CN101255983B - 超低温排烟供热锅炉 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超低温排烟供热锅炉，包括蒸气发生段、蒸气引射装置、低温烟气热能回收器、冷凝段、换热管组、节流阀、循环工质和循环增压泵。换热管组设置在冷凝段内，低温烟气热能回收器设置在锅炉尾部烟道内。本发明解决了现有技术的冷凝锅炉因冷凝余热品位过低而难于在供热领域中推广使用的问题；本发明的锅炉系统能在对燃气、燃油和燃煤锅炉烟气余热的回收利用中发挥作用，还可用于蒸汽供热改热水供热的包括其他燃料的锅炉供热系统改造。

Description

超低温排烟供热锅炉
技术领域
本发明涉及一种锅炉，具体涉及一种能回收利用锅炉低温烟气热能的高效供热锅炉。
背景技术
我国供热锅炉使用量大面广，但总效率不高，提高供热锅炉的热效率对于节能减排意义重大。燃油、燃气锅炉在燃烧时会产生大量含有较多水蒸气的烟气，据计算，1m3的天然气燃烧时可产生1.6kg以上的水蒸气。为了利用这部份水蒸气的潜热，出现了一种冷凝式锅炉，在这种锅炉中，通过一个冷凝换热器，由外部需要加热的冷工质将烟气中的水蒸气冷凝以达到回收热量的目的。通常这种冷凝锅炉使用时必需要有足够低温的冷却工质，才能使烟气温度降到水蒸气的冷凝温度。但是一般情况下供热回水温度较高，无法使烟气降到应有的冷凝温度，需要另外寻找冷源冷却回收烟气余热，冷凝热的应用场合大受限制。因而，这种冷凝式锅炉在供热领域中推广使用的难度增大。当然可采用热泵将低温烟气的余热回收用于供热，但一般都需要耗费额外的电能，而且系统复杂。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种能回收利用锅炉低温烟气中热能的超低温排烟供热锅炉，该锅炉既能提供足够低温的冷却工质，将烟气冷却至露点以下，回收利用低温烟气热能或烟气中水蒸气的冷凝热，又可以利用高温高压工质自身的做功能力提升低压工质的品位而不需要耗费额外的电力。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：包括蒸气发生段以及分别与蒸气发生段相连通的蒸气引射装置和低温烟气热能回收器，低温烟气热能回收器的出口还与蒸气引射装置的入口相连通，低温烟气热能回收器将其生成的低压蒸气通入蒸气引射装置作为被引射蒸气，蒸气引射装置的出口与设置在冷凝段内的换热管组相连通，换热管组的出口分两路，一路通过循环增压泵与蒸气发生段相连通，另一路通过节流阀与低温烟气热能回收器相连通。
本发明的低温烟气热能回收器设置在锅炉尾部烟道内；除锅炉自身的低温烟气外，低温烟气热能回收器还能够与其它低温余热的工质相连通，用于加热低温烟气热能回收器中的循环工质。
本发明通过低温烟气热能回收器、蒸气引射装置、冷凝段和节流阀所构成的循环，使包括水蒸气潜热在内的大量烟气余热得到回收，并用于供热，使得锅炉的效率在原来的基础上得到大幅度提高。由于烟气中的冷凝水吸收了部分NOX、SOX等有害气体，因此，本发明在提高锅炉效率的同时使有害气体的排放量降低，有利于环境保护。
图1为本发明的系统图；
图2为本发明的一个实例。
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
参见图1，本发明包括蒸气发生段1以及与蒸气发生段1相连通的蒸气引射装置2和设置在锅炉尾部烟道内的低温烟气热能回收器3，低温烟气热能回收器3的出口还与蒸气引射装置2的入口相连通，低温烟气热能回收器3还可与其它低温余热工质8相连通，蒸气引射装置2的出口与设置在冷凝段4内的换热管组5相连通，换热管组5的出口分两路，一路通过循环增压泵7与蒸气发生段1相连通，另一路通过节流阀6与低温烟气热能回收器3相连通。
运行过程是：循环工质经蒸气发生段1转变为高温高压蒸气，通入蒸气引射装置2作为工作蒸气；低温烟气热能回收器3中生成的低压蒸气通入蒸气引射装置2作为被引射蒸气，低温烟气热回收器3还可与其他低温余热工质8相连通，用其他低温余热工质8加热循环工质。工作蒸气和被引射蒸气在蒸气引射装置2混合后，在蒸气引射装置2出口形成中等压力、温度参数的蒸气。把中等参数蒸气通入冷凝段4，在换热管组5上冷凝，将换热管组5中较低温度的回水加热至较高温度的出水。从冷凝段4流出的部分循环工质经由节流阀6进入低温烟气热能回收器3并被低温的烟气加热，产生低压蒸气。剩余的循环工质经循环增压泵7升压后返回蒸气发生段1吸收高温烟气放出的热量变成饱和蒸气或过热蒸气。
参见图2，本实施例以循环工质是水为例的燃油燃气超低温排烟供热锅炉。如图2所示：蒸气发生段1中的水吸收燃料燃烧生成高温烟气的热量变成高温高压饱和水蒸气，通入蒸气引射装置2，作为蒸气引射装置2的工作蒸气；一部分冷凝段4产生的凝结水经过节流阀6减压进入低温烟气热能回收器3中吸收低温烟气的余热，生成低压水蒸气，作为被引射工质通入蒸气引射装置2。高温高压水蒸气和低压水蒸气在蒸气引射装置2混合，在出口生成中等压力温度参数水蒸气。中等压力温度参数水蒸气进入冷凝段4，在供热盘管5上冷凝放热，加热回水用于供热。在冷凝段4产生的冷凝水一部分经节流阀6减压后通入低温烟气热能回收器3参与循环，另一部分经循环增压泵7升压通入蒸气发生段1参与循环。

Claims (3)

1.一种超低温排烟供热锅炉，其特征在于：包括蒸气发生段(1)以及分别与蒸气发生段(1)相连通的蒸气引射装置(2)和低温烟气热能回收器(3)，低温烟气热能回收器(3)的出口还与蒸气引射装置(2)的入口相连通，低温烟气热能回收器(3)将其生成的低压蒸气通入蒸气引射装置(2)作为被引射蒸气，蒸气引射装置(2)的出口与设置在冷凝段(4)内的换热管组(5)相连通，换热管组(5)的出口分两路，一路通过循环增压泵(7)与蒸气发生段(1)相连通，另一路通过节流阀(6)与低温烟气热能回收器(3)相连通。
2.根据权利要求1所述的超低温排烟供热锅炉，其特征在于：所说的低温烟气热能回收器(3)设置在锅炉尾部烟道内。
3.根据权利要求1所述的超低温排烟供热锅炉，其特征在于：所说的低温烟气热能回收器(3)还能够通入其他低温余热工质(8)。
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