CN102439375A - 热回收装置 - Google Patents

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CN102439375A CN2010800223457A CN201080022345A CN102439375A CN 102439375 A CN102439375 A CN 102439375A CN 2010800223457 A CN2010800223457 A CN 2010800223457A CN 201080022345 A CN201080022345 A CN 201080022345A CN 102439375 A CN102439375 A CN 102439375A
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Abstract

所揭示的发明的主题是用于生产热能的热发生器(3)，所述热发生器通过传送机(4；41，4101，42，43，4201，4202，4203，4204，4205)连接到一个或多个热源(2)。通过所述传送机(4)将由所述一个或多个热源(2)产生的热气体(F1，F2)运送到所述热发生器(3)以便于回收热气体的焓含量。

Description

热回收装置
技术领域
本发明涉及用于从热力发动机的烟气和废气以及从冷却和通风空气和/或相同设备或其它设备的任何组件或辅助回路回收热能的装置。
具体地说，本发明涉及适合于作为热回收装置的热发生器。
更具体地说，所述热发生器是火管式装置。
本发明对于实现电和热能热电联产设备、尤其是在微热电联产部门中特别有用。
背景技术
热电联产(或“结合生产”)基本上是基于使用由热电式发电机的电力生产阶段生产的热量；这种“剩余”能量可用作为用于向建筑物供热或者用于生产和工业用途的热源。
微热电联产的主要优点在于它能够作为广泛分布的、小规模分配的电能生产，适用于功率需求相对地适中的家庭、第三产业和小规模产业。
微热电联产的传播已经因为难以满足在小型装置中的每单位功率的最低成本、产量、可靠性和效率的要求而受到阻碍。因而，当前的热电联产系统的范围在从100-300千瓦到几兆瓦。
微热电联产市场基本上提供了两种选择，它们基于相同的能源产生概念但基于两种不同类型的原动机。具体地说，微型燃气涡轮机可在50至100千瓦范围中使用，而替换的带柴油机或最好奥托循环(Otto cycle)的内燃机可用于较小规模的设备。
由原动机(内燃机或微型燃气涡轮机)的运作所产生的热能通过辐射部分地在外部环境中消散；而这部分可有效地被减少，大部分的热能被传送到燃烧气体(其温度事实上在350至600℃的范围之间)，所述燃烧气体被排放到烟道和到各种发动机组件和辅助回路(auxiliary circuits)的冷却空气中。
热通常不是从冷却空气回收的，这基本上是由于冷却空气的低焓(enthalpy)和对流热传送系数，其需要拥有大型交换表面的热交换器，对热电联供装置的成本/效益比造成不利影响。只有很少是利用冷却空气来加热水，通常在替换性的内燃机中。
相反，已经发展了从原动机烟气回收热的装置，尽管烟气具有不太高的焓以及特别是在冷却过程中有酸凝结的风险。
这种装置通常装配在原动机的下游，它们可以是交换器(又称为换热器)，其使用燃烧烟气的热来例如预热助燃空气，或是回收炉，其中烟气进一步燃烧或仅仅通过热交换器来进行冷却，所述热交换器最好是专门用于生产蒸汽、热水或过热水。然而，用于回收原动机燃烧气体和烟气的焓的装置具有一个主要的缺点：所述装置与发动机本身紧密结合。
因而，原动机或热回收装置的故障可以损害热电联产系统的整体效率。另外，分开维修发动机和热回收装置是困难的，因为维修通常还需要停止正确运行的组件。
此外，需要调节装置以提供在用户所需的温度回收的热能。
总而言之，当前的热回收装置在它们提供的增益(原动机热损失的回收)方面都相对地昂贵。
最后，将因而被回收的热能传送到可能的用户并不总是简单的。
如上所述，如果难以重用原动机及其辅助回路的冷却空气的焓，从工业设备的各种热源，例如塑料冲压设备的冷却系统；来自工业上漆设备的热空气；或者来自较旧的、低效率的工业炉及锅炉的烟气，回收所述焓更是难上加难。
很显然，在这些情况中的主要问题也是成本/效益比，因为每个热源均需要特定的交换器和热能传送设备。
发明内容
所揭示的发明的第一个目的是关于所涉及的热和电功率的量设计一种简单而经济的热回收方法。
本发明的第二个目的是设计一种热回收方法，其特征是低污染物排放及对环境影响低。
本发明的额外的目的是设计一种热回收方法，其特征是在待回收的热的量方面是高灵活性的。
所揭示的发明的再一个目的是设计一种热回收方法，其特征是在可以回收热的设备的数量和类型方面是高灵活性的。
本发明的又一个目的是设计一种将热回收和生产系统与电和/或机械功率生产设备结合的方法。
本发明的另一个目的是设计一种高灵活性的装置以在待结合的电功率的量方面将原动机和火管式锅炉结合。
附图说明
通过以下优选的实施方案的详细叙述，其符合权利要求并结合附图纯粹以示例且非限定的方式来进行说明，可以更好地说明本发明的额外的目的和优点，在附图中：
-图1是根据现有技术的热发生器的示例性透视图；
-图2是根据所揭示的发明的热回收装置的方框图；
-图4a、图4b和图4c示出了图2所示的装置的三个侧横截面和前横截面，重点在于根据本发明的第一变型的热发生器；
-图5a和图5b是图2所示的装置的两个侧横截面和前横截面，特别涉及根据本发明的额外的变型的热发生器；以及
-图5c示出了在图5a和图5b中所示的变型的详细图。
具体实施方式
在附图的图2中，标号1整体表示本发明的主题的热回收装置，所述热回收装置包括一个或多个普通的热源2和热发生器3。
如上所述，所述普通的热源2可以是诸如内燃机、微型燃气涡轮机、蒸汽轮机、燃料电池的电和/或机械功率发生器；诸如低效率热发生器的简单的热源，其烟气仍然可以用于提取热能；以及诸如设备(诸如塑料冲压设备或挤压机)的冷却系统的热交换器电池的更简单的设备。
在操作期间，所述热源2基本上以热气体，即燃烧气体F1和/或由各类仪器的冷却来加热的冷却和通风空气F2，来放热。
所述热源2可以是例如：
-内燃机和微型燃气涡轮机，其中热作为燃烧气体F1和作为辅助回路冷却和通风空气F2两者被产生，
-低效率热发生器，其中以燃烧气体F1的形式来产生热，
-冷却系统的热交换器电池，其中热作为冷却和通风空气F2被产生。
由所述热源2产生的热气体F1和F2往往在数量和/或温度上不足以通过个别回收装置进行可行的和/或经济的热回收。
图1和图2示出了燃烧室(炉)31，热交换器32，以及所述热发生器3的烟道36。
根据所揭示的发明，从热源2放出的热气体F1和F2的焓由所述发生器3回收
更确切地说，温度足够高的燃烧气体F1被发送到所述交换器32以进行传热，而冷却空气F2在相同的发生器3中用作为用于炉31的助燃空气。
并不排除其它的操作条件，诸如所述冷却空气F2是足够热以如燃烧气体F1般被处理并且相应地被传送到所述交换器32的那些条件，或反之，由于温度低或高氧含量而类似于冷却空气F2的燃烧气体F1需要与助燃空气一起被发送到炉31的条件，倘若它们不会对氧燃烧产生不利影响。
热发生器3优选地是用于生产蒸汽和/或热水和/或导热油的类型；具体地说，所述热发生器是火管式锅炉(见图1)。
由于火管式锅炉3(以下简称锅炉)的技术和操作原理是众所周知的，在这里只需简短的描述便足够。
在图1的示意图中和在图4a至图5c中示出的火管式锅炉3的特征是，炉31，所述炉通常是圆柱形且在所述炉中发生燃烧，以及许多运送所述烟气的管道33，它们整体构成所述交换器32。所述管道33被配置成气体在其中流动的束(bundles)(或烟气回路)，其一次或多次通过所述锅炉3。炉31和管道33被水A(为液体和蒸汽状态)包围；所述水容纳在圆柱形容器38中，在所述圆柱形容器的任一端配备用于插入炉31和管道33的管板3801。
更具体地说(见例如图4a)，从所述炉31放出的废气通过第一反向室(firstinversion chamber)34，所述炉与第一烟气回路3101相符合；废气从所述室(在上方由隔板3401限制)被发送进入第二烟气回路3302的管道33中，并从那里往第二反向室35，所述第二反向室通常在锅炉3的前端找到(注意在图1中在各种管道33上的箭头F的方向)，所述废气在流动通过第三烟气回路3303后被充分地冷却，最后所述废气被传送到烟道36。
图4a至图5c示出了用于检查和维修的舱口37，所述舱口一般在锅炉3的前端找到。
在炉31的上游，所述锅炉3还包括至少一个燃烧器和各自的风扇(或鼓风机)以供应助燃空气(图中未显示)。
现在已经描述了锅炉3的所有已知的组件。
在所揭示的发明中，传送机4将所述燃烧气体的F1运送到所述交换器32的至少一个部分以回收它们的热能。
与现有技术相比，检查舱口37被改良以容纳通过它的传送机4。
所述传送机4的特征在于外部部分41以及内部部分42，所述外部部分通过管件直接或间接连接到所述一个或多个热源2以收集它们的燃烧气体F1，所述内部部分被设计成与火管式锅炉3的热交换热器32的一个或多个管道33连接，具体地说，与至少所述第三烟气回路3303的一个或多个管道33连接，且所述内部部分的开口4201压靠所述前管板3801。
内部部分42被设计成相对于外部部分41旋转和轴向地平移(所述内部部分部分地插入所述外部部分中)，以允许将传送机4连接到一个或多个管道33，如燃烧气体F1的流速和温度所要求的，或者当如果没有燃烧气体F1(可以从所述燃烧气体回收能量)存在时，防止传送机4妨碍所述管道33。
因此，如图4a至图4c所示，所述传送机4优选地是由外部部分41和内部部分组成的伸缩导管，所述外部部分密封地连接到检查舱口37，而所述内部部分能够通过伸缩耦接头5(在附图中示意地表示)相对于外部部分41旋转和轴向地平移(所述内部部分部分地插入所述外部部分中)。具体地说，所述旋转由与导管4的外部部分41和内部部分42连接的所述接头5的圆形导管管道(circular conduit tracts)4101和4205实现(具体见图5c)。
作为一个例子(该例子决不对本发明的范围作限制)，可移动的内部部分42的开口4201最好是椭圆形和/或圆形。
相对于固定的外部部分41的内部部分42的轴向平移使开口4201能够靠近在反向室35内的管板3801，以截断所述一个或多个管道33，而所述内部部分的旋转选择将会运送所述热源2的燃烧气体F1的所述板3801的管道33，以及从而选择燃烧气体F1通过热发生器3的次数。
如在图4a至图4c和图5a至图5c所描述，由所述开口4201截断的所述管道33因此限定了专门用于冷却所述一个或多个热源2的唯一燃烧气体F1的、锅炉3的热交换器32的部分3201。
例如，如图4a所示，导管4能够连接到适当数量的只属于第三烟气回路3303的管道33，但是，如图4b和/或图4c明确所示，导管4的内部部分42，作为其旋转的结果，可以同时连接到第三回路3303的多个管道33以及第二回路3302的至少一个管道33。
在图4a所描述的情况下，热源2的燃烧气体F1因此经由第三烟气回路3303仅仅一次流动通过热发生器3，而在图4b和/或图4c所示的例子中，所述燃烧气体F1的部分通过锅炉3三次。
事实上，如图4b和图4c所示，所述气体F1的部分以前到后的方向通过第二烟气回路3302的一个或多个管道33通过锅炉3，它们的方向然后在反向室34中倒转，从那里它们通过那些没有被导管4的开口4201截断的第二烟气回路3302的管道33，随后它们在最终去到烟道36之前通过所述第三和最后的烟气回路3303。
很显然，没有被开口4201截断的任何烟气回路的管道33继续沿箭头F以及它们的向量表示的方向(如在附图中描述，其中“X”表示向页面指入的向量，而“·”表示从页面指出的向量)运送锅炉3的内燃的产物或者所述产物和所述燃烧气体F1的混合物(如图4b的例子中所示，第二回路3302的管道33不是专有地专门用于运送相同的燃烧气体F1)。
类似的考虑也适用于图5a至图5c所示的变型，其与在前的配置的分别在于导管4的开口4201的圆形截面(而不是一般的椭圆形)。
在后者的情况中，为了使导管4的内部部分42的旋转达到上述的目的，所述开口4201的中心必须相对于固定的外部部分41的中心偏移。
在图5c中，内部部分42具有第一管道4202和另一管道4203(所述另一管道被设计成通过其自身的开口4201连接到管板3801)，所述第一管道的轴与固定的外部部分41平行，所述另一管道的轴与所述第一管道平行，所述两条管道4202和4203通过接头4204连接。
导管4由位于固定的部分41中的截断机构43(如蝶形阀43)结束，所述截断机构被设计成在故障或维修的情况下，或者在所揭示的发明的热回收装置1是操作为传统的火管式锅炉3的情况下把热源2从锅炉3排除。
在后者的情况中，所述阀43因此必须是关闭的，而导管4的可移动的内部部分42缩回所述固定部分41内，使得锅炉3的所有管道33专有地运送它的内燃产物。
还可以在导管4的开口4201附近装配一个或多个磁铁(图中未显示)，以便于使导管4和管板3801的连接增强，从而为完美的密封。另外，任何在现有技术中已知的装置均可用于将开口4201压靠管板3801。
根据本发明的可能的变型，可以将额外的风扇(图中未显示)应用于烟道36，通过迫使燃烧气体F1通过火管式锅炉3的交换器32的所述管道33来增强燃烧气体F1通过火管式锅炉3的循环。
以上的叙述清楚地表明的是，由导管4截断的管道33的适当数量以及燃烧气体F1通过锅炉3的次数取决于多种因素，诸如燃烧气体F1在离开所述一个或多个热源2的温度，所述燃烧气体的量以及更广泛地所述燃烧气体的热能。
当燃烧气体F1的热功率消耗(和/或温度)是低时，图4a和图5a所示的配置(设想燃烧气体F1单一次通过锅炉3)是更可取的，而当具有更高的热功率消耗值时，那些在图4b及图4c、图5b所示的配置，或者任何其它的配置(设想燃烧气体F1通过锅炉3三次)是更可取的。在任何情况下，由导管4截断的管道33的数量，以及从而所述气体F1通过锅炉3的次数，目的都是为了实现燃烧气体F1在离开所述锅炉3的温度要尽可能低。
如果预期燃烧气体F1的物理参数(即温度和流速)随着时间的过去是基本上稳定的，可以手动地选择配置(尤其是导管4的可移动的内部部分42的旋转角度)。
然而，更可取的是具有电子控制单元，所述电子控制单元响应于所述物理参数的变化而选择导管4的最适当的配置，所述物理参数通过特殊的传感器检测。
很显然，专门用于燃烧气体F1的热交换器32的部分3201越大，可以提供给炉31的热功率越小，但这种功率的调制由控制装置自动地提供，热发生器3通常具有所述控制装置。事实上，提供给炉的功率是由用户对热能的需求调制，如果燃烧气体F1存在，所述功率符合炉31的较低负载。
如上所述，所述一个或多个热源2可引起在锅炉3中回收(除了燃烧气体F1之外)冷却和/或通风空气F2的热能的可能性，例如所述热源2本身的发动机组件和辅助回路的热能，所述热能否则会在环境中被消散。
根据本发明的优选和优势的实施方案，将冷却和/或通风空气F2(比环境温度(从60℃至90℃)温暖)由已知的装置直接发送到锅炉3的炉31并且用作助燃空气。从这个观点，热源2因此作为用于锅炉3的内燃的助燃空气的预热器单元。
这种在锅炉3中回收的额外热能与从燃烧气体F1回收的热结合，因此提高了热回收装置1的整体效率，其是本发明的主题。
事实上，众所周知的是，用于生产热水和/或蒸汽的锅炉3的效率是在炉31的燃烧器中入口空气的温度以及烟气的温度的函数：入口空气的温度越接近于烟道36的气体温度，锅炉3的热产量，以及因此整体热回收装置1的热产量会越好。
很显然，对于本领域技术人员来说，所揭示的热回收装置1可以有许多额外的变型，它们没有离开附带权利要求的范围，此外，在本发明的实际实现中，上述的各个组件可以用技术上等同的元件代替。
所述热源2优选地是用于生产电能的原动机。
如上所述，这种原动机2更优选地是内燃机或微型燃气涡轮机，其是两种完善的和可靠的技术，因此不需要作进一步说明。根据这优选的实施方案的热回收装置1因此是用于结合电和热功率生产的热电联产设备，其适用于所有上述的考虑。
与现有技术相比，在本案中的原动机2可缺乏传统的综合回流换热器，因为它是(通过所述传送机4)连接到锅炉3，其中热被有效地回收，否则将作为燃烧气体F1及冷却和/或通风空气F2被消散。
根据另一个实施方案，原动机2(或一般而言所述热源2)可以通过伸缩导管4与火管式锅炉3的背部接合，而不是在上述的检查舱口(被适当地改良以收藏所述导管4)的水平。
根据热电联产装置1(或一般而言所述热回收装置1)的、且特别是传送机4的高度地简化的变型，所述可移动的内部部分42仅仅能够相对于固定的部分41轴向地平移而没有旋转。如上所述，当燃烧气体F1的物理参数随着时间的过去是基本上恒定以及可以手动选择专门用于所述燃烧气体F1的热交换器32的部分3201时，这样的配置是特别实际的。
在进一步简化的变型中，传送机4仅仅包括外部部分41(为了简单起见，从今以后称为导管41)，所述外部部分密封地连接到检查舱口37但能够轴向地平移以连接到专门用于所述燃烧气体F1的锅炉3的热交换器32的管道33。
因此，很显然，在上述的用于热回收的装置1的优选实施方案和变型中可达到预期的目标，特别是从不同类型的机器以简单和经济的方式进行热回收。
例如，在热源2为原动机的情况下(尽管所述推理也适用于任何替换性的热源2的更一般情况)，用锅炉3的热交换器32的专用部分冷却所述原动机2的唯一燃烧气体F1和回收冷却和/或通风空气F2的可能性，使热电联产装置1的整体效率显著提高并且允许其热损失几乎完全回收。
还显然的是，通过任何用户的适度投资可以达到现有锅炉3与适用于发电的引擎2的结合，所述用户可以选择最适合它们的消耗水平的尺寸。因此，所述热电联产装置1还能够满足用户的需求，所述需求的特征是高热和低电功率生产。这可通过用能够收藏和支撑所述传送机4的额外的舱口来代替火管式锅炉3的标准舱口37而容易地达到。
微型燃气涡轮机或内燃机与现有的或商用的锅炉3的结合还显著地降低了它们的特定成本，因为它不再需要如在现有技术中的紧密结合的内部装置来回收烟气(和/或冷却空气)。
所揭示的热电联产装置1的特征还在于其使用寿命比传统系统长，在某种程度上，它使原动机2和火管式锅炉3能够在需要时单独进行维修或更换；另外，任一组件的修理或更换都不涉及电和/或热发电的中断，即使是暂时的中断。
最后，所述热发生器3还可以是水管锅炉。

Claims (20)

1.一种用于生产热能的热发生器(3)，其包括：
-至少一个炉(31)，在所述炉中发生燃烧，
-一个热交换器(32；3201，3101，3302，3303)，在所述热交换器中冷却燃烧产物，以及
-烟道(36)，所述烟道用于将所述燃烧产物排放入大气中，
特征在于，
所述热发生器通过传送机(4；41，4101，42，43，4201，4202，4203，4204，4205)连接到一个或多个热源(2)，所述传送机(4)将由所述一个或多个热源(2)排放的热气体(F1，F2)运送到所述热发生器(3)以回收焓含量。
2.根据前一权利要求所述的热发生器(3)，
特征在于，
由所述一个或多个热源(2)排放的所述热气体(F1，F2)为燃烧气体(F1)，所述燃烧气体(F1)通过所述传送机(4；41，4101，42，43，4201，4202，4203，4204，4205)被发送以将热传送到所述交换器(32；3201，3101，3302，3303)的部分(3201)，其因此能够仅仅用于冷却所述燃烧气体(F1)。
3.根据在前任一权利要求所述的热发生器(3)，
特征在于，
所述热发生器是用于生产蒸汽和/或热水和/或导热油的火管式锅炉(3)，所述热交换器(32；3201，3101，3302，3303)从而是被配置在一个或多个烟气回路(3101，3302，3303)中并且被设计成将热传送到容纳在外部容器(38)中的水(A)的多渠道类型(33)，所述容器(38)的每个末端配备用于插入所述管道(33)和所述炉(31)的管板(3801)。
4.根据前一权利要求所述的热发生器(3)，
特征在于，
所述传送机(4；41，4101，42，43，4201，4202，4203，4204，4205)被设计成将所述燃烧气体(F1)从所述一个或多个热源(2)运送到所述热发生器(3)，所述传送机包括：
-外部部分(41)，所述外部部分连接到所述一个或多个热源(2)，且被设计成收集所述燃烧气体(F1)；
-内部部分(42)，所述内部部分被设计成于它的开口(4201)与所述管板(3801)连接，以截断所述热交换器(32；3201，3101，3302，3303)的一个或多个管道(33)，所述一个或多个管道(33)确定专门用于冷却所述燃烧气体(F1)的所述热交换器(32；3201，3101，3302，3303)的部分(3201)。
5.根据前一权利要求所述的热发生器(3)，
特征在于，
所述内部部分(42)能够朝向所述管板(3801)移动，以截断所述一个或多个管道(33)，从而确定专门用于冷却所述燃烧气体(F1)的所述热交换器(32；3201，3101，3302，3303)的部分(3201)，或者所述内部部分能够从所述管板(3801)移离，使得所述热交换器(32；3201，3101，3302，3303)的所有烟气管道(33)专有地传送在所述发生器(3)的所述炉(31)中发生的燃烧的产物。
6.根据前一权利要求所述的热发生器(3)，
特征在于，
所述内部部分(42)相对于所述外部部分(41)轴向地平移，所述内部部分部分地插入所述外部部分中，所述内部部分(42)和外部部分(41)通过伸缩的耦接头(5；4101，4205)连接。
7.根据在前权利要求所述的热发生器(3)，
特征在于，
所述伸缩的耦接头(5；4101，4205)具有圆形的截面(4101，4205)，所述内部部分(42)从而与能够相对于所述外部部分(41)旋转，所述内部部分部分地插入所述外部部分中。
8.根据在前任一权利要求所述的热发生器(3)，
特征在于，
所述开口(4201)的中心与所述外部部分(41)在同一轴线上，所述开口(4201)具有这样的截面，以致于通过其旋转的效果限定专门用于冷却所述燃烧气体(F1)的所述热交换器(32；3201，3101，3302，3303)的所述部分(3201)。
9.根据在前权利要求中不包括权利要求8的任一项所述的热发生器(3)，
特征在于，
所述内部部分(42)的所述开口(4201)的中心相对于所述外部部分(41)偏移，所述开口(4201)通过其旋转的效果限定专门用于冷却所述燃烧气体(F1)的所述热交换器(32；3201，3101，3302，3303)的所述部分(3201)。
10.根据在前任一权利要求所述的热发生器(3)，
特征在于，
所述传送机(4；41，4101，42，43，4201，4202，4203，4204，4205)被收藏在所述热发生器(3)的检查舱口(37)中并且通过所述检查舱口，所述传送机(4；41，4101，42，43，4201，4202，4203，4204，4205)的外部部分(41)被密封地连接到所述检查舱口(37)。
11.根据在前任一权利要求所述的热发生器(3)，
特征在于，
所述传送机(4；41，4101，42，43，4201，4202，4203，4204，4205)还包括截断机构(43)，所述截断机构被设计成将所述一个或多个热源(2)从所述热发生器(3)排除，所述截断机构(43)优选地是位于所述外部部分(41)上的蝶形阀。
12.根据在前任一权利要求所述的热发生器(3)，
特征在于，
由所述传送机(4；41，4101，42，43，4201，4202，4203，4204，4205)截断和限定的所述热交换器(32；3201，3101，3302，3303)的所述部分(3201)包括第二烟气回路(3302)和/或第三烟气回路(3303)的一个或多个管道(33)。
13.根据在前任一权利要求所述的热发生器(3)，
特征在于，
已安装和运转着的或已经在市场上的所述检查舱口(37)是替代在所述热发生器(3)上的标准舱口的辅助舱口，在所述检查舱口中所述传送机(4；41，4101，42，43，4201，4202，4203，4204，4205)被收藏和通过。
14.根据在前任一权利要求所述的热发生器(3)，
特征在于，
由所述一个或多个热源(2)排放的所述热气体(F1，F2)还包括由所述一个或多个热源(2)的不同装置的冷却来加热的冷却和/或通风空气(F2)，所述冷却空气(F2)用于在所述炉(31)中帮助燃烧。
15.根据在前任一权利要求所述的热发生器(3)，
特征在于，
所述一个或多个热源(2)存在于发动机和/或低效率热发生器和/或冷却电池中。
16.一种根据一个或多个在前权利要求所述的用于将热气体(F1，F2)从一个或多个热源(2)传送到用于回收焓含量的热发生器(3)的传送机(4；41，4101，42，43，4201，4202，4203，4204，4205)。
17.一种用于热回收的装置(1)，所述装置包括热发生器(3)和一个或多个热源(2)，所述发生器(3)和所述一个或多个热源(2)通过根据一个或多个在前权利要求所述的传送机(4；41，4101，42，43，4201，4202，4203，4204，4205)互相连接。
18.根据前一权利要求所述的用于热回收的装置(1)，特征在于它是一个热电联产装置(1)，所述一个或多个热源(2)是用于电和/或机械功率生产的发动机(2)。
19.一种用于由根据在前任一权利要求所述的一个或多个热源(2)排放的热气体(F1，F2)的焓含量的热发生器(3)的回收方法，
特征在于，
手动选择被设计成由所述传送机(4；41，4101，42，43，4201，4202，4203，4204，4205)截断的以及限定专门用于冷却所述燃烧气体(F1)的所述热交换器(32；3201，3101，3302，3303)的部分(3201)的所述一个或多个管道(33)，以物理参数表征的所述燃烧气体(F1)随着时间的过去是基本上稳定的，所述物理参数优选地为流量和/或温度。
20.一种用于由根据在前权利要求中不包括权利要求19的任一项所述的一个或多个热源(2)排放的热气体(F1，F2)的焓含量的热发生器(3)的回收方法，
特征在于，
通过特殊的传感器由基于燃烧气体(F1)的物理参数的瞬间的实时变化的电子控制单元自动选择被设计成由所述传送机(4；41，4101，42，43，4201，4202，4203，4204，4205)截断的以及限定专门用于冷却所述燃烧气体(F1)的所述热交换器(32；3201，3101，3302，3303)的部分(3201)的所述一个或多个管道(33)，所述物理参数优选地为流量和/或温度。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106091386A (zh) * 2015-06-16 2016-11-09 熵零股份有限公司 流体加热器
CN107664439A (zh) * 2017-08-30 2018-02-06 昆明理工大学 一种燃油炉窑烟气余热利用系统
CN108430223A (zh) * 2015-12-23 2018-08-21 特斯拉公司 基于热回收温度梯度的炉系统

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2549660C1 (ru) * 2013-11-20 2015-04-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Система и способ эксплуатации высокообводнённых участков нефтяных месторождений
RU2611700C1 (ru) * 2015-10-22 2017-02-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Автономная тепловая пушка
CN105546562A (zh) * 2016-01-29 2016-05-04 上海久试电力技术有限公司 控制烟温的烟道和控制方法以及烟道的改进方法
KR101682229B1 (ko) * 2016-07-11 2016-12-02 박인규 폐기열 회수 열교환기
CN108036394A (zh) * 2018-01-02 2018-05-15 董传勇 多功能电磁采暖炉
US11119454B2 (en) * 2018-03-30 2021-09-14 General Electric Company System and method for power generation control
CN109000272A (zh) * 2018-09-20 2018-12-14 山东路通道路材料有限公司 一种热量回收的沥青烟气处理系统及处理方法
CL2020002674A1 (es) * 2020-10-15 2021-01-04 Eduardo Uribe Ramos Sergio Dispositivo de intercambio de calor no presurizado de gran poder de transferencia de calor con un menor gasto energético.

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB236352A (en) * 1924-05-29 1925-07-09 Francis Albert Garrett Improvements in steam generators
US4313399A (en) * 1971-10-26 1982-02-02 Black Robert B Technique for handling viscous liquids in transit or storage
GB2271171A (en) * 1992-10-03 1994-04-06 Roger Arthur Briggs Boilers and steam boilers
CN2400751Y (zh) * 1999-12-07 2000-10-11 杨世全 多用燃气节能常压锅炉
CN2758594Y (zh) * 2004-12-29 2006-02-15 杭州特种锅炉厂 一种燃油气相变真空换热锅炉
CN1737351A (zh) * 2005-09-01 2006-02-22 西安交通大学 一种提高联合循环电厂效率的系统和方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB447789A (en) * 1935-02-07 1936-05-26 James Molyneux Improvements in and connected with electrically heated boilers for heating tar and tar bitumen compounds
DE1604087A1 (de) * 1966-06-24 1970-08-13 Weleker Friedrich Verfahren zur selbstaetigen Regelung der Waermeuebertragungsleistung gasbeheizter Geraete
DE3241874A1 (de) * 1981-11-19 1983-06-09 H. u. W. Fritzen- GmbH & Co, 4420 Coesfeld Stahlheizkessel
DE3304455A1 (de) * 1983-02-09 1984-08-09 Abig Werke Carry Gross GmbH & Co KG, 7770 Überlingen Heizkessel
DE4344175C2 (de) * 1993-12-23 1997-07-03 Viessmann Werke Kg Heizkessel zum Verbrennen gasförmiger oder flüssiger Brennstoffe
RU2229055C2 (ru) * 2001-02-07 2004-05-20 Федеральное государственное образовательное учреждение "Морской государственный университет им. адмирала Г.И. Невельского" Газотрубный котел
RU2245490C2 (ru) * 2002-07-01 2005-01-27 Федеральное государственное образовательное учреждение "Морской государственный университет им. адмирала Г.И. Невельского" Газотрубный котел

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB236352A (en) * 1924-05-29 1925-07-09 Francis Albert Garrett Improvements in steam generators
US4313399A (en) * 1971-10-26 1982-02-02 Black Robert B Technique for handling viscous liquids in transit or storage
GB2271171A (en) * 1992-10-03 1994-04-06 Roger Arthur Briggs Boilers and steam boilers
CN2400751Y (zh) * 1999-12-07 2000-10-11 杨世全 多用燃气节能常压锅炉
CN2758594Y (zh) * 2004-12-29 2006-02-15 杭州特种锅炉厂 一种燃油气相变真空换热锅炉
CN1737351A (zh) * 2005-09-01 2006-02-22 西安交通大学 一种提高联合循环电厂效率的系统和方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106091386A (zh) * 2015-06-16 2016-11-09 熵零股份有限公司 流体加热器
CN108430223A (zh) * 2015-12-23 2018-08-21 特斯拉公司 基于热回收温度梯度的炉系统
CN107664439A (zh) * 2017-08-30 2018-02-06 昆明理工大学 一种燃油炉窑烟气余热利用系统

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Publication number Publication date
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IT1394354B1 (it) 2012-06-15
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