專利名稱：帶相變換熱器的鍋爐余熱高效回收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶相變換熱器的鍋爐余熱高效回收裝置，屬鍋爐煙氣余熱回收領(lǐng) 域。
背景技術(shù)：
電廠鍋爐尾部煙道中通常設(shè)有省煤器和空氣預(yù)熱器，吸收部分煙氣余熱，但排煙 溫度通常在140°C 160°C或更高，較小容量的蒸汽或熱水鍋爐排煙溫度甚至更高。由于鍋 爐煙氣中硫化物的存在，空氣預(yù)熱器尾部受熱面的煙氣出口溫度受到限制，排煙溫度過低 會導(dǎo)致受熱面的壁面溫度低于煙氣酸露點而發(fā)生嚴重的結(jié)露腐蝕和堵灰甚至穿孔，這是繼 續(xù)利用煙氣余熱、降低排煙溫度必須面對的難題。相變換熱器可以在維持較低壁面溫度的前提下回收利用余熱、大幅度降低排煙溫 度，并將排煙溫度控制在僅比最低壁面溫度高15°C左右，通?？梢钥刂票跍?00°C時，排煙 溫度115°C左右。但在實際應(yīng)用中也必須處理好熱平衡的限制，才有可能達到既避免結(jié)露又 降低排煙溫度的效果。實際操作中在不結(jié)露的前提下排煙溫度控制在130°C左右為宜。這 已經(jīng)被楊本洛教授的專利技術(shù)的成功實施結(jié)果所證明。ZL200710046604. X提供了一種鍋爐煙氣余熱回收的裝置流程，該技術(shù)主要應(yīng)用領(lǐng) 域是電站蒸汽鍋爐。該技術(shù)實施例結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。實施例附圖標記說明21-自控裝置，22-自控閥，23-汽包，24-上水管，25-下降 管，26-中低壓蒸發(fā)器，27-省煤器，28-給水泵，29-空氣預(yù)熱器，30-煙道，31-相變換熱器 下段，32-壁溫測試儀，33-相變換熱器上段，34-風(fēng)道，35-汽包安全閥，36-汽包液位計。但是，如果電站鍋爐使用單位無需余熱回收流程產(chǎn)生的中低壓蒸汽，該技術(shù)的應(yīng) 用即受到很大的限制，通常僅能通過增加空氣預(yù)熱器回收部分煙氣余熱，鍋爐的排煙溫度 仍然較高，能量浪費仍然較大，不符合節(jié)能要求。對于較小容量的蒸汽或熱水鍋爐，特別是整裝鍋爐或組裝鍋爐，鍋爐煙氣的余熱 回收受鍋爐結(jié)構(gòu)及尾部煙道的結(jié)構(gòu)限制很大，僅能通過加裝空氣預(yù)熱器或蒸汽發(fā)生器與空 氣預(yù)熱器的復(fù)合流程來回收余熱。利用蒸汽發(fā)生器回收余熱的流程組織困難且往往需要再 設(shè)置單獨的汽包，實際應(yīng)用并不容易，利用余熱產(chǎn)出的蒸汽仍可能存在一系列的問題。因此如何進一步合理回收利用鍋爐煙氣余熱，降低排煙溫度成為該領(lǐng)域研究的熱 點ο
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，特別是針對較小容量的蒸汽或 熱水鍋爐煙氣余熱難的問題，利用導(dǎo)熱油循環(huán)系統(tǒng)實現(xiàn)鍋爐煙氣余熱的高效回收利用，達 到節(jié)能降耗的目的。帶相變換熱器的鍋爐余熱高效回收裝置(見附圖2及附圖標識說明)，利用導(dǎo)熱油 作為回收利用余熱的工質(zhì)，包含鍋爐煙道1及煙道內(nèi)、外設(shè)備及其連接管道。煙道1內(nèi)依次設(shè)有至少一個導(dǎo)熱油加熱器如3、5等、相變換熱器6，相變換熱器6包含蒸發(fā)器6-1和冷凝 器6-2，其中的冷凝器6-2位于煙道外，蒸發(fā)器6-1的工作介質(zhì)為水，產(chǎn)生的蒸汽利用經(jīng)過 冷凝器6-2的導(dǎo)熱油進行冷凝。導(dǎo)熱油加熱器與鍋爐原有的省煤器2、空氣預(yù)熱器4串聯(lián) 或交錯連接設(shè)置。其中第一個導(dǎo)熱油加熱器應(yīng)設(shè)置在相變換熱器蒸發(fā)器6-1和空氣預(yù)熱器 4之間。煙道1外設(shè)有相變換熱器冷凝器6-2和至少一組換熱器13。相變換熱器6的冷凝 器6-2采用間接換熱方式利用導(dǎo)熱油作為冷卻介質(zhì)冷卻蒸汽，將導(dǎo)熱油加熱后送入導(dǎo)熱油 加熱器如3、5等繼續(xù)回收煙氣余熱，經(jīng)導(dǎo)熱油加熱器加熱后的導(dǎo)熱油進入換熱器13作為熱 源加熱冷流體11，出來的熱流體12供后續(xù)利用工段使用。其中的冷流體可以為空氣、水、或 其他需要適當(dāng)加熱的工質(zhì)。本發(fā)明的導(dǎo)熱油循環(huán)流程如下導(dǎo)熱油經(jīng)熱油泵7加壓后進入相變換熱器冷凝器 6-2吸收熱量后，經(jīng)導(dǎo)熱油加熱器5、3加熱后，進入換熱器13加熱冷流體，換熱器13出口經(jīng) 冷卻的導(dǎo)熱油進入油氣分離器10進行油氣分離后，再通過過濾器9后再進入熱油泵7通過 管路系統(tǒng)連接形成循環(huán)回路。設(shè)有煙氣排出溫度調(diào)控裝置8，調(diào)控裝置8根據(jù)相變換熱器蒸發(fā)器6-1的壁溫(如 通過壁溫測試儀16測定)(或煙道出口處煙溫)的高低，通過控制相變換熱器冷凝器6-2的 旁路調(diào)節(jié)閥的開度等手段，可使煙道出口的排煙溫度降低至僅高于相變換熱器6的蒸發(fā)器 壁面的煙氣酸露點溫度，在避免結(jié)露的前提下，達到最大限度利用煙氣廢熱的目的，使鍋爐 能經(jīng)濟、高熱效率運行，達到節(jié)能降耗的目的。本裝置利用鍋爐的高溫?zé)煔庥酂嶙鳛閷?dǎo)熱油循環(huán)系統(tǒng)的熱源，產(chǎn)生的溫度較高的 導(dǎo)熱油用以加熱冷流體，其中的冷流體可以為空氣、水、或其他需要適當(dāng)加熱的工質(zhì)，需要 蒸汽時，可以方便地產(chǎn)出，最終達到節(jié)能降耗的目的。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的鍋爐煙氣余熱回收的裝置流程；圖2是本發(fā)明的帶相變換熱器的鍋爐余熱高效回收裝置結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2中，1一鍋爐煙道，2—省煤器，3-導(dǎo)熱油加熱器，4一空氣預(yù)熱器，5—導(dǎo)熱油 加熱器，6—相變換熱器，6-1-相變換熱器蒸發(fā)器，6-2相變換熱器冷凝器，7—熱油泵，8— 調(diào)控裝置，9 一過濾器，10—油氣分離器，11 一冷流體，12—熱流體，13—換熱器，14一高位 膨脹槽，15—低溫儲油槽，16-壁溫測試儀。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明創(chuàng)造作進一步詳細描述。如圖2所示，是本發(fā)明的帶相變換熱器的鍋爐余熱高效回收裝置結(jié)構(gòu)示意圖。帶 相變換熱器的鍋爐余熱高效回收流程利用導(dǎo)熱油作為回收利用余熱的工質(zhì)，包含鍋爐煙道 1、煙道內(nèi)、外設(shè)備及其連接管道。煙道1內(nèi)依次設(shè)有至少一個導(dǎo)熱油加熱器如3、5等、相變 換熱器6，相變換熱器6包含蒸發(fā)器6-1和冷凝器6-2，其中的冷凝器6-2位于煙道外，蒸發(fā) 器6-1的工作介質(zhì)為水，產(chǎn)生的蒸汽利用經(jīng)過冷凝器6-2的導(dǎo)熱油進行冷凝。導(dǎo)熱油加熱 器與鍋爐原有的省煤器2、空氣預(yù)熱器4串聯(lián)或交叉聯(lián)接設(shè)置。其中第一個導(dǎo)熱油加熱器應(yīng) 設(shè)置在相變換熱器蒸發(fā)器6-1和空氣預(yù)熱器4之間。煙道1外設(shè)有相變換熱器冷凝器6-2和至少一組換熱器13。相變換熱器6的冷凝器6-2采用間接換熱方式利用導(dǎo)熱油作為冷卻 介質(zhì)，將導(dǎo)熱油加熱后送入導(dǎo)熱油加熱器如3、5等繼續(xù)回收煙氣余熱，經(jīng)導(dǎo)熱油加熱器加 熱后的導(dǎo)熱油進入換熱器13作為熱源加熱冷流體11，出來的熱流體12供后續(xù)利用工段使 用。其中的冷流體可以為空氣、水、或其他需要適當(dāng)加熱的工質(zhì)。本發(fā)明的導(dǎo)熱油循環(huán)流程如下導(dǎo)熱油經(jīng)熱油泵7加壓后進入相變換熱器冷凝器 6-2吸收熱量后，經(jīng)導(dǎo)熱油加熱器5、3加熱后，進入換熱器13加熱冷流體，換熱器13出口經(jīng) 冷卻的導(dǎo)熱油進入油氣分離器10進行油氣分離后，再通過過濾器9后再進入熱油泵7通過 管路系統(tǒng)連接形成循環(huán)回路。設(shè)有煙氣排出溫度調(diào)控裝置8，調(diào)控裝置8根據(jù)相變換熱器蒸發(fā)器6-1的壁溫(如 通過壁溫測試儀16測定)(或煙道出口處煙溫)的高低，通過控制相變換熱器冷凝器6-2的 旁路調(diào)節(jié)閥的開度等手段，可使煙道出口的排煙溫度降低至僅高于相變換熱器6的蒸發(fā)器 壁面的煙氣酸露點溫度。雖然本發(fā)明已以較佳實施例公開如上，但它們并不是用來限定本發(fā)明，任何熟悉 此技藝者，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，自當(dāng)可作各種變化或潤飾，同樣屬于本發(fā)明之 保護范圍。例如，本發(fā)明的相變換熱器的流程同樣也適用于工業(yè)窖爐。因此本發(fā)明的保護 范圍應(yīng)當(dāng)以本申請的權(quán)利要求所界定的為準。
權(quán)利要求1.一種帶相變換熱器的鍋爐余熱高效回收裝置，它包含鍋爐煙道(1)、煙道內(nèi)、外設(shè)備 及其連接管道，其特征在于所述鍋爐煙道(1)內(nèi)依次設(shè)有至少一個導(dǎo)熱油加熱器、相變換 熱器(6)，相變換熱器(6)包含蒸發(fā)器(6-1)和冷凝器(6-2)，所述冷凝器(6-2)位于煙道外， 所述蒸發(fā)器(6-1)的工作介質(zhì)為水，產(chǎn)生的蒸汽利用經(jīng)過冷凝器(6-2)的導(dǎo)熱油進行冷凝； 導(dǎo)熱油加熱器與鍋爐原有的省煤器(2)、空氣預(yù)熱器(4)串聯(lián)或交錯連接設(shè)置，其中導(dǎo)熱油 加熱器設(shè)置在相變換熱器蒸發(fā)器(6-1)和空氣預(yù)熱器(4)之間，所述鍋爐煙道(1)外設(shè)有 相變換熱器冷凝器(6-2)和至少一組換熱器(13)，相變換熱器(6)的冷凝器(6-2)采用間 接換熱方式利用導(dǎo)熱油作為冷卻介質(zhì)，將導(dǎo)熱油加熱后送入導(dǎo)熱油加熱器繼續(xù)回收煙氣余 熱，經(jīng)導(dǎo)熱油加熱器加熱后的導(dǎo)熱油進入換熱器(13)作為熱源加熱冷流體(11)，出來的熱 流體(12)供后續(xù)利用工段使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶相變換熱器的鍋爐余熱高效回收裝置，其特征在于它還 包括導(dǎo)熱油循環(huán)回路，導(dǎo)熱油經(jīng)熱油泵(7)加壓后進入相變換熱器冷凝器(6-2)吸收熱量 后，經(jīng)導(dǎo)熱油加熱器(5)、(3)加熱后，進入換熱器(13)加熱冷流體，換熱器(13)出口經(jīng)冷卻 的導(dǎo)熱油進入油氣分離器(10)進行油氣分離后，再通過過濾器(9)后再進入熱油泵(7)通 過管路系統(tǒng)連接形成循環(huán)回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶相變換熱器的鍋爐余熱高效回收裝置，其特征在于所述 相變換熱器冷凝器(6-2)包含殼體和從殼體內(nèi)通過的至少一根換熱管，殼體的進口端和出 口端分別與導(dǎo)熱油循環(huán)回路的熱油泵(7)出口及有導(dǎo)熱油加熱器(5)導(dǎo)熱油進口連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶相變換熱器的鍋爐余熱高效回收裝置，其特征在于所述 導(dǎo)熱油加熱器采用間接換熱方式，所述導(dǎo)熱油加熱器導(dǎo)熱油進口端與出口端分別與相變換 熱器冷凝器(6-2)的導(dǎo)熱油出口及換熱器(13)導(dǎo)熱油進口管連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶相變換熱器的鍋爐余熱高效回收裝置，其特征在于所述 換熱器(13)，換熱器(13)包含殼體和從殼體內(nèi)通過的流體管道，殼體的進口端和出口端分 別與導(dǎo)熱油加熱器出口及油氣分離器(10)導(dǎo)熱油進口管連接。
6.根根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶相變換熱器的鍋爐余熱高效回收裝置，其特征在于設(shè) 有排煙溫度的調(diào)控裝置(8)，調(diào)控裝置(8)根據(jù)相變換熱器蒸發(fā)器(6-1)的壁溫的高低，通 過控制相變換熱器冷凝器(6-2)的旁路調(diào)節(jié)閥的開度，使煙道出口的排煙溫度降低至僅高 于相變換熱器(6)的蒸發(fā)器壁面的煙氣酸露點溫度。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶相變換熱器的鍋爐余熱高效回收裝置，其特征在于所述 導(dǎo)熱油加熱器(3)、(5)的換熱管可采用列管、翅片管、蛇形管或螺旋槽管，也可采用煙氣走 換熱管、導(dǎo)熱油走殼程的間接換熱方式。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶相變換熱器的鍋爐余熱高效回收裝置，其特征在于所述 冷流體可以為空氣、水、或其他需要適當(dāng)加熱的工質(zhì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶相變換熱器的鍋爐余熱高效回收裝置，其特征在于所述 導(dǎo)熱油循環(huán)回路包括低位儲油槽(15)、高位膨脹槽(14)輔助設(shè)備。
專利摘要本實用新型涉及一種帶相變換熱器的鍋爐余熱高效回收裝置，利用導(dǎo)熱油作為回收余熱的介質(zhì)，包含鍋爐煙道、煙道內(nèi)、外設(shè)備及其連接管道。煙道內(nèi)依次設(shè)有導(dǎo)熱油加熱器、相變換熱器，相變換熱器包含蒸發(fā)器和冷凝器，其中的冷凝器位于煙道外。煙道外設(shè)有相變換熱器的冷凝器和換熱器。相變換熱器的冷凝器采用間接換熱方式，作為優(yōu)選采用導(dǎo)熱油為冷卻介質(zhì)，將導(dǎo)熱油加熱后送入導(dǎo)熱油加熱器，經(jīng)導(dǎo)熱油加熱器加熱的導(dǎo)熱油進入換熱器作為熱源加熱冷流體。本實用新型可使鍋爐及相關(guān)系統(tǒng)經(jīng)濟、高熱效率運行，解決鍋爐余熱回收難的問題，達到節(jié)能降耗的目的。本實用新型可與現(xiàn)有的鍋爐余熱回收技術(shù)組合優(yōu)化使用。
文檔編號F24H7/00GK201852277SQ20102061560
公開日2011年6月1日 申請日期2010年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月19日
發(fā)明者王海軍, 王海波 申請人:王海波