一种自然循环汽包炉的制作方法

本技术属于油田注汽锅炉，具体涉及一种自然循环汽包炉。

背景技术：

1、在实际运行过程中，根据需求调节锅炉热负荷，对锅炉宽负荷的调节响应能力提出了新的要求。常规锅炉由于燃烧热惯性大，宽负荷调节困难，使用常规的调节手段，难以实现。如果在长期在低负荷运行时，燃烧效率低且不稳定。

2、同时企业生产所需要的锅炉为保证烟气达标排放，锅炉的生产负荷必须达到70％以上方能满足，但是在实际运行过程中，需要根据需求来调整，如果降低锅炉负荷，会出现烟气无法达标排放。而且现有的锅炉在调节负荷时比较麻烦，不方便工作人员进行调节锅炉内的温度，并且工作人员不能精准的计算所需燃料的量，所以对工作人员的操作难度也比较大，因此，开发具有自动宽负荷调节功能，同时满足烟气达标排放的锅炉是具有重大意义。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种自然循环汽包炉，用于解决锅炉在低负荷稳定燃烧和锅炉运行过程中宽负荷调节的技术问题，实现锅炉的负荷从百分几到满负荷的自动调节，满足烟气达标排放的模块式汽包炉。

2、本实用新型采用以下技术方案：

3、一种自然循环汽包炉，包括软水箱，软水箱经过低压给水泵模块组依次连接低温换热器模块组、除氧器、高压给水泵模块组、高温换热器模块组和汽包；汽包分别连接有蒸发受热面模块组、加药装置和排污装置，并经分气缸分别连接用户端和除氧器；蒸汽出口总管道、汽包和除氧器分别经三冲量计算单位连接燃烧器模块组，低压给水泵模块组内的低压给水泵与低温换热器模块组内对应的低温换热器、高压给水泵模块组内对应的高压给水泵、高温换热器模块组内对应的高温换热器，以及汽包内对应的分区、蒸发受热面、燃烧器和调节阀组成一组模块，每组模块能够单独运行，或多组模块同时运行。

4、具体的，汽包内设置有隔板模块组，隔板模块组将汽包内部隔成多个分区，每个分区中对应设置一级气液分离器模块组、二级气液分离器模块组、液位计模块组和蒸汽出口管道模块组。

5、进一步的，一级气液分离器模块组在汽包的内部两侧对称布置，二级气液分离器模块组设置有多层分离器。

6、进一步的，隔板模块组的隔板底部设置有平衡孔，隔板模块组的隔板顶部与二级气液分离器模块组的中间设置间隙。

7、具体的，蒸汽出口总管道上布置的蒸汽流量测点，汽包上布置液位测点，除氧器的出口总管道上布置给水总流量测点，蒸汽流量测点、液位测点和水总流量测点分别连接三冲量计算单位的输入端，三冲量计算单位的输出端分别与燃烧器模块组、高压给水泵模块组和低压给水泵模块组连接。

8、具体的，燃烧器模块组经烟道连接烟囱，用于排出燃烧产生的高温烟气。

9、具体的，低压给水泵模块组中的每个水泵与低温换热器模块组中的每个低温换热器对应连，接高压给水泵模块组中的每个水泵与高温换热器模块组中的每个高温换热器对应连接，汽包内设置有多个分区，高温换热器模块组中的每个高温换热器与汽包中的分区对应连接，汽包中的分区与蒸发受热面模块组中的每个蒸发受热面对应连接。

10、具体的，燃烧器模块组与烟道之间依次设置有蒸发受热面模块组、高温换热器模块组、低温换热器模块组和调节阀模块组，蒸发受热面模块组、高温换热器模块组、低温换热器模块组和调节阀模块组设置在模块外壳组内。

11、进一步的，模块外壳组之间设置有保温材料。

12、具体的，汽包还分别连接有加药装置和排污装置。

13、与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：

14、一种自然循环汽包炉，为软水箱依次经过低压给水泵模块组、低温换热器模块组与除氧器连接。除氧器依次经过高压给水泵模块组、高温换热器模块组与汽包连接。汽包与蒸发受热面模块组连接。汽包经过蒸汽出口管道模块组与分气缸连接。分气缸出口一路连接用户端，一路与除氧器连接；整个模块式锅炉由多组模块组成，实现整个模块式锅炉的负荷从百分几到满负荷的调节，真正达到锅炉的宽负荷调节；一个低压给水泵与对应的低温换热器、高压给水泵、高温换热器、汽包中有对应的分区、蒸发受热面、燃烧器、调节阀组成一组模块。整个模块式锅炉由多组模块组成，实现整个模块式锅炉的负荷从百分几到满负荷的调节，真正达到锅炉的宽负荷调节，可以每组模块运行，也可以同时多组模块运行；保证用户对蒸汽量的需求调节，同时锅炉调节过程中能安全稳定运行，而且同时具有良好的运行经济性。

15、进一步的，汽包中包含一级气液分离器模块组，二级气液分离器模块组，液位计模块组，蒸汽出口管道模块组和隔板模块组。汽包的分区是由隔板模块组隔开。每个分区中有对应的一级气液分离器、二级气液分离器、液位计和蒸汽出口管道。保证在锅炉不同负荷下，汽水混合物在汽包中都能高效分离，减少不同区之间的影响。

16、进一步的，二级气液分离器设置多层分离器，如金属丝网分离器、百叶窗分离器等。一级气液分离器成两侧对称布置，提高蒸气出口干度。

17、进一步的，隔板模块组中的隔板底部设置平衡孔，保证水空间的相互流通，防止隔板两侧汽包壁出现很大的温度差，产生疲劳应力。隔板顶部与二级气液分离器中间存在一定间隙。确保汽包不同区的气空间温度差距不大，但是同时也防止过多的蒸汽窜入其他分区而冷凝，降低产气量。

18、进一步的，蒸汽出口总管道上布置蒸汽流量测点，汽包上布置液位测点，除氧器出口总管道上布置给水总流量测点；蒸汽流量测点、液位测点和水总流量测点都与三冲量计算单位输入端连接；三冲量计算单位输出端分别与燃烧器模块组、高压给水泵模块组和低压给水泵模块组连接，确保锅炉宽负荷调节过程中每组模块都能处于安全稳定的运行状态，防止因调节过程管道超温爆管事故。

19、进一步的，燃烧器模块组燃烧产生的高温烟气一次经过蒸发受热面模块组、高温换热器模块组、低温换热器模块组，通过调节阀模块组排出进入烟道，在经过烟囱排出。形成梯级换换热，实现能量最大化利用，每组模块中的设备都布置在模块外壳组中的一个外壳中。防止模块之间烟气串流。

20、进一步的，模块外壳组中的每个外壳之间采用保温材料隔开。防止在单一或者多组模块运行过程中热量相互传递，影响模块的热效率。

21、进一步的，汽包分别与加药装置和排污装置连接。防止金属腐蚀，防止结垢，排除汽包内的悬浮物和排除汽包内底部的积垢。

22、综上所述，本实用新型能够根据用户对蒸发量需求变化，启停相应的锅炉模块，并且通过控制该模块对应的燃烧器功率，实现锅炉的负荷从百分几到满负荷的自动调节，并且满足烟气达标排放。

23、下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种自然循环汽包炉，其特征在于，包括软水箱(1)，软水箱(1)经过低压给水泵模块组(2)依次连接低温换热器模块组(3)、除氧器(4)、高压给水泵模块组(5)、高温换热器模块组(6)和汽包(8)；汽包(8)分别连接有蒸发受热面模块组(7)、加药装置(12)和排污装置(13)，并经分气缸(9)分别连接用户端和除氧器(4)；蒸汽出口总管道、汽包(8)和除氧器(4)分别经三冲量计算单位(10)连接燃烧器模块组(11)，低压给水泵模块组(2)内的低压给水泵与低温换热器模块组(3)内对应的低温换热器、高压给水泵模块组(5)内对应的高压给水泵、高温换热器模块组(6)内对应的高温换热器，以及汽包(8)内对应的分区、蒸发受热面、燃烧器和调节阀组成一组模块，每组模块能够单独运行，或多组模块同时运行。

2.根据权利要求1所述的自然循环汽包炉，其特征在于，汽包(8)内设置有隔板模块组(8-5)，隔板模块组(8-5)将汽包(8)内部隔成多个分区，每个分区中对应设置一级气液分离器模块组(8-1)、二级气液分离器模块组(8-2)、液位计模块组(8-3)和蒸汽出口管道模块组(8-4)。

3.根据权利要求2所述的自然循环汽包炉，其特征在于，一级气液分离器模块组(8-1)在汽包(8)的内部两侧对称布置，二级气液分离器模块组(8-2)设置有多层分离器。

4.根据权利要求2所述的自然循环汽包炉，其特征在于，隔板模块组(8-5)的隔板底部设置有平衡孔(8-5-1)，隔板模块组(8-5)的隔板顶部与二级气液分离器模块组(8-2)的中间设置间隙。

5.根据权利要求1所述的自然循环汽包炉，其特征在于，蒸汽出口总管道上布置的蒸汽流量测点，汽包(8)上布置液位测点，除氧器(4)的出口总管道上布置给水总流量测点，蒸汽流量测点、液位测点和水总流量测点分别连接三冲量计算单位(10)的输入端，三冲量计算单位(10)的输出端分别与燃烧器模块组(11)、高压给水泵模块组(5)和低压给水泵模块组(2)连接。

6.根据权利要求1所述的自然循环汽包炉，其特征在于，燃烧器模块组(11)经烟道(17)连接烟囱(18)，用于排出燃烧产生的高温烟气。

7.根据权利要求1所述的自然循环汽包炉，其特征在于，低压给水泵模块组(2)中的每个水泵与低温换热器模块组(3)中的每个低温换热器对应连，接高压给水泵模块组(5)中的每个水泵与高温换热器模块组(6)中的每个高温换热器对应连接，汽包(8)内设置有多个分区，高温换热器模块组(6)中的每个高温换热器与汽包(8)中的分区对应连接，汽包(8)中的分区与蒸发受热面模块组(7)中的每个蒸发受热面对应连接。

8.根据权利要求1所述的自然循环汽包炉，其特征在于，燃烧器模块组(11)与烟道(17)之间依次设置有蒸发受热面模块组(7)、高温换热器模块组(6)、低温换热器模块组(3)和调节阀模块组(16)，蒸发受热面模块组(7)、高温换热器模块组(6)、低温换热器模块组(3)和调节阀模块组(16)设置在模块外壳组(14)内。

9.根据权利要求8所述的自然循环汽包炉，其特征在于，模块外壳组(14)之间设置有保温材料(15)。

10.根据权利要求1所述的自然循环汽包炉，其特征在于，汽包(8)还分别连接有加药装置(12)和排污装置(13)。

技术总结本技术公开了一种自然循环汽包炉，水箱经过低压给水泵模块组依次连接低温换热器模块组、除氧器、高压给水泵模块组、高温换热器模块组和汽包；汽包分别连接有蒸发受热面模块组、加药装置和排污装置，并经分气缸分别连接用户端和除氧器；蒸汽出口总管道上布置的蒸汽流量测点，汽包上布置液位测点，除氧器的出口总管道上布置给水总流量测点，蒸汽流量测点、液位测点和水总流量测点分别连接三冲量计算单位的输入端，三冲量计算单位的输出端分别与燃烧器模块组、高压给水泵模块组和低压给水泵模块组连接，燃烧器模块组经烟道连接烟囱，用于排出燃烧产生的高温烟气。实现锅炉的负荷从百分几到满负荷的自动调节，并且满足烟气达标排放。技术研发人员：王树众,王涛,赵军受保护的技术使用者：陕西万丰能源环保科技有限公司技术研发日：20230822技术公布日：2024/3/31