專(zhuān)利名稱(chēng)：煙氣余熱回收系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煙氣余熱回收節(jié)能系統(tǒng)，特別是指一種利用鍋爐尾部煙氣 余熱加熱冷空氣的煙氣余熱回收系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
眾所周知，鍋爐尾部煙道排出的高溫?zé)煔馊绻苯优畔虼髿猓粌H污染環(huán) 境，而且不能滿足目前對(duì)鍋爐節(jié)能方面的要求。于是，如何有效利用鍋爐尾部 煙道排出的高溫?zé)煔猓峁┮环N節(jié)能環(huán)保型鍋爐已經(jīng)成為本領(lǐng)域業(yè)界人士關(guān)心 的問(wèn)題。
然而，對(duì)高溫?zé)煔膺M(jìn)行降溫對(duì)其熱量有效利用的同時(shí)，還要考慮鍋爐設(shè)備 中的低溫腐蝕問(wèn)題。
由于設(shè)置在鍋爐尾部的空氣預(yù)熱器等低溫受熱面的結(jié)露問(wèn)題是造成鍋爐 設(shè)備低溫腐蝕的主要因素，因此，要解決這部分尾部受熱面的結(jié)露問(wèn)題，就必 須提高受熱面的壁面溫度。通常通過(guò)采用提高排煙溫度或者進(jìn)風(fēng)溫度的辦法減 輕鍋爐設(shè)備中受熱面低溫腐蝕問(wèn)題，但是這樣會(huì)造成一定的能源浪費(fèi)。尤其在 我國(guó)北方冬季，在鍋爐進(jìn)風(fēng)溫度較低的情況下，大部分鍋爐就必需配備暖風(fēng)器。
暖風(fēng)器的作用是為提高進(jìn)入空氣預(yù)熱器的進(jìn)風(fēng)溫度而設(shè)置的，以減少由于 大量冷風(fēng)直接進(jìn)入空氣預(yù)熱器的受熱面造成結(jié)露、積灰而產(chǎn)生的低溫腐蝕問(wèn) 題。暖風(fēng)器通常設(shè)置于空氣預(yù)熱器進(jìn)口風(fēng)道中，利用汽輪機(jī)的抽汽或排汽對(duì)空 氣進(jìn)行預(yù)熱，而抽汽或排汽需要大量蒸汽，會(huì)造成能源浪費(fèi)。
由此可見(jiàn)，需要提供一種新型的用于鍋爐的節(jié)能環(huán)保系統(tǒng)，可以對(duì)鍋爐尾 部煙道的煙氣余熱進(jìn)行有效利用，同時(shí)還能有效改善鍋爐設(shè)備中的低溫腐蝕問(wèn) 題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何有效利用鍋爐尾部煙氣余熱以取代傳 統(tǒng)暖風(fēng)器需要利用汽輪機(jī)抽汽或排汽作為熱源，避免浪費(fèi)能源。本發(fā)明所要解決的另 一技術(shù)問(wèn)題是在有效利用鍋爐尾部高溫?zé)煔鉄崮艿?同時(shí)，避免鍋爐^殳備被低溫腐蝕。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種利用煙氣余熱回收系統(tǒng)，包括一 相變換熱器，所述相變換熱器包括一相變上段及一相變下段，還包括一安裝于 相變換熱器的自控裝置，所述相變換熱器的相變上段設(shè)置在一空氣預(yù)熱器進(jìn)口 前的空氣通道內(nèi)，所述相變換熱器的相變下段設(shè)置在一煙氣通道內(nèi)，進(jìn)入相變 換熱器的相變上段的空氣流量通過(guò)自控裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)。
本發(fā)明利用煙氣余熱回收系統(tǒng)中， 一方面，由于相變換熱器的相變上段設(shè) 置在空氣預(yù)熱器進(jìn)口前的空氣通道內(nèi)，其相變下段設(shè)置在煙氣通道內(nèi)，實(shí)現(xiàn)利 用煙氣余熱加熱進(jìn)入相變換熱器相變上段的空氣，即相變換熱器無(wú)需額外抽取 蒸汽加熱空氣，節(jié)省熱源，有效利用煙氣余熱，且減少對(duì)大氣的污染。
另一方面，由于自控裝置能夠?qū)M(jìn)入相變換熱器的相變上段的空氣流量進(jìn) 行調(diào)節(jié)，保證空氣預(yù)熱器及相變換熱器受熱面溫度始終高于煙氣酸露點(diǎn)，避免 空氣預(yù)熱器及相變換熱器發(fā)生低溫腐蝕。
圖1是本發(fā)明煙氣余熱回收系統(tǒng)的一較佳實(shí)施例的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的煙氣余熱回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。 請(qǐng)參閱圖1,本發(fā)明的煙氣余熱回收系統(tǒng)主要是利用鍋爐尾部的煙氣余熱 加熱冷空氣，但不限于僅是利用鍋爐尾部的煙氣余熱加熱冷空氣。
所述煙氣余熱回收系統(tǒng)包括一相變換熱器2及安裝于相變換熱器2的自控 裝置100。
所述相變換熱器2包括一相變下段3與一相變上段9。所述相變下段3通 過(guò)蒸汽上升管30及液體下降管40與相變上段9連通。所述相變下段3設(shè)置于 一空氣預(yù)熱器1的煙氣通道12內(nèi)，以-使進(jìn)入煙氣通道12的煙氣與相變下^殳3 進(jìn)行熱交換。所述相變上段9設(shè)置于該空氣預(yù)熱器1進(jìn)口前的空氣通道14內(nèi)， 以便進(jìn)入空氣通道14的室外冷空氣與相變上段9進(jìn)行熱交換。
所述相變下段3包括一相變段下聯(lián)箱4、相變段上聯(lián)箱7及位于相變段下 聯(lián)箱4與相變l殳上聯(lián)箱7內(nèi)的若干換熱管5，每一換熱管5內(nèi)充有相變工作介質(zhì)，如水等。在本實(shí)施例中，換熱管5采用螺旋翅片管結(jié)構(gòu)。但是，換熱管5 的結(jié)構(gòu)不受此限制，其還可采用其他結(jié)構(gòu)形式，只要能實(shí)現(xiàn)換熱管5內(nèi)的相變 工作介質(zhì)與換熱管5外的煙氣及空氣進(jìn)行有效換熱即可。
所述相變換熱器2的相變下段3的最外側(cè)換熱管5的壁面上安裝一壁溫測(cè) 感儀6，所述壁溫測(cè)感儀6將其溫度信號(hào)傳至自控裝置100的信號(hào)輸入端。所 述壁溫測(cè)感儀6的信號(hào)可以通過(guò)自控裝置100對(duì)進(jìn)入相變上段9的空氣流量進(jìn) 行調(diào)節(jié)，從而通過(guò)流經(jīng)相變上段9的空氣流量的多少來(lái)調(diào)節(jié)相變下段3的壁溫， 實(shí)現(xiàn)對(duì)相變下4爻3壁溫的控制。
所述空氣預(yù)熱器1進(jìn)口前的空氣通道14中還設(shè)有一空氣道旁路10,其位 于相變換熱器2相變上段9的最外側(cè)與最內(nèi)側(cè)的換熱管5之間。所述空氣道旁 路10上設(shè)置一空氣道旁路調(diào)節(jié)閥11,其將室外冷空氣與所述空氣預(yù)熱器1的 空氣通道14通過(guò)空氣道旁路IO連通，即室外部分空氣可以不經(jīng)過(guò)相變換熱器 2的相變上段9直接進(jìn)入空氣預(yù)熱器1的空氣通道14中。所述空氣道旁路調(diào) 節(jié)閥11的控制信號(hào)來(lái)自自控裝置100的信號(hào)輸出端。
本發(fā)明煙氣余熱回收系統(tǒng)的工作過(guò)程如下所述首先，鍋爐煙道尾部的煙 氣余熱進(jìn)入空氣預(yù)熱器1的煙氣通道12，并進(jìn)入相變換熱器2的相變下段3， 與相變下^殳3內(nèi)的換熱管5進(jìn)行充分的熱交換。相變下段3的換熱管5由于吸 收煙氣余熱而使換熱管5內(nèi)的相變工作介質(zhì)由液態(tài)變?yōu)槠麘B(tài)，此時(shí)，煙氣余熱 因與換熱管5熱交換而溫度降低。溫度明顯被降低的煙氣余熱再經(jīng)相變下段3 后接入除塵器；接著，相變下段3內(nèi)的蒸汽順著蒸汽上升管30進(jìn)入相變換熱 器2的相變上段9，同時(shí)蒸汽因放熱而變?yōu)槔淠⒀刂后w下降管40回流 到相變下段3;此時(shí)，進(jìn)入空氣預(yù)熱器1的空氣通道14的來(lái)自室外冷空氣與 具有較高溫度的相變上段9接觸并熱交換，冷空氣即被加熱，加熱后的空氣經(jīng) 空氣預(yù)熱器l之后，或進(jìn)入鍋爐的通風(fēng)管道內(nèi)，或進(jìn)入其它管路內(nèi)已便它用。
上述相變換熱器2的相變下^炎3與相變上段9的整個(gè)換熱過(guò)程，就是相變 工作介質(zhì)發(fā)生蒸發(fā)與冷凝的相變過(guò)程，而相變工作介質(zhì)在一定壓力下相變狀況 的溫度是恒定的。此時(shí)，相變換熱器2的相變下段3與相變上段9在相變狀況 下，換熱管5受熱面溫度近似等于相變溫度。故，相變換熱器2的相變下段3 的壁溫處于整體可調(diào)節(jié)的狀態(tài)。
由于相變換熱器2的相變下段3安裝有壁溫測(cè)感儀6,其能通過(guò)自控裝置 100對(duì)相變下段3的壁溫調(diào)節(jié)，保證相變下段3的壁溫始終高于煙氣的酸露點(diǎn)。即是說(shuō)，當(dāng)相變下段3的壁溫低于煙氣的酸露點(diǎn)時(shí)，可以借助空氣道旁路IO 的空氣道旁路調(diào)節(jié)閥11調(diào)節(jié)進(jìn)入相變上段9的空氣流量，實(shí)現(xiàn)對(duì)相變下段3 的壁溫進(jìn)行控制，保證其始終高于煙氣的酸露點(diǎn)，避免相變換熱器2與空氣預(yù) 熱器1受低溫腐蝕。
相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實(shí)施例中，由于相變換熱器2取代傳統(tǒng)的暖風(fēng)器， 且相變換熱器2用于加熱空氣的熱源來(lái)自于鍋爐尾部的煙氣余熱，即相變換熱 器2無(wú)需像傳統(tǒng)的暖風(fēng)器通過(guò)汽輪機(jī)抽汽獲得熱源，不僅節(jié)省能源，且對(duì)鍋爐 尾部的煙氣余熱有效利用， 一舉兩得。
可以理解的，本發(fā)明實(shí)施例中的相變換熱器2的具體結(jié)構(gòu)不受本實(shí)施例的 限制，即只要能滿足熱交換條件的其他設(shè)備或裝置均可。
以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施案例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域 的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之 內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種煙氣余熱回收系統(tǒng)，包括一相變換熱器，所述相變換熱器包括一相變上段及一相變下段，其特征在于還包括一安裝于相變換熱器的自控裝置，所述相變換熱器的相變上段設(shè)置在一空氣預(yù)熱器進(jìn)口前的空氣通道內(nèi)，所述相變換熱器的相變下段設(shè)置在一煙氣通道內(nèi)，進(jìn)入相變換熱器的相變上段的空氣流量通過(guò)自控裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣余熱回收系統(tǒng)，其特征在于所述相變下 段安裝有一壁溫測(cè)試儀，所述壁溫測(cè)試儀的信號(hào)通過(guò)自控裝置對(duì)進(jìn)入相變換熱 器的相變上段的空氣流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
3、 才艮據(jù)權(quán)利要求2所述的煙氣余熱回收系統(tǒng)，其特征在于所述相變換 熱器的相變下段包括一相變段下聯(lián)箱、一相變段上聯(lián)箱及位于相變段下聯(lián)箱與 相變段上聯(lián)箱的若干換熱管，所述壁溫測(cè)試儀安裝于換熱管上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的煙氣余熱回收系統(tǒng)，其特征在于所述相變換 熱器的相變上段、位于空氣預(yù)熱器的空氣通道內(nèi)設(shè)有一空氣道旁路，所述空氣 道旁路上安裝一調(diào)節(jié)閥，所述調(diào)節(jié)閥與自控裝置連通，流經(jīng)所述相變換熱器的 相變上段的空氣流量通過(guò)自控裝置及調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的煙氣余熱回收系統(tǒng)，其特征在于所述空氣道 旁路設(shè)置于所述相變換熱器的相變上段的最外側(cè)與最內(nèi)側(cè)之間。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的煙氣余熱回收系統(tǒng)，其特征在于所述壁溫測(cè) 試儀與自控裝置連通，所述壁溫測(cè)試儀的信號(hào)通過(guò)自控裝置對(duì)進(jìn)入相變換熱器 的相變上l殳的空氣流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的煙氣余熱回收系統(tǒng)，其特征在 于所述煙氣通道是一設(shè)置在鍋爐尾部的煙氣通道，所述相變換熱器的相變下 段設(shè)置在鍋爐尾部的煙氣通道內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種煙氣余熱回收系統(tǒng)，包括一相變換熱器，所述相變換熱器包括一相變上段及一相變下段，還包括一安裝于相變換熱器的自控裝置，所述相變換熱器的相變上段設(shè)置在一空氣預(yù)熱器進(jìn)口前的空氣通道內(nèi)，所述相變換熱器的相變下段設(shè)置在一煙氣通道內(nèi)，進(jìn)入相變換熱器的相變上段的空氣流量通過(guò)自控裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)。本發(fā)明一方面利用煙氣余熱取代傳統(tǒng)暖風(fēng)器的熱源對(duì)空氣加熱，節(jié)省能源。另一方面通過(guò)自控裝置對(duì)空氣流量調(diào)節(jié)，保證相變換熱器壁溫始終高于煙氣酸露點(diǎn)，避免空氣預(yù)熱器及相變換熱器發(fā)生低溫腐蝕。
文檔編號(hào)F23L15/00GK101634457SQ20091010946
公開(kāi)日2010年1月27日 申請(qǐng)日期2009年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月19日
發(fā)明者馮友福, 龍 楊, 王曉鵬, 馬耀輝 申請(qǐng)人:深圳中興科揚(yáng)節(jié)能環(huán)保股份有限公司