一种非强制循环的熔盐蒸汽发生器的制作方法

1.本发明涉及一种非强制循环的熔盐蒸汽发生器，属于蒸汽发生器技术领域。


背景技术：

2.蒸汽发生器缺陷是水容量小导致换热面积相对较小、也更容易堵满水垢，以致受热面得不到冷却而烧坏设备；如采用导热油，则使用后有可能产生碳化、结焦，产生一系列连锁故障；而熔盐使用温度范围内性质比导热油稳定，如采用熔盐做热交换媒体，可以扩大设备的换热面积，解决此问题。
3.但常规熔盐应用基本需要熔盐泵及熔盐罐等设备进行强制循环，只要设备运行了，就不能随便停机，否则熔盐凝固会堵塞相关设备，再次开机困难重重；普通蒸汽发生器由于结构的局限，普遍存在蒸汽储存空间不足、经常触发安全阀排汽的缺陷；传统锅炉及蒸汽发生器的控制方式的缺陷很多：设备正常工作时，短时间没有用汽需求时，炉膛内余热过多，有可能会出现蒸汽压力过高，从而触发安全阀排汽，造成能源浪费。
4.基于上述各种缺陷，有必要做出相关改进。


技术实现要素：

5.本发明针对上述缺陷，目的在于提供一种结构合理、性能优异、热能利用率高的一种非强制循环的熔盐蒸汽发生器。
6.为此本发明采用的技术方案是：一种非强制循环的熔盐蒸汽发生器，包括有蒸汽发生器本体，所述蒸汽发生器本体包括产生高温烟气的炉膛（10），以及处于所述炉膛（10）外侧的用以容置熔盐的熔盐腔；所述炉膛（10）内产生的高温烟气和所述熔盐形成热交换，所述蒸汽发生器本体内还设置有水管（6），所述水管（6）内形成水流并和所述熔盐形成热交换使所述水形成水蒸气。
7.进一步的，所述蒸汽发生器本体上部设置蒸汽空间（4），所述水蒸气流动进入所述蒸汽空间（4）；所述水管（6）上部和所述蒸汽空间（4）连通，所述水管（6）下部和处于所述蒸汽发生器本体下部的水室（18）连通。
8.进一步的，所述蒸汽发生器本体形成以下结构：包括处于所述蒸汽发生器本体中部的炉膛（10），所述炉膛（10）内设置有将所述炉膛（10）分隔成上炉膛、下炉膛两部分的隔板（20），所述炉膛（10）下部设置有所述水室（18），设置有储水压力罐（13）和所述水室（18）形成连通。
9.进一步的，在所述水室（18）下部设置有烟气回转室（16），设置有烟气下行管（8）以及烟气上行管（7）和所述烟气回转室（16）形成连通，所述烟气下行管（8）的顶部开口和所述炉膛（10）的连接处处于所述隔板（20）的下部，所述烟气上行管（7）的顶部开口和所述炉膛（10）的连接处处于所述隔板（20）的上部。
10.进一步的，所述蒸汽发生器还包括和所述蒸汽发生器本体形成连接的蒸汽过热器；所述炉膛（10）内的烟气经过烟气连接管（3）进入所述蒸汽过热器，所述蒸汽发生器本体内产生的蒸汽通过蒸汽连接管（14）进入所述蒸汽过热器，所述烟气和所述蒸汽在所述蒸汽过热器内实现热交换。
11.进一步的，所述蒸汽在所述蒸汽过热器经过热交换后通过过热蒸汽出口（11）排出使用，所述烟气在所述蒸汽过热器经过热交换后通过烟气连接管（3）进入烟气节能器。
12.进一步的，所述烟气在烟气节能器内和处于所述烟气节能器水室内的水进行热交换，进而通过烟气出口（1）排出。
13.进一步的，还设置有控制系统，所述控制系统用于控制水蒸气的产生；所述控制器用以检测所述蒸汽发生器本体内的蒸汽压力以及所述储水压力罐（13）内的压力，通过对所述压力的检测和实际需要通过压力差控制水室（18）和储水压力罐（13）内之间水的流动。
14.进一步的，所述蒸汽发生器本体上部的蒸汽空间形成可打开的结构形式，通过法兰（5）实现上下两连接部的连接。
15.进一步的，所述熔盐腔和炉膛（10）、水管（6）、水室（18）、蒸汽空间（4）、烟气上行管（7）、烟气下行管（8）直接接触，使所述熔盐腔内的熔盐以自然的方式进行稳定热交换。
16.本发明的优点是：1）本发明的熔盐受热与放热在同一个炉体内完成，不需要熔盐泵及其他设施进行强制循环换热，简化了运行设备，提高了设备运行的稳定性；2）本发明利用熔盐比热容大的特点进行中间换热，解决了蒸汽发生器的储汽量不足及触发安全阀的问题；3）本发明的烟气经过多次热交换，使烟气内的热量得到了最大限度充分利用，同时烟气温度降低，满足排放要求，降低了烟气排放处理成本；4）本发明通过控制系统控制水的流向，使蒸汽发生器本体的蒸汽产生量和蒸汽压力保持在合理的需求之内，提高热能的利用率。
附图说明
17.图1为本发明的结构示意图。
18.图中1烟气出口、2蒸汽过热器上烟室、3烟气连接管、4蒸汽空间、5法兰、6水管、7烟气上行管、8烟气下行管、9加熔盐口及熔盐腔、10炉膛、11过热蒸汽出口、12过热器火管、13储水压力罐、14蒸汽连接管、15节能器火管、16烟气回转室、17底盘、18水室、19储水压力罐压缩空气入口、20隔板、21本体内壁、22本体外壁。
具体实施方式
19.一种非强制循环的熔盐蒸汽发生器，包括有蒸汽发生器本体，所述蒸汽发生器本体包括产生高温烟气的炉膛10，以及处于所述炉膛10外侧的用以容置熔盐的熔盐腔；所述炉膛10内产生的高温烟气和所述熔盐形成热交换，所述蒸汽发生器本体内还设置有水管6，所述水管6内形成水流并和所述熔盐形成热交换使所述水形成水蒸气。
20.进一步的，所述蒸汽发生器本体上部设置蒸汽空间4，所述水蒸气流动进入所述蒸
汽空间4；所述水管6上部和所述蒸汽空间4连通，所述水管6下部和处于所述蒸汽发生器本体下部的水室18连通。
21.进一步的，所述蒸汽发生器本体形成以下结构：包括处于所述蒸汽发生器本体中部的炉膛10，所述炉膛10内设置有将所述炉膛10分隔成上炉膛、下炉膛两部分的隔板20，所述炉膛10下部设置有所述水室18，设置有储水压力罐13和所述水室18形成连通。
22.进一步的，在所述水室18下部设置有烟气回转室16，设置有烟气下行管8以及烟气上行管7和所述烟气回转室16形成连通，所述烟气下行管8的顶部开口和所述炉膛10的连接处处于所述隔板20的下部，所述烟气上行管7的顶部开口和所述炉膛10的连接处处于所述隔板20的上部。
23.进一步的，所述蒸汽发生器还包括和所述蒸汽发生器本体形成连接的蒸汽过热器；所述炉膛10内的烟气经过烟气连接管3进入所述蒸汽过热器，所述蒸汽发生器本体内产生的蒸汽通过蒸汽连接管14进入所述蒸汽过热器，所述烟气和所述蒸汽在所述蒸汽过热器内实现热交换。
24.进一步的，所述蒸汽在所述蒸汽过热器经过热交换后通过过热蒸汽出口11排出使用，所述烟气在所述蒸汽过热器经过热交换后通过烟气连接管3进入烟气节能器。
25.进一步的，所述烟气在烟气节能器内和处于所述烟气节能器水室内的水进行热交换，进而通过烟气出口1排出。
26.进一步的，还设置有控制系统，所述控制系统用于控制水蒸气的产生；所述控制器用以检测所述蒸汽发生器本体内的蒸汽压力以及所述储水压力罐13内的压力，通过对所述压力的检测和实际需要通过压力差控制水室18和储水压力罐13内之间水的流动。
27.进一步的，所述蒸汽发生器本体上部的蒸汽空间形成可打开的结构形式，通过法兰5实现上下两连接部的连接。
28.进一步的，所述熔盐腔和炉膛10、水管6、水室18、蒸汽空间4、烟气上行管7、烟气下行管8直接接触，使所述熔盐腔内的熔盐以自然的方式进行稳定热交换。
29.下面对本发明做进一步说明，以更好了解本发明：本发明蒸汽发生器本体结构：本体由蒸汽空间4、水管6、烟气上行管7、烟气下行管8、加熔盐口及熔盐腔9、炉膛10、烟气回转室16、底盘17、水室18、隔板20组成，隔板20将炉膛10隔成上、下两部分，炉膛10内燃烧的高温烟气经烟气下行管8至烟气回转室16再进入烟气上行管7至隔板20上方，经烟气连接管3流出蒸汽发生器本体。高温烟气经本体内壁21、烟气上行管7、烟气下行管8与本体内壁21、本体外壁22夹层中的熔盐充分换热至熔盐融化蓄热；水管6将蒸汽空间4及水室18连通；蒸汽发生器正常工作时，系统将水室18、水管6内水位控制到所需水位，熔盐经过水管6、水室18上部、蒸汽空间4底部与水及蒸汽充分换热，以生产大量蒸汽。蒸汽发生器本体流出的烟气经烟气连接管3进入蒸汽过热器烟道，再由蒸汽过热器经过烟气连接管3进入节能器烟道由烟气出口1排出；本体产生的蒸汽经蒸汽连接管14进入蒸汽过热器的蒸汽空间，与过热器火管12内的烟气充分换热，降低了烟气温度、提高了蒸汽温度，烟气进入节能器烟道，与节能器水室内的水充分换热后，提高了水温，充分利用了热能。本体蒸汽空间通过法兰5与发
生器上部连接，必要时可以通过非切割方式打开蒸汽空间4。本发明熔盐蒸汽发生器在此工况通过升高的蒸汽压力的作用下将设备内的水压至储水压力罐13，以致水管6及水室18内没水，阻断了蒸汽的产生、避免了蒸汽压力继续上升，由于熔盐的比热容大，有效储存了炉膛10内的余热；当有蒸汽使用需求时，本体内蒸汽压力减小，系统会在储水压力罐13注入高压压缩空气，将储水压力罐13内的水压至水室18、水管6内，以便继续生产蒸汽。