一种锅炉启停蒸汽梯级利用及零排放装置的制作方法

1.本实用新型涉及到锅炉技术领域，具体是一种锅炉启停蒸汽梯级利用及零排放装置。


背景技术：

2.围绕落实“碳达峰碳中和”目标，国家及企业对节能降耗工作越来越重视。在节能减排标准日趋严格下，回收利用排放物中的有用成分势在必行。
3.工业和电站锅炉在冷态启动过程中，需逐步提高炉膛温度、增加燃烧强度以及对锅筒中的除盐水进行升温与升压至可并列的品质要求，特别是确保升温与升压过程中锅炉本体的膨胀速率及方向需遵循锅规规定的操作流程，为此冷态锅炉从点火到新蒸汽并列进蒸汽母管前是一个较长的缓慢过程，这期间则需要逐步地增加锅炉蒸发量以达到主蒸汽逐步升温、升压的目的，同时为保护锅炉过热器不至于被超温损坏，也需有蒸汽流动并不断加以冷却，在蒸汽温度与压力缓慢升至目标数值并达到并列要求时，一般小型电厂锅炉需时2-3小时，锅炉最小蒸发量维持在5-8吨/小时，大型锅炉则需要4-5小时，最小蒸发量维持在8-25吨/小时，除极少部分用来暖管或疏水以外，都会将这部分蒸汽作为废汽直接对大气进行排放，基本没有回收加以利用，一定程度上造成噪音污染和热能的浪费，然而面对这种普遍存在的问题，锅炉设计与生产单位为简化系统及考虑锅炉启动的便利性一般都不加以利用。
4.且工业和电站锅炉在停炉过程中，也涉及到降温排汽的流程，一般在泄压的操作流程中也会进行蒸汽对空排放不加以利用，依据炉型的不同，一般一次停炉冷却过程也有10-50吨/小时的蒸汽进行无利用排放，一定程度上也造成同样的热能与工质的浪费。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种锅炉启停蒸汽梯级利用及零排放装置，以解决上述背景技术中所提到的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种锅炉启停蒸汽梯级利用及零排放装置，包括，蒸汽回收母管、一段回收电动隔离阀、二段回收电动隔离阀、三段回收电动隔离阀、低压蒸汽母网；所述蒸汽回收母管为一蒸汽输送管道；针对锅炉冷态启动和停炉过程中蒸汽对空排放的情况，采用梯级利用方案全回收蒸汽潜热及工质，从而避免噪声污染、水资源浪费及能源浪费；所以在蒸汽回收母管上依次通过管道接三组电动隔离阀，分别为一段回收电动隔离阀、二段回收电动隔离阀、三段回收电动隔离阀；一段回收电动隔离阀远离蒸汽回收母管的一端接减温减压装置的进汽口；二段回收电动隔离阀远离蒸汽回收母管的一端接蒸汽喷射装置的进汽口；三段回收电动隔离阀远离蒸汽回收母管的一端接喷淋冷却装置的进汽口；其中减温减压装置、蒸汽喷射装置的出汽口共同连接在低压蒸汽母网上。
8.优选的，所述一段回收电动隔离阀和减温减压装置之间的管路上设有一分支管
路，分支管路的另一端连接在汽水喷射器的动力蒸汽进口部，汽水喷射器上设有减温水进水管。汽水喷射器通过分支管路传输过来的高温高压蒸汽将减温水加压再通过管道输送给减温减压装置的减温水进口，使减温水满足减温减压装置对减温水的压力需求，节省了高压除盐水的水泵需求及电耗。
9.优选的，所述喷淋冷却装置为一喷淋罐，喷淋冷却装置上方设有用于输送喷淋水的喷淋水管道；喷淋冷却装置下方设有除盐水回收管道，除盐水回收管道用于收集喷淋水和高温蒸汽混合形成的除盐水，喷淋水用于将从三段回收电动隔离阀输送过来的的高温蒸汽进行喷淋冷凝，喷淋水和高温蒸汽混合形成可回收的除盐水，除盐水由除盐水回收管道进行回收，进行收集或者通过管道输送给锅炉系统上其他需要除盐水的工序。
10.优选的，所述蒸汽喷射装置是基于文丘里管原理的蒸汽喷射提压装置，蒸汽喷射装置设有动力蒸汽喷射管和减温水加入管，动力蒸汽喷射管外接有高压蒸汽并经过其向内喷出，使蒸汽喷射装置内产生负压，将较低压的蒸汽回收母管内的蒸汽从二段回收电动隔离阀抽吸至蒸汽喷射装置，经过由于蒸汽喷射提压装置产生的二次蒸汽属于过热蒸汽，此时由减温水加入管加入一定量的减温水，将过热蒸汽变为饱和蒸汽，输送到低压蒸汽母网。
11.优选的，所述减温减压装置上设有第一温度监控器，所述减温减压装置上设有第一压力监控器，所述蒸汽喷射装置的出口部设有第二压力监控器，所述喷淋冷却装置出口设有第二温度监控器。
12.优选的，所述减温减压装置和蒸汽喷射装置上设有安全阀，当装置压力超过整定值时，安全阀自动打开排汽，保证工况不稳定情况下的设备安全。
13.优选的，通过第一压力监控器通过信号反馈来来调节减温减压装置出口压力稳定在设定范围内。
14.优选的，所述第一温度监控器可监控减温减压装置出口温度，通过调节减温水的量来调节减温减压装置出口低压蒸汽的温度，保证减温减压装置出口温度稳定在设定范围内。
15.优选的，所述第二压力监控器通过信号反馈调节高压蒸汽的量保证蒸汽喷射装置出口压力稳定在设定范围内。
16.优选的，所述第二温度监控器通过信号反馈调节喷淋冷却装置出口温度，保证喷淋冷却装置出口的温度满足蒸汽回收标准。
17.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
18.通过蒸汽回收母管、减温减压装置、蒸汽喷射装置、喷淋冷却装置的设立根据蒸汽回收母管的压力等级，设置三段回收模式；
①
一段回收模式：当蒸汽回收母管压力为0.8～9.3mpa.g时，打开一段回收电动隔离阀5，关闭二段回收电动隔离阀6、三段回收电动隔离阀7；让蒸汽经过减温减压装置2进行减压直至汽回收母管压力在0.3～0.8mpa.g之间，减温减压装置2减温减压后的蒸汽由管道输送给低压蒸汽母网16；
②
二段回收模式：此时再打开二段回收电动隔离阀6，关闭一段回收电动隔离阀5、三段回收电动隔离阀7；压力为0.3～0.8mpa.g的蒸汽由蒸汽回收母管1进入到蒸汽喷射装置2，动力蒸汽喷射管18外接有高压蒸汽并经过其向内喷出，使蒸汽喷射装置3内产生负压，将较低压的蒸汽回收母管1内的蒸汽从二段回收电动隔离阀6抽吸至蒸汽喷射装置3，经过蒸汽提压装置3产生的蒸汽属于过热蒸汽，此时由减温水加入管19加入一定量的减温水将过热蒸汽变为饱和蒸汽，降温后的蒸
汽由管道输送给低压蒸汽母网16；
③
三段回收模式：当蒸汽回收母管压力为小于0.3mpa.g时，打开三段回收电动隔离阀7，关闭一段回收电动隔离阀5、二段回收电动隔离阀6，此时回收母管1内的剩余蒸汽由三段回收电动隔离阀7进入到喷淋冷却装置4，通过喷淋水(喷淋水经过除盐工序)使蒸汽冷凝，喷淋水和高温蒸汽混合形成可回收的除盐水(蒸汽原本由除盐水加热制成，这里蒸汽液化后还原为除盐水，此处并非制备除盐水)，除盐水由除盐水回收管道14进行回收收集或者通过管道输送给锅炉系统上其他需要除盐水的工序，减温减压装置2、蒸汽喷射装置3的低压蒸汽由低压蒸汽母网16进行收集，并由低压蒸汽母网16输送给需要低压蒸汽的其他工序，从而避免了工业和电站锅炉在点火或停炉过程中将进行蒸汽对空直接排放的能源浪费，达到了一定程度的节能减排效果。
附图说明
19.图1为本实用新型的结构流程图。
20.图2为图1中a处结构放大视图。
21.图中：1、蒸汽回收母管；2、减温减压装置；3、蒸汽喷射装置；4、喷淋冷却装置；5、一段回收电动隔离阀；6、二段回收电动隔离阀；7、三段回收电动隔离阀；8、汽水喷射器；9、安全阀；10、第一温度监控器；11、第一压力监控器；12、第二压力监控器；13、第二温度监控器；14、除盐水回收管道；15、分支管路；16、低压蒸汽母网；17、喷淋水管道；18、动力蒸汽喷射管；19、减温水加入管；减温水输送管道20。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.请参阅图1-2，本实用新型实施例中，一种锅炉启停蒸汽梯级利用及零排放装置，包括，蒸汽回收母管1、一段回收电动隔离阀5、二段回收电动隔离阀6、三段回收电动隔离阀7、低压蒸汽母网16；所述蒸汽回收母管1为一蒸汽输送管道；针对锅炉冷态启动和停炉过程中蒸汽对空排放的情况，采用梯级利用方案全回收蒸汽潜热及工质，从而避免噪声污染、水资源浪费及能源浪费；所以在蒸汽回收母管1上依次通过管道外接有三组电动隔离阀，分别为一段回收电动隔离阀5、二段回收电动隔离阀6、三段回收电动隔离阀7；
24.一段回收电动隔离阀5远离蒸汽回收母管1的一端接减温减压装置2的进汽口；二段回收电动隔离阀6远离蒸汽回收母管1的一端接蒸汽喷射装置3的进汽口；三段回收电动隔离阀7远离蒸汽回收母管1的一端接喷淋冷却装置4的进汽口；其中减温减压装置2、蒸汽喷射装置3的出汽口共同连接在低压蒸汽母网16上。
25.所述一段回收电动隔离阀5和减温减压装置2之间的管路上设有一分支管路15，分支管路15的另一端连接到汽水喷射器8的动力蒸汽进口部，汽水喷射器8上设有减温水输送管道20，减温水输送管道20用于向汽水喷射器8输送减温水，汽水喷射器8通过分支管路15传输过来的高温高压蒸汽将减温水加压再通过管道输送到减温减压装置2的减温水进口，使减温水满足减温减压装置2对减温水的压力需求，节省了高压除盐水的水泵需求及电耗。
26.所述喷淋冷却装置4为一喷淋罐，喷淋冷却装置4上方设有用于输送喷淋水的喷淋水管道17；喷淋冷却装置4下方设有除盐水回收管道14，除盐水回收管道14用于收集喷淋水和高温蒸汽混合形成的除盐水，喷淋水用于将从三段回收电动隔离阀7输送过来的的高温蒸汽进行喷淋冷凝，喷淋水和高温蒸汽混合形成可回收的除盐水，除盐水由除盐水回收管道14进行回收，通过管道输送给锅炉系统上其他需要除盐水的工序。
27.所述蒸汽喷射装置3是基于文丘里管原理的蒸汽喷射提压装置，蒸汽喷射装置3设有动力蒸汽喷射管18和减温水加入管19，动力蒸汽喷射管18外接高压蒸汽并经过其向内喷出，使蒸汽喷射装置3内产生负压，将较低压的蒸汽回收母管1内的蒸汽从二段回收电动隔离阀6抽吸至蒸汽喷射装置3，经过由于蒸汽喷射提压装置3产生的二次蒸汽属于过热蒸汽，此时由减温水加入管19加入一定量的减温水，将过热蒸汽变为饱和蒸汽，输送到低压蒸汽母网16。
28.所述减温减压装置2上设有第一温度监控器10，所述减温减压装置2上设有第一压力监控器11，所述蒸汽喷射装置3的出口部设有第二压力监控器12，所述喷淋冷却装置4出口设有第二温度监控器13。
29.所述减温减压装置2和蒸汽喷射装置3上设有安全阀9，当装置压力超过整定值时，安全阀自动打开排汽，保证工况不稳定情况下的设备安全。
30.通过第一压力监控器11的信号反馈来调节减温减压装置2出口压力稳定在设定范围内。
31.所述第一温度监控器10可监控减温减压装置出口温度，通过调节减温水的量保证减温减压装置2出口出口低压蒸汽温度稳定在设定范围内。
32.所述第二压力监控器12通过信号反馈调节高压蒸汽的量保证蒸汽喷射装置3出口压力稳定在设定范围内。
33.所述第二温度监控器可通过信号反馈调节喷淋冷却装置出口温度，保证喷淋冷却装置出口的温度满足蒸汽回收标准。
34.本实用新型的工作原理是：针对锅炉冷态启动和停炉过程中蒸汽对空排放的情况，采用梯级利用方案回收蒸汽，在每台锅炉主蒸汽管道上主汽阀门前引出一路分支管道并入蒸汽回收母管1，分支管道上设置电动隔离阀，根据蒸汽回收母管的压力等级，设置三段回收模式；
①
一段回收模式：当蒸汽回收母管压力为0.8～9.3mpa.g时，打开一段回收电动隔离阀5，关闭二段回收电动隔离阀6、三段回收电动隔离阀7；让蒸汽经过减温减压装置2进行减压直至汽回收母管压力在0.3～0.8mpa.g之间，减温减压装置2减温减压后的蒸汽由管道输送给低压蒸汽母网16；
②
二段回收模式：此时再打开二段回收电动隔离阀6，关闭一段回收电动隔离阀5、三段回收电动隔离阀7；压力为0.3～0.8mpa.g的蒸汽由蒸汽回收母管1进入到蒸汽喷射装置2，动力蒸汽喷射管18外接有高压蒸汽并经过其向内喷出，使蒸汽喷射装置3内产生负压，将较低压的蒸汽回收母管1内的蒸汽从二段回收电动隔离阀6抽吸至蒸汽喷射装置3，经过蒸汽喷射装置3产生的二次蒸汽的属于过热蒸汽，此时由减温水加入管19加入一定量的减温水，减温水将过热蒸汽变为饱和的较低温蒸汽，降温后的蒸汽由管道输送给低压蒸汽母网16；
③
三段回收模式：当蒸汽回收母管压力为小于0.3mpa.g时，打开三段回收电动隔离阀7，关闭一段回收电动隔离阀5、二段回收电动隔离阀6，此时回收母管1内的剩余蒸汽由三段回收电动隔离阀7进入到喷淋冷却装置4，通过喷淋水(喷淋水经过除
盐工序)使蒸汽冷凝，喷淋水和高温蒸汽混合形成可回收的除盐水(蒸汽原本由除盐水加热制成，这里蒸汽液化后还原为除盐水，此处并非制备除盐水)，除盐水由除盐水回收管道14进行回收收集或者通过管道输送给锅炉系统上其他需要除盐水的工序，减温减压装置2、蒸汽喷射装置3的低压蒸汽由低压蒸汽母网16进行收集，并由低压蒸汽母网16输送给需要低压蒸汽的其他工序(如图1反馈给锅炉加热供水)，从而避免了在工业和电站锅炉在压火或停炉过程中将进行蒸汽对空直接排放的能源浪费，达到了一定程度的节能减排效果(所述减温减压装置2为本实用新型的直接应用，不属于本实用新型的保护范围，固省略其具体原理和结构，其只要能将高压高温蒸汽进行减压减温并将减压减温后的蒸汽输送给低压蒸汽母网16的装置均能作为本实用新型的减温减压装置2,所述第一温度监控器10、第二温度监控器13为机械温度表或者电子温度表，第一压力监控器11、第二压力监控器12为机械压力表或者电子压力表)。
35.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量；由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
36.在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
37.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。
38.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内；不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
39.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。