐軟化水到過熱蒸汽制備的整個工藝過程，而且所采用的脫鹽器可 以將過熱蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的濕飽和蒸汽進行分離，清除濕飽和蒸汽中 所含的鹽份等雜質(zhì)，經(jīng)過過熱器時，過熱器爐管內(nèi)壁不會結(jié)鹽垢。它 不僅能提供熱采工藝所需要的高壓過熱蒸汽，而且即使采用普通鍋爐 軟化水來制備過熱蒸汽，過熱器爐管也不會結(jié)鹽垢，從而有效延長了 過熱器的使用壽命，提高熱效率，并可以有效克服過熱器因為積鹽垢 而發(fā)生爆裂事故。


圖l是本實用新型過熱蒸汽發(fā)生器的結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
圖2是圖1的右側(cè)視圖。
附圖3高壓脫鹽器的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說明
圖1和圖2中，l.燃燒器，30.耐火纖維隔熱層(耐火保溫層)， 31.耐火混凝土隔熱層(復(fù)合隔熱層)，4.空氣預(yù)熱器，ll.煙囪，7.過 熱器(內(nèi)盤管)，6.蒸發(fā)器(中盤管)，5.給水預(yù)熱器(外盤管)，33.過熱蒸汽發(fā)生器爐體(爐體)。
圖3中，40.高壓脫鹽器出水口， 41.防渦板，42.高壓脫鹽器蒸汽 入口， 43.液下孔板，44.蒸汽孔板，45.捕霧器，46.高壓脫鹽器出汽口 (安全閥入口，即安全閥安裝接口) ， 47.罐體，48.液位計安裝接口。
具體實施方式
圖1和圖2表示了本實用新型過熱蒸汽發(fā)生器的內(nèi)盤管6、中盤管6、 外盤管8的形狀和在爐體中的位置關(guān)系。
在本實用新型過熱蒸汽發(fā)生器燃燒器l既可以采用燃氣燃燒器，也 可以采用燃油燃燒器，也可以采用油氣兩用燃燒器，安裝在爐體27的 端部。爐體33采用圓柱形臥式，爐體33直徑優(yōu)選為2400—3600毫米， 長度優(yōu)選為4500—16500毫米。爐體33內(nèi)壁有隔熱保溫層2。過熱蒸汽 發(fā)生器還包括煙囪5和安全用防爆門(圖未示)等。爐體33內(nèi)有盤管5、 6、 7，盤管5、 6、 7為外中內(nèi)三層。內(nèi)盤管7是過熱器，中盤管6為蒸發(fā) 器，外盤管5是給水預(yù)熱器。外盤管5與中盤管6之間的距離優(yōu)選為100 一200毫米左右，中盤管6與內(nèi)盤管7之間的距離優(yōu)選為100—200毫米左 右。外盤管5與內(nèi)盤管7采用外徑優(yōu)選為89—133毫米的高壓鍋爐用無縫
鋼管(低合金鋼管)熱煨焊接并整體熱處理而成，內(nèi)盤管7盤好后直徑 優(yōu)選為1250毫米，外盤管5盤成直徑優(yōu)選為1800毫米，中盤管6盤成直 徑優(yōu)選為1450毫米。外盤管5在爐體33端部設(shè)有入口和出口。內(nèi)盤管7 在爐體33端部設(shè)也有入口和出口 。中盤管6出口通過蒸汽管線14連接高 壓脫鹽器12的脫鹽器蒸汽入口42。
本實用新型過熱蒸汽發(fā)生器還可包括空氣預(yù)熱器4，爐體33上部前 端位置設(shè)有煙氣出口，并且煙氣出口接空氣預(yù)熱器入口，煙囪ll安裝 在空氣預(yù)熱器的出口。
圖3示出了本實用新型的高壓脫鹽器。圖3中，罐體47優(yōu)選高3200 毫米，為圓柱形，直徑優(yōu)選在600—800毫米，采用20—40毫米鋼板焊 接成。罐體47上有液位計安裝接口48和安全閥安裝接口46，分別液位 計和壓力安全閥。罐體47下部距離罐底優(yōu)選為400毫米處有一個蒸汽入 口42，采用公稱直徑優(yōu)選為100毫米的高壓鍋爐用無縫鋼管焊接在罐體 47上。罐體47頂部的出汽口46采用公稱直徑優(yōu)選為100毫米的高壓鍋爐用無縫鋼管焊接。罐底部的出水口40為公稱直徑優(yōu)選為80毫米的高壓 鍋爐用無縫鋼管焊接。罐體47內(nèi)部有兩層孔板43、 44。液下孔板43距 離罐底優(yōu)選為800毫米，蒸汽孔板44距離罐底優(yōu)選為2200毫米?？装?3、 44采用8毫米厚不銹鋼板，制成圓錐形，錐度優(yōu)選為為120度?？装?3、 44上均勻布滿直徑為8毫米的孔。罐體47內(nèi)頂部有捕霧器45，可以防止 蒸汽攜帶更細小的含鹽水滴進入過熱器，從而避免在過熱器上積鹽引 起過熱爆管，造成安全事故。罐體底部出水口40前端有一個防渦板41， 防止水從罐底流出時罐內(nèi)水產(chǎn)生漩渦。
在使用中，由過熱蒸汽發(fā)生器2、高壓脫鹽器12和汽水混合器(未 圖示)組成系統(tǒng)。過熱蒸汽發(fā)生器2的各層盤管分別有入口和出口， 外盤管5的入口連接鍋爐軟化水管線(未示出)以引入鍋爐軟化水， 外盤管5的出口連接中盤管6的入口，中盤管6出口連接高壓脫鹽器 12的脫鹽器蒸汽入口 42，內(nèi)盤管7的入口連接高壓脫鹽器12的脫鹽 器出汽口46，內(nèi)盤管7的出口連接汽水混合器(未示出) 一個入口， 高壓脫鹽器12罐體底部出水口 40連接到汽水混合器的另一個入口， 汽水混合器的出口輸出經(jīng)混合的過熱蒸汽。
權(quán)利要求1、一種利用鍋爐軟化水直接制備高壓過熱蒸汽的過熱蒸汽發(fā)生器，包括燃燒器、爐體、煙囪和防爆門，爐體內(nèi)有耐火隔熱層，其特征在于爐體內(nèi)有內(nèi)、中、外三層密實排列的加熱盤管，各層盤管之間有100-500毫米的間距，內(nèi)盤管為過熱器，中盤管為蒸發(fā)器，外盤管為給水預(yù)熱器，外盤管具有外盤管出口和用于連接鍋爐軟化水接管的外盤管入口，中盤管具有連接外盤管出口的中盤管入口和連接高壓脫鹽器蒸汽入口的中盤管出口，內(nèi)盤管具有內(nèi)盤管出口和連接高壓脫鹽器出汽口的內(nèi)盤管入口，內(nèi)盤管出口為過熱蒸汽出口。
2、 如權(quán)利要求2所述的過熱蒸汽發(fā)生器，其特征在于，還包括空 氣預(yù)熱器，爐體上部前端位置設(shè)有煙氣出口，并且煙氣出口接空氣預(yù) 熱器入口，煙囪安裝在空氣預(yù)熱器的出口。
3、 一種高壓脫鹽器，其特征在于，包括圓柱形的高壓罐體，罐體上有液位計安裝接口和安全閥安裝接口，其特征在于罐體下部有帶旋流通道的蒸汽入口，罐頂部有出汽口，罐底部有出水口，罐內(nèi)有至少兩層孔板，即液下孔板和蒸汽孔板，孔的直徑為5—8毫米之間，罐 體內(nèi)頂部有捕霧器。
專利摘要本實用新型涉及一種制備高壓過熱蒸汽的過熱蒸汽發(fā)生器，由燃燒器、爐體、煙囪、空氣預(yù)熱器和防爆門等組成。其中爐體內(nèi)由三層密實排列的螺旋盤管由外向內(nèi)分別組成給水預(yù)熱器、蒸發(fā)器和過熱器，三組盤管有各自獨立的進出口。外盤管入口連接鍋爐軟化水接管，中盤管入口接外盤管出口，中盤管出口接高壓脫鹽器入口，內(nèi)盤管入口接高壓脫鹽器出口，內(nèi)盤管出口為過熱蒸汽。蒸發(fā)器產(chǎn)生的濕飽和蒸汽經(jīng)過高壓脫鹽器，將蒸汽中的高含鹽飽和水和雜質(zhì)與蒸汽分離，蒸汽進入過熱器繼續(xù)加熱成為工藝需要的過熱蒸汽。效果進入過熱器的飽和蒸汽為純凈蒸汽，不含雜質(zhì)。過熱器長期使用，爐管內(nèi)壁不會產(chǎn)生結(jié)鹽爆管現(xiàn)象，可以有效延長過熱盤管的使用壽命，提高熱效率。
文檔編號B01D53/26GK201141592SQ20072031063
公開日2008年10月29日 申請日期2007年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月14日
發(fā)明者朱海博 申請人:朱海博