一种蒸汽蓄热过热系统[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 109210524 A(43)申请公布日 2019.01.15

(21)申请号 201811205031.5(22)申请日 2018.10.16

(71)申请人 中冶赛迪工程技术股份有限公司

地址 400013 重庆市渝中区双钢路1号(72)发明人 谢建　王大滨　周涛　

(74)专利代理机构 北京同恒源知识产权代理有

限公司 11275

代理人 赵荣之(51)Int.Cl.

F22G 1/12(2006.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图1页

CN 109210524 A(54)发明名称

一种蒸汽蓄热过热系统(57)摘要

本发明公开了一种蒸汽蓄热过热系统，应用在冶炼烟气余热回收领域，包括汽包、蒸汽蓄热器、蒸汽过热器和控制阀组；蒸汽蓄热器底部液

控制阀组包括热源进相空间内设置有加热管束；

口阀、热源出口阀和排放阀；蒸汽过热器出口分为两路，一路通过热源进口阀与加热管束相连，另外一路通过排放阀直接排放；加热管束出口通过热源出口阀排放。本系统通过蓄热器加热管束实现利用外部热源对蓄热器进行补热的效果，提高了放热阶段的蓄热器内压力，进而在实现蒸汽连续稳定输出的同时可提高蓄热器外送蒸汽的压力。与常规蒸汽蓄热过热系统相比，在相同蓄热容积下，系统的蓄热能力更大，并且也可进一步提高蓄热后的蒸汽压力，提高蒸汽品质。

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权　利　要　求　书

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1.一种蒸汽蓄热过热系统，其特征在于：包括汽包、蒸汽蓄热器、蒸汽过热器和控制阀组；所述汽包、蒸汽蓄热器、蒸汽过热器顺次连接；所述蒸汽蓄热器底部液相空间内设置有加热管束；所述蒸汽过热器与加热管束通过控制阀组连接；所述控制阀组包括热源进口阀、热源出口阀和排放阀；所述蒸汽过热器出口分为两路，一路通过热源进口阀与加热管束相连，另外一路通过排放阀直接排放；所述加热管束出口通过热源出口阀排放。

2.根据权利要求1所述的蒸汽蓄热过热系统，其特征在于：所述控制阀组还包括与蒸汽蓄热器连接的补水阀和排水阀。

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说　明　书一种蒸汽蓄热过热系统

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技术领域

[0001]本发明属于冶炼烟气余热回收领域，具体涉及一种蒸汽蓄热过热系统。

背景技术

[0002]转炉或电炉冶炼过程中，将产生大量的高温烟气，由于冶炼的周期性特点，高温烟气所含热量也同样具有周期性特征。目前一般是通过余热锅炉回收这部分余热，通过余热锅炉可产生饱和的余热蒸汽，其产汽量随冶炼过程有着较大的波动，如冶炼期的瞬时产汽量可达上百吨/小时，而非冶炼期锅炉产汽量接近零。[0003]为平衡如此巨大蒸汽负荷波动，一般是采用蒸汽蓄热技术。通过蒸汽蓄热器削峰填谷，实现余热蒸汽的连续稳定输出。当余热锅炉产汽负荷大于蓄热器外供蒸汽负荷时，蓄热器进入充热状态，余热锅炉送入的蒸汽在蓄热器内冷凝存储，蓄热器内压力升高；当余热锅炉产汽负荷小于蓄热器外供蒸汽负荷时，蓄热器进入放热状态，蓄热器内压力降低，冷凝水开始蒸发，以满足用汽需求。

[0004]蓄热器的蓄热能力与进出口压差有着直接的关系，压差越大、蓄热能力越大，但该蓄热过程是以牺牲蒸汽的品质(即降低了蒸汽压力及有用功)为代价来实现的。根据蓄热原理知，蓄热器外供蒸汽压力不得低于放热阶段蓄热器内的最低压力。因此，若能将放热阶段最低压力提高，则对提高蓄热器外供蒸汽品质有着促进作用。发明内容

[0005]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种蒸汽蓄热过热系统，可针对周期性余热蒸汽，通过蓄热和过热实现连续稳定的过热蒸汽输出。与常规蒸汽蓄热过热系统相比，在相同蓄热容积下，系统的蓄热能力更大，可进一步提高蓄热后的蒸汽压力，提高蒸汽品质。[0006]为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：[0007]一种蒸汽蓄热过热系统，包括汽包、蒸汽蓄热器、蒸汽过热器和控制阀组；所述汽包、蒸汽蓄热器、蒸汽过热器顺次连接；所述蒸汽蓄热器底部液相空间内设置有加热管束；所述蒸汽过热器与加热管束通过控制阀组连接；所述控制阀组包括热源进口阀、热源出口阀和排放阀；所述蒸汽过热器出口分为两路，一路通过热源进口阀与加热管束相连，另外一路通过排放阀直接排放；所述加热管束出口通过热源出口阀排放。[0008]当蒸汽蓄热器内压力降低至设定补热压力时，热源进口阀和热源出口阀打开，排放阀关闭；当蒸汽蓄热器内压力高于设定补热压力时，热源进口阀和热源出口阀关闭，排放阀打开。

[0009]优选的，所述控制阀组还包括与蒸汽蓄热器连接的补水阀和排水阀。[0010]本发明的有益效果在于：本系统通过蓄热器加热管束实现利用外部热源对蓄热器进行补热的效果，提高了放热阶段的蓄热器内压力，进而在实现蒸汽连续稳定输出的同时可提高蓄热器外送蒸汽的压力。与常规蒸汽蓄热过热系统相比，在相同蓄热容积下，系统的蓄热能力更大，并且也可进一步提高蓄热后的蒸汽压力，提高蒸汽品质。

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说　明　书

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附图说明

[0011]为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

[0012]图1为本发明系统示意图；

[0013]图2为本发明系统与常规蒸汽蓄热系统的效果对比图。[0014]附图中标记如下：汽包1、进汽阀11、蒸汽蓄热器2、加热管束21、热源进口阀22、热源出口阀23、补水阀24、排水阀25、蒸汽过热器3、排放阀31。具体实施方式

[0015]下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。[0016]如图1，一种蒸汽蓄热过热系统，包括汽包1、蒸汽蓄热器2、蒸汽过热器3和控制阀组；所述汽包1、蒸汽蓄热器2、蒸汽过热器3顺次连接；所述蒸汽蓄热器2底部液相空间内设置有加热管束21；所述蒸汽过热器3与加热管21束通过控制阀组连接；所述控制阀组包括热源进口阀22、热源出口阀23和排放阀31；所述蒸汽过热器3出口分为两路，一路通过热源进口阀22与加热管束21相连，另外一路通过排放阀31直接排放；所述加热管束21出口通过热源出口阀23排放。[0017]进一步的，本实施例采用的控制阀组还包括与蒸汽蓄热器2连接的补水阀24和排水阀25，对应的配备有补水和排水管路。

[0018]来自锅炉汽包1的蒸汽通过进汽阀11送入蒸汽蓄热器2，蒸汽蓄热器2蒸汽入口和蒸汽出口均分别设置止回阀，蒸汽蓄热器3与蒸汽主管之间还设置了旁通管路及阀门。蒸汽蓄热器2出口与蒸汽过热器3相连，蒸汽过热器3内所用的热源可以是高温烟气、高温蒸汽、高温熔盐、高温导热油等。热源在蒸汽过热器3中加热蒸汽使之过热，以提高蒸汽品质。换热后的热源可通过排放阀31排放或者通过蒸汽蓄热器2的热源进口阀22送入蒸汽蓄热器2中的加热管束21进一步换热。加热管束21的作用在于加热蒸汽蓄热器2内的凝结水，使之沸腾，进而提高蓄热器内的压力和温度。换热后的热源通过蒸汽蓄热器热源出口阀23排放。[0019]如图1和图2所示，该系统工作过程如下：[0020]1)当汽包1的压力高于设定供汽压力时，进汽阀11自动打开，汽包1向蒸汽蓄热器2供汽。当汽包1的压力低于设定供汽压力时，进汽阀11自动关闭，汽包1停止向蒸汽蓄热器2供汽。

[0021]当汽包1向蒸汽蓄热器2的供汽流量高于外供汽量时，蒸汽蓄热器2进入充热状态；当汽包1向蓄热器2的供汽流量低于外供汽量时，蒸汽蓄热器2进入放热状态。[0022]2)当蒸汽蓄热器内压力降低至设定补热压力时，蒸汽蓄热器热源进口阀22和热源出口阀23打开，排放阀31关闭。通过加热管束21对蓄热器内冷凝水进行补热，使之再次沸腾，进而提高蓄热器内的压力和温度，减缓蒸汽蓄热器在放热阶段的压力降低速度。当蓄热器内压力高于设定补热压力时，蒸汽蓄热器热源进口阀22和热源出口阀23关闭，排放阀31打开。

[0023]3)当蒸汽蓄热器内液位高于设定高高液位值时，排水阀25打开；当液位低于设定高液位值时，排水阀25关闭。当液位低于设定低液位值时，补水阀24打开；当液位高于设定高液位值时，补水阀24关闭。

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说　明　书

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4)蒸汽蓄热器2出口的蒸汽通过蒸汽过热器3实现过热。

[0025]本系统通过蓄热器加热管束实现利用外部热源对蓄热器进行补热的效果，提高了放热阶段的蓄热器内压力，进而在实现蒸汽连续稳定输出的同时可提高蓄热器外送蒸汽的压力。参见图2，与常规蒸汽蓄热过热系统相比，在相同蓄热容积下，系统的蓄热能力更大，并且也可进一步提高蓄热后的蒸汽压力，提高蒸汽品质。[0026]最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

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说　明　书　附　图

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图1

图2

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