專利名稱：利用有機(jī)熱載體爐煙氣余熱產(chǎn)生低壓蒸汽的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及工業(yè)鍋爐有機(jī)熱載體爐煙氣的余熱回收利用，特別涉及一種利用有機(jī)熱載體爐煙氣余熱產(chǎn)生低壓蒸汽的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
有機(jī)熱載體爐20世紀(jì)30年代始于美國，由美國道生化學(xué)公司首創(chuàng)，習(xí)慣稱為道生爐，并逐步形成系列。它采用有機(jī)熱載體作為傳輸熱能的中間載體，將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能，通過加熱爐受熱面把熱能傳遞給有機(jī)熱載體，使熱載體被加熱到一定的溫度，然后用循環(huán)油泵將其送入用熱設(shè)備，釋放熱能后的低溫有機(jī)熱載體再返回加熱爐中重新被加熱，如此往復(fù)循環(huán)，即可達(dá)到有機(jī)熱載體加熱爐向外界供熱的目的，因有機(jī)熱載體多為導(dǎo)熱油，故又稱為導(dǎo)熱油爐。由于外界的用熱一般250°C左右或更高，使得有機(jī)熱載體爐的排煙溫度往往高于300°C以上。傳統(tǒng)的解決這一熱能浪費(針對高排煙的鍋爐)的方案是加裝一余熱鍋爐，回收的煙氣余熱用以產(chǎn)生低壓飽和蒸汽，這種余熱鍋爐結(jié)構(gòu)一般分為以下兩種一種用于煙氣量大、煙氣溫度高的場合，也是工業(yè)鍋爐對流換熱所采用的結(jié)構(gòu)一雙鍋筒鍋爐，其采用上下鍋筒布置結(jié)構(gòu)，上下鍋筒間用彎管連接，彎管作為主要的對流換熱面，為了布置受熱面的方便，有時候會把下鍋筒改為左右兩個集箱的形式，管子數(shù)目很大，沒有不受熱的下降管，由受熱弱的管排自然形成下降管，供水給其它受熱較強的上升管排，其排煙溫度仍然很高，后面一般加有鑄鐵式省煤器加熱給水來降低排煙溫度，省煤器的排煙溫度一般為150°C左右，相對于80 90°C的煙氣酸露點溫度來說仍有節(jié)能空間，但為了避免省煤器酸露腐蝕，不得不直接排放。另一種結(jié)構(gòu)為火管鍋爐，火管鍋爐，就是煙氣在火筒或煙管中流過，對火筒或煙管外水、汽或汽水混合物加熱。火管鍋爐又稱鍋殼式鍋爐?；窘Y(jié)構(gòu)是在大圓筒(鍋殼)內(nèi)裝設(shè)小圓筒、管子(稱謂“火管”)或其他形狀的殼體(稱謂“爐膽”)，火管與鍋殼隔絕并形成夾套，夾套中容水，而火管及爐膽充作燃燒室和煙道，容納火焰或煙氣，燃燒產(chǎn)生或煙氣帶來的熱量經(jīng)火管壁傳給水。優(yōu)點是水容量大，蓄熱能力大，結(jié)構(gòu)、安裝和運行都比較簡單。缺點是蒸發(fā)強度不高，產(chǎn)生的蒸汽壓力低，鍋殼及內(nèi)部構(gòu)件直接受熱，工作條件變差，鍋殼強度因各種開孔被削弱，工作條件變差。蒸發(fā)受熱面主要在布置在鍋筒內(nèi)的鍋爐稱為鍋殼鍋爐又稱火管鍋爐，其特點是煙氣在管內(nèi)流動而汽水是在管外流動的鍋爐。其排煙溫度和雙鍋筒水管煙氣余熱爐一樣很高，后面也會加裝鑄鐵式省煤器來降低排煙溫度。傳統(tǒng)有機(jī)熱載體爐的煙氣余熱爐由于自身結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)原因，煙氣經(jīng)過這些節(jié)能設(shè)備換熱后，排煙溫度仍然很高；這些遠(yuǎn)高于煙氣酸露點溫度的煙氣直接排掉，使得節(jié)能改造的不徹底，造成很大的浪費。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種利用有機(jī)熱載體爐煙氣余熱產(chǎn)生低壓蒸汽的系統(tǒng)，該系統(tǒng)最大程度地降低了排煙溫度，提高了煙氣余熱回收的效率。本實用新型的利用有機(jī)熱載體爐煙氣余熱產(chǎn)生低壓蒸汽的系統(tǒng)，包括有機(jī)熱載體爐煙道、用于產(chǎn)生低壓飽和蒸汽的煙氣余熱鍋爐和給水加熱裝置，所述煙氣余熱鍋爐設(shè)于有機(jī)熱載體爐煙道中，所述給水加熱裝置包括相連的吸熱段和放熱段，所述吸熱段設(shè)于有機(jī)熱載體爐煙道中、并位于所述煙氣余熱鍋爐之后，所述放熱段上設(shè)有一進(jìn)水管道和出水管道，所述煙氣余熱鍋爐上設(shè)有給水管，所述出水管道與所述給水管相連通。優(yōu)選地，所述進(jìn)水管道與三通閥的第一出口相連，所述三通閥的第二出口與所述給水管通過旁路管道相連通，所述三通閥的入口與水源相連。進(jìn)一步地，所述吸熱段上設(shè)有測溫儀，所述測溫儀和三通閥分別與一自控裝置相連。優(yōu)選地，所述煙氣余熱鍋爐為雙鍋筒鍋爐或火管鍋爐。優(yōu)選地，所述吸熱段內(nèi)設(shè)有工質(zhì)水管道，所述放熱段為一管殼式換熱器，包括殼體、位于殼體內(nèi)的管束，所述工質(zhì)水管道和所述殼體相連通，所述管束的一端為給水入口， 所述管束的另一端為給水出口，所述給水入口與三通閥的第一出口通過進(jìn)水管道相連通， 所述給水出口與給水管通過出水管道相連通。進(jìn)一步地，所述工質(zhì)水管道為螺旋翅片管結(jié)構(gòu)或H型鰭片管結(jié)構(gòu)。本實用新型的利用煙氣余熱產(chǎn)生低壓蒸汽的系統(tǒng)，利用給水加熱裝置與煙氣余熱鍋爐配合，在不影響鍋爐出力的情況下，降低排煙溫度，回收煙氣中的余熱用于產(chǎn)生低壓飽和蒸汽，同時保證自身設(shè)備不受煙氣酸露腐蝕的影響。本實用新型的利用煙氣余熱產(chǎn)生低壓蒸汽的系統(tǒng)，不僅現(xiàn)有有機(jī)熱載體爐，同樣適用于排煙溫度高的其他工業(yè)窯爐。

圖1為本實用新型利用有機(jī)熱載體爐煙氣余熱產(chǎn)生低壓蒸汽的系統(tǒng)的示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的利用有機(jī)熱載體爐煙氣余熱產(chǎn)生低壓蒸汽的系統(tǒng)，包括有機(jī)熱載體爐煙道，用于產(chǎn)生低壓飽和蒸汽的煙氣余熱鍋爐1和給水加熱裝置，煙氣余熱鍋爐1設(shè)于有機(jī)熱載體爐煙道中，給水加熱裝置包括相連的吸熱段2和放熱段3，吸熱段 2設(shè)于有機(jī)熱載體爐煙道中、并位于煙氣余熱鍋爐1之后，放熱段3位于有機(jī)熱載體爐煙道之外，放熱段3上設(shè)有一進(jìn)水管道4和出水管道5，煙氣余熱鍋爐1上設(shè)有給水管10，出水管道5與給水管10相連通。如圖1所示，進(jìn)水管道4與三通閥7的第一出口相連，三通閥7的第二出口與給水管10通過旁路管道8相連通，三通閥7的入口與水源相連。吸熱段2上設(shè)有測溫儀6，進(jìn)水管道4與三通閥7的第一閥口相連，三通閥7的第二閥口與旁路管道8的一端相連，旁路管道8的另一端與煙氣余熱鍋爐1相連通，三通閥7的第三閥口與水箱相連，測溫儀6和三通閥7分別與一自控裝置9相連。其中，煙氣余熱鍋爐1可為背景技術(shù)里所述的雙鍋筒鍋爐或火管鍋爐，里面配有給水、蒸汽除濕、連排等等裝置及安全閥、水位計等附件。其中，吸熱段2內(nèi)設(shè)有工質(zhì)水管道，放熱段3為一管殼式換熱器，包括殼體、位于殼體內(nèi)的管束，工質(zhì)水管道和殼體相連通，管束的一端為給水入口 11，管束的另一端為給水出口 12，給水入口 11與三通閥7的第一出口通過進(jìn)水管道4相連通，給水出口 12與給水管 10通過出水管道5相連通，工質(zhì)水管道為螺旋翅片管結(jié)構(gòu)或H型鰭片管結(jié)構(gòu)。工業(yè)導(dǎo)熱油鍋爐的高溫?zé)煔馀c煙氣余熱鍋爐1內(nèi)的鍋爐水進(jìn)行對流換熱，把熱量傳遞給鍋爐水，鍋爐水受熱蒸發(fā)產(chǎn)生低壓飽和蒸汽供用戶使用。經(jīng)過煙氣余熱鍋爐后的高溫?zé)煔猓艧煖囟热匀惠^高，為了避免浪費，在煙氣余熱鍋爐后加裝吸熱段2，吸熱段2進(jìn)一步吸收從煙氣余熱鍋爐出來的煙氣熱量并傳遞給工質(zhì)水管道內(nèi)的工作介質(zhì)水，工作介質(zhì)水受熱蒸發(fā)產(chǎn)生高溫蒸汽，高溫蒸汽在工質(zhì)水管道中上升進(jìn)入放熱段3的殼體內(nèi)，放熱段 3殼體內(nèi)的高溫蒸汽將熱量傳遞給管束內(nèi)的鍋爐給水(從進(jìn)水管道4通過給水入口 11進(jìn)入到管束內(nèi)的鍋爐給水)，然后殼體內(nèi)的高溫蒸汽溫度降低冷凝成液態(tài)水，下落到工質(zhì)水管道中，進(jìn)行循環(huán)，這種工作介質(zhì)水受熱產(chǎn)生的自然循環(huán)蒸汽，其傳熱系數(shù)遠(yuǎn)高于煙氣側(cè)，使得吸熱段的壁面溫度由工作介質(zhì)側(cè)溫度決定，通過控制工作介質(zhì)的溫度來控制吸熱段2免受酸露腐蝕。在吸熱段2上加設(shè)測溫儀6，并且測溫儀6和三通閥7分別與自控裝置9相連，當(dāng)煙氣量、吸熱段進(jìn)口煙氣溫度或煙氣的酸露點變化時，測溫儀將吸熱段2壁面溫度反饋給自控裝置9，自控裝置9再通過三通閥7調(diào)節(jié)進(jìn)入放熱段3的進(jìn)水流量來保證吸熱段2 的壁面溫度始終高于煙氣的酸露點溫度，使得與煙氣直接接觸的吸熱段2免受酸露腐蝕影響，吸熱段2工質(zhì)水管道根據(jù)煙氣含灰量的大小可采用螺旋翅片管和H型鰭片管的結(jié)構(gòu)，傳熱效率大大高于傳統(tǒng)受熱面的結(jié)構(gòu)形式，更大程度降低排煙溫度的同時，保護(hù)了換熱設(shè)備。煙氣余熱鍋爐1主要回收煙氣中的大部分熱量用以產(chǎn)生低壓飽和蒸汽，部分剩余的煙氣余熱由給水加熱裝置來回收，給水加熱裝置進(jìn)一步降低排煙溫度，其結(jié)構(gòu)形式不同于傳統(tǒng)的鑄鐵式省煤器。假設(shè)煙氣的酸露點溫度為Tl，則經(jīng)過給水加熱裝置吸熱段2后的排煙溫度本實用新型可以降至T1+25°C左右，遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的煙氣余熱回收系統(tǒng)，25°C中 10°C為酸露點的安全裕量，15°C為傳熱溫差。給水經(jīng)過進(jìn)水管道4進(jìn)入放熱段3進(jìn)行預(yù)加熱，一小部分根據(jù)需要由三通閥7調(diào)節(jié)經(jīng)旁路管道8直接進(jìn)入煙氣余熱鍋爐1中，給水加熱裝置啟動或隔離時，所有煙氣余熱鍋爐給水走旁路管道8。本實用新型的利用有機(jī)熱載體爐煙氣余熱產(chǎn)生低壓蒸汽的系統(tǒng)，煙氣余熱鍋爐1 中產(chǎn)生低壓飽和蒸汽的鍋爐水大部分由放熱段3中被加熱的鍋爐給水來提供，而放熱段3 中的鍋爐給水又是在給水加熱裝置中利用冷水吸收煙氣余熱而產(chǎn)生的，充分利用了煙氣的余熱，使得高溫?zé)煔饨?jīng)過煙氣余熱鍋爐1和吸熱段2后，煙氣的溫度大大降低，同時自控裝置9保證了吸熱段2免受酸露腐蝕的影響，最大程度利用煙氣余熱，節(jié)能減排。此外，本實用新型吸熱段工質(zhì)水管道內(nèi)的工作介質(zhì)為經(jīng)過煙氣余熱加熱的熱水， 該熱水均勻分布在工質(zhì)水管道中，從而利用自控裝置使得吸熱段工質(zhì)水管道的整個壁面溫度能剛好控制在酸露點溫度以上25度，從而更充分利用煙氣余熱，而傳統(tǒng)的省煤器因有冷水側(cè)(進(jìn)水側(cè))和熱水側(cè)(出水側(cè))，水溫在整個省煤器中是不均勻的，因此省煤器壁面溫度不好控制剛好在酸露點溫度以上25度，煙氣余熱不能充分利用。通過以上技術(shù)方案，本實用新型的利用有機(jī)熱載體鍋爐煙氣余熱產(chǎn)生低壓蒸汽的系統(tǒng)，在不影響鍋爐出力的情況下，降低排煙溫度，回收煙氣中的余熱用于產(chǎn)生低壓飽和蒸汽，同時保證自身設(shè)備不受煙氣酸露腐蝕的影響。本實用新型的利用煙氣余熱產(chǎn)生低壓蒸汽的系統(tǒng)，不僅現(xiàn)有有機(jī)熱載體爐，同樣適用于排煙溫度高的其他工業(yè)窯爐。
權(quán)利要求1.一種利用有機(jī)熱載體爐煙氣余熱產(chǎn)生低壓蒸汽的系統(tǒng)，包括有機(jī)熱載體爐煙道，其特征在于，還包括用于產(chǎn)生低壓飽和蒸汽的煙氣余熱鍋爐(1)和給水加熱裝置，所述煙氣余熱鍋爐(1)設(shè)于有機(jī)熱載體爐煙道中，所述給水加熱裝置包括相連的吸熱段(2)和放熱段(3)，所述吸熱段(2)設(shè)于有機(jī)熱載體爐煙道中、并位于所述煙氣余熱鍋爐(1)之后，所述放熱段C3)上設(shè)有一進(jìn)水管道(4)和出水管道(5)，所述煙氣余熱鍋爐(1)上設(shè)有給水管 (10)，所述出水管道(5)與所述給水管(10)相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述進(jìn)水管道(4)與三通閥(7)的第一出口相連，所述三通閥(7)的第二出口與所述給水管(10)通過旁路管道(8)相連通，所述三通閥(7)的入口與水源相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述吸熱段(2)上設(shè)有測溫儀(6)，所述測溫儀(6)和三通閥(7)分別與一自控裝置(9)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述煙氣余熱鍋爐(1)為雙鍋筒鍋爐或火管鍋爐。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述吸熱段O)內(nèi)設(shè)有工質(zhì)水管道，所述放熱段C3)為一管殼式換熱器，包括殼體、位于殼體內(nèi)的管束，所述工質(zhì)水管道和所述殼體相連通，所述管束的一端為給水入口(11)，所述管束的另一端為給水出口(12)，所述給水入口(11)與三通閥(7)的第一出口通過進(jìn)水管道(4)相連通，所述給水出口(1 與給水管(10)通過出水管道(5)相連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述工質(zhì)水管道為螺旋翅片管結(jié)構(gòu)或H型鰭片管結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型提供一種利用有機(jī)熱載體爐煙氣余熱產(chǎn)生低壓蒸汽的系統(tǒng)，包括有機(jī)熱載體爐煙道、用于產(chǎn)生低壓飽和蒸汽的煙氣余熱鍋爐和給水加熱裝置，所述煙氣余熱鍋爐設(shè)于有機(jī)熱載體爐煙道中，所述給水加熱裝置包括相連的吸熱段和放熱段，所述吸熱段設(shè)于有機(jī)熱載體爐煙道中、并位于所述煙氣余熱鍋爐之后，所述放熱段上設(shè)有一進(jìn)水管道和出水管道，所述煙氣余熱鍋爐上設(shè)有給水管，所述出水管道與所述給水管相連通。該系統(tǒng)最大程度地降低了排煙溫度，提高了有機(jī)熱載體爐煙氣余熱回收的效率。
文檔編號F22B1/18GK202229154SQ20112031435
公開日2012年5月23日 申請日期2011年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月24日
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