CN102200288A - 燃煤锅炉烟气余热回收器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种燃煤锅炉烟气余热回收器，它包括有烟气箱，设在该烟气箱上的冷却箱，穿过所述烟气箱与所述冷却箱隔层的多根换热管，所述烟气箱内装有声波清灰器；所述烟气箱在安装有所述换热管的区段内设有由隔层分隔出来的多路烟道，每一路所述烟道的进口设有烟道阀门。本燃煤锅炉烟气余热回收器与现有技术相比，可以解决其烟气箱积灰难以清理排除的问题。

Description

燃煤锅炉烟气余热回收器
技术领域
本发明涉及换热设备制造技术领域，尤其是一种对以煤或生物质为燃料的锅炉的烟余热进行回收的设备。
背景技术
燃煤及燃生物质能燃料工业锅炉的锅炉烟气出口温度为230～280 ℃，为利用这部分烟气余热，传统方式是在锅炉烟气出口尾部配备省煤器和空气预热器回收烟气余热加热锅炉给水和助燃空气。传统的省煤器有铸铁式和钢管式，传统的空气预热器为钢管式，它们均存在低温进口段易产生腐蚀性积灰的问题，为减轻腐蚀性积灰，中小工业锅炉经过尾部省煤器和空气预热器后的排烟温度设计值一般取大于160～180 ℃。即使是这样，因中小工业锅炉工况及负荷波动大，会有相当一段时间运行在低负荷工况下，因此传统省煤器和空气预热器在使用过程中还是容易出现腐蚀性积灰现象，从而影响锅炉的正常工作，一些小锅炉用户为避免出现这类问题，干脆弃用省煤器和空气预热器，让锅炉出口高温烟气直接进除尘器后排放，造成锅炉效率降低，能耗增高。
近年来采用热管换热器的燃煤锅炉烟气余热回收器的出现在解决低温腐蚀方面取得了明显成功，在中小型工业锅炉得到了一定范围的应用。但由于中小型工业锅炉通常是运行在变工况环境，在低负荷时烟气温度比设计值低30%以上，容易在换热器尾部形成湿性积灰，难以清理，目前所使用的热管式空气预热器和热管式水预热器并没有较好的清灰装置，一旦锅炉运行在低负荷工况灰时容易造成热管积灰并不断恶化，最终影响锅炉的正常运行，在清理这种积灰，需要停炉由人工介入进行机械清灰，这种情况严重影响燃煤锅炉的使用，使用燃煤锅炉的余热利用难以推广普及，造成资源的大量浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种燃煤锅炉烟气余热回收器，这种燃煤锅炉烟气余热回收器可以解决其烟气箱积灰难以清理排除的问题。
为了解决上述问题，本发明的技术方案是：这种燃煤锅炉烟气余热回收器包括有烟气箱，设在该烟气箱上的冷却箱，穿过所述烟气箱与所述冷却箱隔层的多根换热管，所述烟气箱内装有声波清灰器；所述烟气箱在安装有所述换热管的区段内设有由隔层分隔出来的多路烟道，每一路所述烟道的进口设有烟道阀门。
上述锅炉烟气余热回收器的技术方案中，更进一步的方案可以是：当所述烟气箱体积不大，一个声波清灰器足以对各路烟道的积灰发挥清灰作用时，可以将所述声波清灰器设在所述烟气箱安装有所述换热管的区段与各烟道相连通的后方，使声波清灰器发出的清灰声波波及各路烟道内；当所述烟气箱体积过大，一个声波清灰器的作用不足以达到清理各路烟道内的积灰的功效的情况下，可以在该烟气箱内的每一路烟道中均装有所述声波清灰器。为了防止分隔烟道的隔层和隔层附近角落的积灰难于清理，可以用一个具有多块阀板的阀门的多块阀板来充当这个隔层，或是在难于清理积灰的那一部分隔层由所述阀门的多块阀板构成。
上述的锅炉烟气余热回收器的各种可行方案中，其冷却箱可以是冷却水箱，也可以是冷却气箱，还可以是由隔层分为冷却水箱和冷却气箱两个部分。当所述冷却箱设计为冷却气箱时，所述换热管在所述烟气箱内的部分和在所述冷却箱内的部分的外面均设有翅片；当所述冷却箱设计为冷却水箱，所述换热管仅在所述烟气箱内的部分的外面设有翅片；当所述冷却箱设计为由隔层分为冷却水箱和冷却气箱两个部分时，所述换热管仅在所述烟气箱内的部分和冷却箱的冷却气箱内的部分的外面设有翅片。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
1、在烟气箱内装有声波清灰器，可以对烟气箱内的积尘振落随同烟道排出，可防止换热器在低负荷时积灰而影响燃煤锅炉的正常使用和防止降低本余热回收的功效；
2、安装有所述换热管的区段内设有由隔层分隔出来的多路烟道，并在每一路烟道进口设有烟道阀门，可以通过在声波清灰器的时候关闭其它烟道的通路，让原来经过各路烟道的烟气仅从其中一路烟道内流过，加快清灰烟道的烟气流速，配合声波清灰器的声波作用，可以让清灰烟道内的积灰顺利清理并随烟气排出；通过对烟气箱内的逐路烟道清灰可以完全整个烟气箱内的积灰清理；
3、烟气箱的隔层采用阀门的多块阀板来充当，通过开或关这些阀板，让烟道内的气流改道，不仅可以让隔层处和其附近的积灰也能得到清除，同时这种开、关动作也可以让换热管上的积灰因气流变化从而获得更好的清灰效果；
4、本锅炉烟气余热回收器除了免除人工清灰，从而可以保证燃煤锅炉连续不停机运行，不受安装本锅炉烟气余热回收器的影响；
5、本锅炉烟气余热回收器可以在不停炉的情况下可以实现定时较频繁的清灰，可以使本锅炉烟气余热回收器保持较高的余热回收率，使燃煤锅炉的排烟温度降至120℃，节能率可达10%；
6、本锅炉烟气余热回器采用热管为换热元件，单只热管的损坏不影响设备运行，安全可靠；
7、本锅炉烟气余热回器冷却箱可设计同时预热空气和水，满足那些既需要热水，又需要热气的用户。
附图说明
图1是本发明实施例一的主视图；
图2是本发明实施例一的俯视图；
图3是图1中A-A处的剖视图；
图4是本发明实施例一隔层阀门打开状态的结构示意图；
图5是本发明实施例一隔层阀门关闭状态的结构示意图；
图6是本发明实施例二的主视图；
图7是本发明实施例三的主视图；
图8是本发明实施例三的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图实例对本发明作进一步详述：
图1所示的燃煤锅炉烟气余热回收器有一个烟气箱101，在烟气箱101上设有一个冷却箱105，在烟气箱101上设有一个冷却箱105中分布有穿过烟气箱101与冷却箱105隔层的多根换热管104，冷却箱105是冷却气通过的冷却气箱，换热管104在烟气箱101和冷却箱105内的部分的外面均设有翅片，烟气箱101和冷却箱105外均包覆有保温层。烟气箱101的前端连接有一个烟气进气的进气接管102、后端连接有一个烟气出气的出气接管106，在进气接管102上装有烟道阀门103，在出气接管106内装有声波清灰器107，声波清灰器107采用如中国专利“声波清灰器”（专利号为95227625.9）的气动型声波清灰器;在烟气箱101下方装有隔层阀门108.
图2、图3所示, 冷却箱105上设有冷却气的进气接管和出气接管110，在烟气箱101的进气接管102中设有隔板109，在烟气箱101内分布有设有换热管104的区段上，设有由隔层阀门108的多块阀板108-6并排形成的隔层，隔板109和与之连接的的多块阀板108-6将进气接管102和烟气箱101的内部分隔成两路烟道，每一路烟道进气接管102中均装有一个烟道阀门103，声波清灰器107有两个，它们分别装在正对每一个烟道后方的出气接管106内，出气接管106外设有连通这两个声波清灰器107的清灰气管111。
图4、图5所示，隔层阀门108有8块通过转轴装在烟气箱101上的阀板108-6，每一块阀板108-6上连接有一根驱动臂108-5，有一根连接每一根驱动臂108-5的连杆108-4，有一个驱动气缸108-1的活塞杆通过其中一根驱动臂102和铰接轴108-3与连杆108-4连接。驱动气缸108-1的活塞杆的伸出或缩回，分别控制8块阀板108-6的打开或关闭，8块阀板关闭时相互并排连接成为一道设在烟气箱101内的隔层。
本燃煤锅炉烟气余热回收器在清灰时，可以打开其中一个烟道阀门103关闭另一个烟道阀门103和隔层阀门108使烟气箱101进口的烟气仅从打开的那个烟道阀门103中通过，使烟气箱101在这个烟道内的汽流速度提高，此时从清灰气管111输入清灰压缩空气，让声波清灰器107振动发出的声波将烟气箱101内的积灰振动脱落，并随烟道气流一道向出气接管106外排出；同理，通过变换两个烟道上的烟道阀门103的启闭，可以完成另一个烟道内的积灰清理操作。在两个烟道的积灰清理操作过程中，可以通过启闭隔层阀门108的动作，使隔层阀门108的阀板108-6及其周围的积灰一同清理排出。
图6所示的燃煤锅炉烟气余热回收器，其冷却箱205为冷却水箱，换热管204在冷却箱205内的部分外面不设翅片，换热管204仅在烟气箱201内的部分外面设有翅片；声波清灰器207仅有一个，这个声波清灰器207装在出气接管206内由烟气箱201内隔出的两个烟道共用。除此之外，本燃煤锅炉烟气余热回收器的其余部分与图1至图5所示的燃煤锅炉烟气余热回收器相同。
图7、图8所示的燃煤锅炉烟气余热回收器，其冷却箱由隔层分为冷却水箱305-1和冷却气箱305-2两个部分，换热管304-1在烟气箱301内的部分的外面设有翅片，在冷却水箱305-1内的部分不设翅片；换热管304-2在烟气箱301内的部分和冷却气箱305-2内的部分的外面均设有翅片。除此之外，本燃煤锅炉烟气余热回收器的其余部分与图1至图5所示的燃煤锅炉烟气余热回收器相同。

Claims (10)

1.一种燃煤锅炉烟气余热回收器，包括有烟气箱，设在该烟气箱上的冷却箱，穿过所述烟气箱与所述冷却箱隔层的多根换热管，其特征在于：所述烟气箱内装有声波清灰器；所述烟气箱在安装有所述换热管的区段内设有由隔层分隔出来的多路烟道，每一路所述烟道的进口设有烟道阀门。
2.根据权利要求1所述的锅炉烟气余热回收器，其特征在于：所述声波清灰器设在所述烟气箱安装有所述换热管的区段的后方。
3.根据权利要求1所述的锅炉烟气余热回收器，其特征在于：在该烟气箱内的每一路烟道中均装有所述声波清灰器。
4.根据权利要求1、2或3所述的锅炉烟气余热回收器，其特征在于：在所述烟气箱内分隔烟道的隔层至少有一部分是由多块阀板构成。
5.根据权利要求1、2或3所述的锅炉烟气余热回收器，其特征在于：所述冷却箱为冷却气箱，所述换热管在所述烟气箱内的部分和在所述冷却箱内的部分的外面均设有翅片。
6.根据权利要求1、2或3所述的锅炉烟气余热回收器，其特征在于：所述冷却箱为冷却水箱，所述换热管仅在所述烟气箱内的部分的外面设有翅片。
7.根据权利要求1、2或3所述的锅炉烟气余热回收器，其特征在于：所述冷却箱由隔层分为冷却水箱和冷却气箱两个部分，所述换热管仅在所述烟气箱内的部分和冷却箱的冷却气箱内的部分的外面设有翅片。
8.根据权利要求4所述的锅炉烟气余热回收器，其特征在于：所述冷却箱为冷却气箱，所述换热管在所述烟气箱内的部分和在所述冷却箱内的部分的外面均设有翅片。
9.根据权利要求4所述的锅炉烟气余热回收器，其特征在于：所述冷却箱为冷却水箱，所述换热管仅在所述烟气箱内的部分的外面设有翅片。
10.根据权利要求4所述的锅炉烟气余热回收器，其特征在于：所述冷却箱由隔层分为冷却水箱和冷却气箱两个部分，所述换热管仅在所述烟气箱内的部分和冷却箱的冷却气箱内的部分的外面设有翅片。
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