一种饱和蒸汽过热系统

技术领域

本发明涉及钢铁生产技术领域，具体为一种饱和蒸汽过热系统。

背景技术

钢铁工艺生产中会产生大量的低压饱和蒸汽，用于钢铁自身工艺的生产和发电，在管道长距离输送过程中，疏水量极大，且饱和蒸汽发电品质低，为了更好的利用该部分能源，将饱和蒸汽提高部分过热度，将极大的减少蒸汽输送过程中的疏水量，且提升发电效率。

饱和蒸汽提升过热度的方法有多种方式，公开号为CN101245911A，名称为燃气式蒸汽过热装置的发明专利申请中，公开了一种利用燃气燃烧烟气热量加热饱和蒸汽管道的装置，这也是目前常用的方式置一，但这种方法很难维持过热蒸汽温度稳定；公开号为CN109340735A，名称为一种过热蒸汽的生产装置及其生产过热蒸汽的工艺的发明专利申请中，公开了一种采用法兰电加热器加热的装置，其也同样存在上述问题，这种加热调节方式较为复杂，通过燃烧气量或电功率调节均不能保证过热蒸汽温度稳定。因此，亟需一种饱和蒸汽过热系统来解决这个问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种饱和蒸汽过热系统，以解决现有蒸汽过热方式难以调节使温度稳定的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种饱和蒸汽过热系统，包括汽水分离装置、蒸发器和汽水换热器，汽水换热器设置于汽水分离装置内部，且汽水换热器的蒸汽进口和出口分别穿过汽水分离装置的外壁，蒸汽进口连接蒸汽进口管用于进蒸汽，蒸汽出口连接有过热蒸汽出气管；汽水分离装置下部还设有饱和水出口和汽水混合物入口，二者分别连通蒸发器的饱和水进口和汽水混合物出口；汽水分离装置的上部还设置有给水口和饱和蒸汽出口，其中给水口连接进水管用于进水，饱和蒸汽出口通过饱和蒸汽管连通至蒸汽进口管，饱和蒸汽管上设有减压装置。

优选的，进水管设有压力调节装置一，汽水分离装置内的压力依靠进水管进水控制在1.0～2.0MPa。

优选的，压力调节装置一为调压阀。

优选的，蒸汽进口管设有压力调节装置二，蒸汽进口的压力依靠蒸汽进口管进蒸汽控制在0.2～1.0MPa。

优选的，压力调节装置二为调压阀。

优选的，减压装置为自力式减压阀，其低压侧连接蒸汽进口管，高压侧连接汽水分离装置，且低压侧压力设置为与蒸汽进口的压力相同。

优选的，汽水分离装置上部、蒸汽进口管、蒸汽进口、进水管处分别设置有压力表。

优选的，汽水换热器为列管式、螺旋管式或板式。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、该饱和蒸汽过热系统，结构简单，易于实现，能够用于提升钢厂中各种饱和蒸汽的过热度，降低疏水量，提升蒸汽的发电品质。

2、该饱和蒸汽过热系统，利用水蒸汽在不同压力下饱和温度不同、固定压力下水蒸汽的温度恒定的特性，利用不同压力下饱和温度差进行传热，提升饱和蒸汽过热度，过热蒸汽温度控制稳定且易于调整，只需控制压力即可避免过热饱和蒸汽超温。

3、该饱和蒸汽过热系统，可以利用钢铁各工序生产过程中的各种低温废气余热，获得稳定过热度的蒸汽，提高了废气的能源利用价值。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1、减压装置，2、汽水分离装置，3、蒸发器，4、汽水换热器。

具体实施方式

如图1所示，一种饱和蒸汽过热系统，包括汽水分离装置2、蒸发器3和汽水换热器4，汽水换热器4设置于汽水分离装置2内部，且汽水换热器4的蒸汽进口和出口分别穿过汽水分离装置2的外壁，蒸汽进口连接蒸汽进口管用于进蒸汽，蒸汽出口连接有过热蒸汽出气管；汽水分离装置2下部还设有饱和水出口和汽水混合物入口，二者分别连通蒸发器3的饱和水进口和汽水混合物出口；汽水分离装置2的上部还设置有给水口和饱和蒸汽出口，其中给水口连接进水管用于进水，饱和蒸汽出口通过饱和蒸汽管连通至蒸汽进口管，饱和蒸汽管上设有减压装置1；上述的汽水换热器4可以为列管式、螺旋管式、板式或其他可用的常见换热装置均可，蒸发器3可以为各种加热方式，例如电力、火力、余热等等，并且无需控制加热温度，钢铁各工序生产过程中的各种低温废气余热都可简单利用。

在一种较优的实施方式中，进水管设有压力调节装置一，汽水分离装置2内的压力依靠进水管进水控制在1.0～2.0MPa，其对应的饱和蒸汽温度为180～212℃。进一步地，蒸汽进口的饱和蒸汽压力要小于汽水分离装置2内的压力，具体可以蒸汽进口管设有压力调节装置二，蒸汽进口的压力依靠蒸汽进口管进蒸汽控制在0.2～1.0MPa，其对应的饱和蒸汽温度为120～180℃。

上述的压力调节装置一和压力调节装置二均可以为市面常见调压阀，也可以采用其他方式调节，例如输送泵的输出功率等。

减压装置1优选为自力式减压阀，其低压侧连接蒸汽进口管，高压侧连接汽水分离装置2，且低压侧压力设置为与蒸汽进口的压力相同。

此外，宜在汽水分离装置2上部、蒸汽进口管、蒸汽进口、进水管处分别设置有压力表用于监测压力状况。

当外部给水进入汽水分离装置后(通常水需没过汽水换热器4)，通过底部的饱和水出口进入蒸发器，吸收热量后变成汽水混合物，回到汽水分离装置中分离出饱和水和饱和蒸汽，由于压力控制稳定，整个汽水分离装置中蒸汽温度也维持恒定，且由于不通压力下饱和蒸汽温度不同，汽水分离装置中蒸汽温度高于汽水换热器的蒸汽温度，从而将热量传递给汽水换热器中的饱和蒸汽，加热使其过热；当蒸发器负荷过高时，将有多余的饱和蒸汽从汽水分离装置中出来，进入减压装置后，压力降低至外部饱和蒸汽一致的压力，混合后共同进入汽水换热器中过热，因汽水分离器中的温度恒定，故汽水换热器出口的过热蒸汽温度永远不会超过汽水分离器中的温度，再配合以压力调节，即可避免过热蒸汽超温。

以上仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。