CN102537917A - 带调温器的锅炉烟气余热回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带调温器的锅炉烟气余热回收装置，包含导热油炉和烟道，烟道内设有管式蒸汽发生器、空气预热器，烟道外设有调温器及水箱。通过调温蒸汽副线引来的蒸汽加热调温器，将鼓风机来的冷空气加热成热空气后，送入空气预热器继续回收烟气余热。本发明可使导热油炉经济、高热效率运行，可以有效避免烟道内空气预热器的低温腐蚀，解决导热油炉余热回收难的问题，同样本发明可以应用于蒸汽锅炉或热水锅炉，达到节能降耗、简化流程的目的。

Description

带调温器的锅炉烟气余热回收装置

技术领域

本发明涉及一种带调温器的锅炉烟气余热回收装置，主要涉及一种导热油炉的烟气余热回收装置，属锅炉烟气余热回收技术领域。 

背景技术

导热油炉是一种以有机热载体即导热油为工作介质的特种锅炉，通过燃料燃烧产生的高温烟气加热导热油，导热油升高温度后为用热设备提供所需的热量，而燃料燃烧后产生的烟气经烟囱排出时，温度一般在170℃左右，有的甚至高达300℃，既浪费了热量，又对环境造成了热污染。 

导热油炉大多未进行余热回收或仅增加空气预热器回收部分烟气余热。部分流程设置了带蒸汽发生器如热管锅炉等的余热回收装置，如ZL200420027889.4提供了一种带蒸汽发生器的导热油炉尾气余热回收装置结构示意图（如图1）：包括：炉体1，烟道2，蒸汽发生器3，蒸汽发生器壳体31，蒸汽发生器汽包32，蒸汽发生器传热管33，蒸汽发生器管板34，空气预热器4，空气预热器的进气管41，引风机5，烟囱6。该技术可使导热油炉排烟温度降低至160℃左右，并回收一定量的蒸汽。 

ZL200710046604.X提供了一种锅炉烟气余热回收的装置流程，该技术主要应用领域是电站锅炉。该技术实施例结构示意图如图2所示：包括自控装置1，自控阀2，汽包3，上水管4，下降管5，中低压蒸发器6，省煤器7，给水泵8，空气预热器9，烟道10，相变换热器下段11，壁温测试仪12，相变换热器上段13，风道14，汽包安全阀15，汽包液位计16。该技术与ZL200420027889.4相比，锅炉排烟温度可降低至130℃左右，提高锅炉热效率1%～2%。 

该技术中相变换热器的相变换热器上端即冷凝器，一般采用空气或水进行冷却，如果用空气进行冷却，则热平衡组织较为困难；如果用来加热水，则会产生数量较多的低于100℃的热水。 

但是，如果锅炉使用单位无需余热回收流程产生的低温热水（低于100℃，一般80℃左右），该类技术的使用即受到很大的限制，则仅能增加空气预热器回收部分烟气余热，为避免空气预热器的低温腐蚀，锅炉的排烟温度通常160℃以上，锅炉的整体热效率仍然较低，不符合节能及环保要求。 

因此如何合理回收利用导热油炉的烟气余热并简化流程，降低排烟温度、避免低温腐蚀、提高热效率成为该领域研究的热点。 

发明内容

    本发明的目的为解决上述现有技术存在的缺点，提供一种带调温器的锅炉烟气余热回收装置，以实现导热油炉烟气余热的高效回收，达到节能降耗的目的。

    本发明的目的是通过以下措施实现的： 

带调温器的锅炉烟气余热回收装置，其特征在于：该烟气余热回收装置包括设置在烟道9内的管式蒸汽发生器10和空气预热器13、设置在烟道外的调温器12、水箱18及连接管线；其中，调温蒸汽副线17由管式蒸汽发生器10的集汽总管10-5引出,经调温器12冷却成为冷凝水后、送入水箱18；另外，调温器前设有导热油炉配置的鼓风机11，从鼓风机排11出的空气经调温器12升温后（保证空气预热器13的金属壁面温度高于烟气酸露点温度），再进入空气预热器13利用烟气升温，回收烟气余热，经空气预热器13加热后的热空气14再送入导热油炉1作为助燃空气使用。

其中导热油炉1包括加热源2，加热源2采用煤、油或气体作为燃料。 

所述锅炉为导热油炉，它包括导热油炉1、烟道9及高温端导热油循环回路，高温端导热油循环回路中设有热油泵7和油气分离器5，所述高温端导热油循环回路包括热油泵7、用热设备3、油气分离器5、过滤器6及连接管线，导热油依次经管线连接的热油泵7、炉体1、用热设备3、油气分离器5、过滤器6，流回热油泵7，形成闭路循环。导热油经热油泵7加压后进入导热油炉1吸收燃料燃烧产生的热量后，经用热设备3、油气分离器5、过滤器6后再进入热油泵7通过管路系统连接形成闭路循环。 

所述管式蒸汽发生器10包括进水总管10-1、进水分配管10-2、换热管10-3、集汽管10-4以及集汽总管10-5。 

所述管式蒸汽发生器10的换热元件由至少一组进水分配管10-2、换热管10-3、集汽管10-4，及与其配套的进水总管10-1、集汽总管10-5组成。 

所述调温器12与蒸汽采用间接换热方式，管程或壳程的进口端与调温蒸汽副线17连接，出口端与水箱18连接；壳程或管程的进口端与鼓风机11出风口相连，出口端与空气预热器13的进口相连。 

本发明所述的空气预热器13与烟气采用间接换热方式，经空气预热器13加热后的热空气14送入导热油炉作为助燃空气使用。 

本发明所述的空气预热器13的换热管可采用列管、翅片管、蛇形管或螺旋槽管。 

本发明中的调温器12采用间接换热方式，可以为管壳式换热器、板式换热器或其他型式的换热器。 

本发明中的调温器12根据需要可设置一个或多个，采用串并联或混联方式进行连接。 

本发明中的调温器12将鼓风机送来的冷空气加热至使空气预热器13的金属壁面温度高于烟气酸露点温度，再送入空气预热器13回收导热油炉烟气余热，调温器12相当于设置在烟道外的一级空气预热器。 

设置在烟道9内的管式蒸汽发生器10和空气预热器13，其中管式蒸汽发生器10位于靠近导热油炉1侧，空气预热器13位置靠近烟道9出口侧。 

本发明相比现有技术具有如下优点：

1、本发明的烟气余热回收装置设计了一种管式蒸汽发生器10，属于管道范畴，代替原有的属于锅炉范畴的余热锅炉，可以采用模块化方式进行生产，设计、制造、安装、使用、维修等非常方便。

2、本装置在原有导热油炉系统设计了一套空气调温系统，利用管式蒸汽发生器10产生的蒸汽通过调温器12预热空气，能方便调节保证空气预热器13的金属壁面温度高于烟气的酸露点温度，再送入空气预热器13回收烟道内烟气余热，既避免了空气预热器的低温腐蚀，又充分利用了烟道余热。另外，预热的空气再送入导热油炉作为助燃空气，有助于燃料的充分燃烧，解决了导热油炉使用单位无需余热回收流程产生的热水时余热回收的难题。 

3、本发明的回收装置，设计合理，余热回收率高，可与现有的导热油炉余热回收技术组合使用。 

4、本发明的回收装置，回收余热后，烟气排放温度在130℃左右，符合节能及环保要求。 

附图说明

图1是现有技术的带蒸汽发生器的导热油炉尾气余热回收装置结构示意图； 

图1：1-炉体，2-烟道，3-蒸汽发生器，31-蒸汽发生器壳体，32-蒸汽发生器汽包，33-蒸汽发生器传热管，34-蒸汽发生器管板，4-空气预热器，41-空气预热器的进气管，5-引风机，6-烟囱。

图2是现有技术的锅炉烟气余热回收的装置流程图； 

图2中：1-自控装置，2-自控阀，3-汽包，4-上水管，5-下降管，6-中低压蒸发器，7-省煤器，8-给水泵，9-空气预热器，10-烟道，11-相变换热器下段，12-壁温测试仪，13-相变换热器上段，14-风道，15-汽包安全阀，16-汽包液位计。

图3是本发明的带调温器的导热油炉烟气余热高效回收装置结构流程示意图。 

图3中，1—导热油炉，2—加热源，3-用热设备，4—高位膨胀槽，5—油气分离器，6—过滤器，7—热油泵，8—低位储油槽，9—烟道，10-管式蒸汽发生器，10-1-进水总管，10-2-进水分配管，10-3-换热管，10-4-集汽管，10-5-集汽总管，11—鼓风机，12—调温器，13—空气预热器，14-热空气，15—管式蒸汽发生器给水，16-蒸汽，17-调温蒸汽副线，18-水箱。 

具体实施方式

下面以导热油炉为例，结合附图，对本发明作进一步详细描述。 

实施例1：

如图3所示，本发明的带调温器的导热油炉烟气余热回收装置的流程示意图。该导热油炉装置包括导热油炉1、烟道9及高温端导热油循环回路，高温端导热油循环回路中设有热油泵7和油气分离器5，所述高温端导热油循环回路包括热油泵7、用热设备3、油气分离器5、过滤器6及连接管线，导热油依次经管线连接的热油泵7、导热油炉1、用热设备3、油气分离器5、过滤器6，流回热油泵7，形成闭路循环。导热油经热油泵7加压后进入导热油炉1吸收燃料燃烧产生的热量后，经用热设备3、油气分离器5、过滤器6后再进入热油泵7通过管路系统连接形成闭路循环。其中导热油炉1包括加热源2，加热源2采用煤作为燃料。

该烟气余热回收装置包括：设置在烟道9内的管式蒸汽发生器10和空气预热器13、设置在烟道外的调温器12、水箱18及连接管线；其中，管式蒸汽发生器10位于靠近导热油炉1侧，空气预热器13位置靠近烟道9出口侧。调温蒸汽副线17由管式蒸汽发生器10的集汽总管10-5引出,经调温器12冷却成为冷凝水后、送入水箱18；另外，调温器前设有导热油炉配置的鼓风机11，从鼓风机11排出的空气经调温器12升温后（先对空气预热，以保证空气预热器13的金属壁面温度高于烟气酸露点温度），再进入空气预热器13利用烟气升温，回收烟气余热，经空气预热器13加热后的热空气14送入导热油炉作为助燃空气使用，有效地利用了资源。 

管式蒸汽发生器10的换热元件由多组进水分配管10-2、换热管10-3、集汽管10-4，及与其配套的进水总管10-1、集汽总管10-5组成。其中换热管10-3吸收烟道烟气余热，进水总管10-1接管式蒸汽发生器给水15，集汽总管10-5接调温蒸汽副线17。 

所述的换热管可采用光管、翅片管、螺旋槽管或其他强化传热措施的管子。 

调温器12与蒸汽采用间接换热方式，管程的进口端与调温蒸汽副线17连接，出口端与水箱18连接；壳程的进口端与鼓风机11出风口相连，出口端与空气预热器13的进口相连。 

空气预热器13与烟气采用间接换热方式，经空气预热器13加热后的热空气14送入导热油炉作为助燃空气使用，节省了热量。空气预热器13的换热管可采用列管、翅片管、蛇形管或螺旋槽管。 

本发明中的调温器12采用间接换热方式，可以为管壳式换热器、板式换热器或其他型式的换热器。调温器12根据需要可设置一个或多个，采用串并联或混联方式进行连接。 

本发明中的调温器12将鼓风机送来的冷空气加热至使空气预热器13的金属壁面温度高于烟气酸露点温度，再送入空气预热器13回收导热油炉烟气余热，调温器12相当于设置在烟道外的一级空气预热器。 

本发明的带调温器的锅炉余热回收装置，同样可用作蒸汽锅炉或热水锅炉的余热回收装置。 

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，同样属于本发明之保护范围。例如，本发明同样可以应用于蒸汽锅炉或热水锅炉，同样能够实现烟气余热的高效回收。因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的为准。 

  

Claims (9)

1.带调温器的锅炉烟气余热回收装置，其特征在于：该装置包括设置在烟道（9）内的管式蒸汽发生器（10）和空气预热器（13）、设置烟道外的调温器（12）、水箱（18）及连接管线； 其中，调温蒸汽副线（17）由管式蒸汽发生器（10）的集汽总管（10-5）引出,经调温器（12）连接水箱（18）；另外，调温器（12）前设有鼓风机（11），从鼓风机（11）排出的空气经调温器（12），进入空气预热器（13），再送入锅炉。

2.根据权利要求1所述的带调温器的锅炉烟气余热回收装置，其特征在于：所述的锅炉为导热油炉，它包括导热油炉（1）、烟道（9）及高温端导热油循环回路，高温端导热油循环回路中设有热油泵（7）和油气分离器（5），其中导热油炉（1）包括加热源（2），加热源（2）采用煤、油或气体作为燃料。

3.根据权利要求2所述的带调温器的锅炉烟气余热回收装置，其特征在于：所述高温端导热油循环回路包括热油泵(7)、用热设备(3)、油气分离器(5)、过滤器(6)及连接管线，导热油依次经管线连接的热油泵（7）、炉体（1）、用热设备（3）、油气分离器（5）、过滤器（6），流回热油泵（7），形成闭路循环。

4.根据权利要求1所述的带调温器的锅炉烟气余热回收装置，其特征在于：所述管式蒸汽发生器（10）的换热元件由至少一组进水分配管（10-2）、换热管（10-3）、集汽管（10-4），及与其配套的进水总管（10-1）、集汽总管（10-5）。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的带调温器的锅炉烟气余热回收装置，其特征在于：所述调温器（12）中的空气与蒸汽采用间接换热方式，管程或壳程的进口端和出口端分别与调温蒸汽副线（17）及水箱（18）连接；壳程或管程的进口端与鼓风机（11）出风口相连，出口端与空气预热器（13）的进口相连。

6.根据权利要求5所述的带调温器的锅炉烟气余热回收装置，其特征在于：所述调温器（12）为管壳式换热器、板式换热器或其他形式的换热器。

7.根据权利要求1、2、3、4或5所述的带调温器的锅炉烟气余热回收装置，其特征在于：所述空气预热器（13）的换热管采用列管、翅片管、蛇形管或螺旋槽管。

8.根据权利要求1所述的带调温器的锅炉烟气余热回收装置，其特征在于：所述设置在烟道（9）内的管式蒸汽发生器（10）和空气预热器（13），其中管式蒸汽发生器（10）位于靠近导热油炉（1）侧，空气预热器（13）位置靠近烟道（9）出口侧。

9.根据权利要求1所述的带调温器的锅炉烟气余热回收装置，其特征在于：所述锅炉为蒸汽锅炉或热水锅炉。

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