CN103134043B - 一种带有u形烟道的锅炉系统及锅炉补水系统 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种带有U形烟道的锅炉系统及锅炉补水系统,该带有U形烟道的锅炉系统包括:锅炉本体、锅炉烟道和U形烟道装置,U形烟道装置通过锅炉烟道与锅炉本体相连接;U形烟道装置包括:前端竖直烟道,与锅炉烟道密闭连接,用于使锅炉排出的烟气在前端竖直烟道内自上而下流动;换热器,与前端竖直烟道密闭连接,用于使前端竖直烟道排出的烟气自上而下流过所述换热器的水管;后端“J”形烟道,与换热器密闭连接,用于使换热器排出的烟气在所述的后端“J”形烟道内自下而上流动并排出;前端竖直烟道、换热器和后端“J”形烟道连接成U形。以解决因烟速较快而造成的换热不充分、烟道腐蚀、凝结水回收等问题,利于烟气的深度余热回收。

Description

一种带有U形烟道的锅炉系统及锅炉补水系统
技术领域
[0001] 本发明涉及锅炉技术领域,具体地讲是一种带有U形烟道的锅炉系统及锅炉补水系统。
背景技术
[0002] 由于油气资源的日趋紧张以及燃料费用的高涨,提高锅炉效率日趋迫切,其中锅炉排烟余热的利用是提高锅炉效率的有效途径之一。
[0003] 如图1所示,为现有技术中的锅炉系统,其中包括:锅炉本体10、水平烟道20、垂直烟道21 (尾部烟道)、换热器30、给水管(40,41)、水泵50和定压水箱60。锅炉烟道连接方式为:换热器30 (或省煤器)直接装在垂直烟道21的烟气出口处,垂直烟道21连接通向室外的主烟气烟道。锅炉本体10排放的烟气经水平烟道20和垂直烟道21自下而上流动,并排入室外的主烟气烟道。这种烟气自下而上经过换热器30的锅炉排烟余热利用方案的缺点是:
[0004] I)烟气在自然力的作用下流动,烟速较快,烟气温度梯度变化较小,换热不充分;
[0005] 2)排烟温度较高,在烟气露点以上,不能实现烟气的深度余热回收。
[0006] 3)对于冷凝换热时,换热产生的凝结水容易顺着垂直烟道21直接流向水平烟道20和锅炉本体10的烟气出口处,对水平烟道20和锅炉本体10具有一定的腐蚀性,且不利用凝结水回收。
发明内容
[0007] 本发明提供了一种带有U形烟道的锅炉系统及锅炉补水系统,以解决因烟速较快而造成的换热不充分、烟道腐蚀、凝结水回收等问题,利于烟气的深度余热回收。
[0008] 本发明的目的之一是,提供一种带有U形烟道的锅炉系统,该系统包括:锅炉本体、锅炉烟道和U形烟道装置,U形烟道装置通过锅炉烟道与锅炉本体相连接;其中,U形烟道装置包括:前端竖直烟道,与锅炉烟道密闭连接,用于使锅炉排出的烟气在前端竖直烟道内自上而下流动;换热器,与前端竖直烟道密闭连接,用于使前端竖直烟道排出的烟气自上而下流过所述换热器的水管;后端“ J”形烟道,与换热器密闭连接,用于使换热器排出的烟气在所述的后端“J”形烟道内自下而上流动并排出;前端竖直烟道、换热器和后端“J”形烟道连接成U形。
[0009] 带有U形烟道的锅炉系统还包括:冷凝水箱;后端“J”形烟道的底部设有冷凝水出口,与冷凝水箱相连接,用于将后端“ J”形烟道内的冷凝水排入冷凝水箱,冷凝水箱将冷凝水输送到水处理系统后,用于锅炉补水,管网补水,或做其他用途。
[0010] U形烟道装置还包括:风机,设置于前端竖直烟道内,用于吹动烟气在前端竖直烟道内自上而下流动。
[0011 ] U形烟道装置还包括:旁通烟道,用于连通前端竖直烟道和后端“ J”形烟道,使前端竖直烟道内的烟气经旁通烟道排入后端“J”形烟道;旁通烟道闸阀,设置于旁通烟道上,用于对旁通烟道内流向后端“J”形烟道的烟气进行控制;前端竖直烟道闸阀,设置于前端竖直烟道上,用于对前端竖直烟道内流向换热器的烟气进行控制;后端“J”形烟道闸阀,设置于后端“J”形烟道上,用于对后端“J”形烟道内流向外部的烟气进行控制。
[0012] 换热器的水管为蛇形管结构。
[0013] 本发明的目的之一是,提供一种用于小区供暖的带有U形烟道的锅炉系统,该系统包括:锅炉本体、锅炉烟道和U形烟道装置、冷凝水箱和热泵,U形烟道装置通过锅炉烟道与锅炉本体相连接;其中,U形烟道装置包括:前端竖直烟道,与锅炉烟道密闭连接,用于使锅炉排出的烟气在前端竖直烟道内自上而下流动;换热器,与前端竖直烟道密闭连接,用于使前端竖直烟道排出的烟气自上而下流过换热器的水管;后端“J”形烟道,与换热器密闭连接,用于使换热器排出的烟气在后端“ J”形烟道内自下而上流动并排出;前端竖直烟道、换热器和后端“ J”形烟道连接成U形;风机,设置于前端竖直烟道内,用于吹动烟气在前端竖直烟道内自上而下流动;旁通烟道,用于连通前端竖直烟道和后端“ J”形烟道,使前端竖直烟道内的烟气经旁通烟道排入后端“ J”形烟道;旁通烟道闸阀,设置于旁通烟道上,用于对旁通烟道内流向后端“J”形烟道的烟气进行控制;前端竖直烟道闸阀,设置于前端竖直烟道上,用于对前端竖直烟道内流向换热器的烟气进行控制;后端“J”形烟道闸阀,设置于后端“J”形烟道上,用于对后端“J”形烟道内流向外部的烟气进行控制。后端“J”形烟道的底部设有冷凝水出口,与冷凝水箱相连接,用于将后端“J”形烟道内的冷凝水排入冷凝水箱,冷凝水箱将冷凝水输送到水处理系统后,用于锅炉补水,管网补水,或做其他用途;换热器的水管与热泵连接,热泵将热水输送到小区供暖系统并将温度较低的供暖回水输送回换热器。
[0014] 本发明的目的之一是,提供一种带有U形烟道的锅炉补水系统,该系统包括:锅炉本体和锅炉烟道、U形烟道装置、冷凝水箱和水泵,U形烟道装置通过锅炉烟道与锅炉本体相连接;其中,U形烟道装置包括:前端竖直烟道,与锅炉烟道密闭连接,用于使锅炉排出的烟气在前端竖直烟道内自上而下流动;换热器,与前端竖直烟道密闭连接,用于使前端竖直烟道排出的烟气自上而下流过换热器的水管;后端“ J”形烟道,与换热器密闭连接,用于使换热器排出的烟气在后端“J”形烟道内自下而上流动并排出;前端竖直烟道、换热器和后端“ J”形烟道连接成U形;风机,设置于前端竖直烟道内,用于吹动烟气在前端竖直烟道内自上而下流动;旁通烟道,用于连通前端竖直烟道和后端“J”形烟道,使前端竖直烟道内的烟气经旁通烟道排入后端“ J”形烟道;旁通烟道闸阀,设置于旁通烟道上,用于对旁通烟道内流向后端“J”形烟道的烟气进行控制;前端竖直烟道闸阀,设置于前端竖直烟道上,用于对前端竖直烟道内流向换热器的烟气进行控制;后端“J”形烟道闸阀,设置于后端“J”形烟道上,用于对后端“J”形烟道内流向外部的烟气进行控制。后端“J”形烟道的底部设有冷凝水出口,与冷凝水箱相连接,用于将后端“ J”形烟道内的冷凝水排入所述的冷凝水箱,冷凝水箱将冷凝水输送到水处理系统后,用于锅炉补水;换热器的水管分别与锅炉本体和水泵连接,水泵将凉水输送到换热器,换热器将热交换后的热水回送到锅炉本体。
[0015] 本发明的目的之一是,提供一种用于热电联产的带有U形烟道的锅炉系统,该系统包括:锅炉本体和锅炉烟道、U形烟道装置、冷凝水箱、热泵和加热器,U形烟道装置通过锅炉烟道与锅炉本体相连接;其中,U形烟道装置包括:前端竖直烟道,与锅炉烟道密闭连接,用于使锅炉排出的烟气在前端竖直烟道内自上而下流动;换热器,与前端竖直烟道密闭连接,用于使前端竖直烟道排出的烟气自上而下流过换热器的水管;后端“ J”形烟道,与换热器密闭连接,用于使换热器排出的烟气在后端“J”形烟道内自下而上流动并排出;前端竖直烟道、换热器和后端“J”形烟道连接成U形;风机,设置于前端竖直烟道内,用于吹动烟气在前端竖直烟道内自上而下流动;旁通烟道,用于连通前端竖直烟道和后端“J”形烟道,使前端竖直烟道内的烟气经旁通烟道排入后端“ J”形烟道;旁通烟道闸阀,设置于旁通烟道上,用于对旁通烟道内流向后端“J”形烟道的烟气进行控制;前端竖直烟道闸阀,设置于前端竖直烟道上,用于对前端竖直烟道内流向换热器的烟气进行控制;后端“J”形烟道闸阀,设置于后端“J”形烟道上,用于对后端“J”形烟道内流向外部的烟气进行控制。后端“ J”形烟道的底部设有冷凝水出口,与冷凝水箱相连接,用于将后端“ J”形烟道内的冷凝水排入冷凝水箱,冷凝水箱将冷凝水输送到水处理系统后,用于锅炉补水,管网补水,或做其他用途;换热器的水管与热泵连接,热泵与加热器连接,热泵将热水输送到加热器。
[0016] 本发明的目的之一是,提供一种用于热电联产的带有U形烟道的锅炉补水系统,该系统包括:锅炉本体和锅炉烟道、U形烟道装置、冷凝水箱、热泵和加热器,U形烟道装置通过锅炉烟道与锅炉本体相连接;其中,U形烟道装置包括:前端竖直烟道,与锅炉烟道密闭连接,用于使锅炉排出的烟气在前端竖直烟道内自上而下流动;换热器,与前端竖直烟道密闭连接,用于使前端竖直烟道排出的烟气自上而下流过所述换热器的水管;后端“J”形烟道,与换热器密闭连接,用于使换热器排出的烟气在后端“J”形烟道内自下而上流动并排出;前端竖直烟道、换热器和后端“J”形烟道连接成U形;风机,设置于前端竖直烟道内,用于吹动烟气在前端竖直烟道内自上而下流动;旁通烟道,用于连通前端竖直烟道和后端“J”形烟道,使前端竖直烟道内的烟气经旁通烟道排入后端“J”形烟道;旁通烟道闸阀,设置于旁通烟道上,用于对旁通烟道内流向后端“ J”形烟道的烟气进行控制;前端竖直烟道闸阀,设置于前端竖直烟道上,用于对前端竖直烟道内流向换热器的烟气进行控制;后端“J”形烟道闸阀,设置于后端“J”形烟道上,用于对后端“J”形烟道内流向外部的烟气进行控制。后端“J”形烟道的底部设有冷凝水出口,与冷凝水箱相连接,用于将后端“J”形烟道内的冷凝水排入冷凝水箱,冷凝水箱将冷凝水输送到水处理系统后,用于锅炉补水;换热器的水管与所述的热泵连接,热泵分别与加热器和锅炉本体相连接,热泵将热水输送到加热器和锅炉本体。
[0017] 本发明的有益效果在于:(1)能够充分回收锅炉尾气中的低品位热量以及烟气含水冷凝释放的潜热,制备高品位热能,可用于加热锅炉系统用水或者制造生活用热水等方面,最大限度的提高了资源使用效率;(2)针对烟气进行冷凝换热,能够回收大量的烟气冷凝水,这部分经过处理后成分较为清洁,可以用来补充锅炉用水等生产用水,节约了水资源;(3)在对烟气进行余热回收过程中,烟气中的部分NOx以及少量的SO2、粉尘等随凝结水回收到冷凝水箱中,降低了浓度,有效减少有毒有害物质的排放。
附图说明
[0018] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019] 图1为现有技术的锅炉系统示意图;
[0020]图2为本发明实施例的带有U形烟道的锅炉系统的结构示意图;
[0021]图3为本发明实施例的带有U形烟道的锅炉系统的换热器的水管结构图;
[0022]图4为本发明实施例的具有冷凝水处理功能的锅炉系统的结构示意图;
[0023]图5为本发明实施例的用于小区供暖的带有U形烟道的锅炉系统结构示意图;
[0024]图6为本发明实施例的带有U形烟道的锅炉补水系统的结构示意图;
[0025]图7为本发明实施例的用于热电联产的带有U形烟道的锅炉系统的结构示意图;
[0026]图8为本发明实施例的用于热电联产的带有U形烟道的锅炉补水系统的结构示意图。
具体实施方式
[0027] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0028] 实施例1
[0029] 如图2所示,本实施例的带有U形烟道的锅炉系统包括:锅炉本体100、锅炉烟道101和U形烟道装置200,U形烟道装置200通过锅炉烟道101与锅炉本体100相连接。
[0030] U形烟道装置200包括:前端竖直烟道201,与锅炉烟道密闭连接,用于使锅炉排出的烟气在前端竖直烟道内自上而下流动;换热器202,与前端竖直烟道201密闭连接,用于使前端竖直烟道201排出的烟气自上而下流过换热器202的水管;后端“J”形烟道203,与换热器202密闭连接,用于使换热器202排出的烟气在后端“ J”形烟道203内自下而上流动并排出;前端竖直烟道201、换热器202和后端“J”形烟道203连接成U形。
[0031] 换热器202通过给水管301与水泵300相连接,水泵300将凉水传送给换热器202进行热交换。
[0032] 如图3所示,本实施例中换热器202的水管采用蛇形管、翅片管或套管式等结构,选用传热和耐腐蚀性较好的纯度99.9%紫铜,表面涂有适用于烟气凝结换热的耐酸专用耐腐涂层;换热器壳体及端子均采用优质不锈钢材料。换热器202针对汽-液相变换热,增加了光管的肋片结构,可增加受热面积,减少了液滴和液膜的厚度,有利于增强换热。同时,适当地增加了肋片间距,可保证在最大凝结水量下,也不会出现搭桥。
[0033] 实施例2
[0034] 如图4所示,本实施例的带有U形烟道的锅炉系统包括:锅炉本体100、锅炉烟道101和U形烟道装置200、冷凝水箱210,U形烟道装置200通过锅炉烟道101与锅炉本体100相连接。
[0035] U形烟道装置200包括:前端竖直烟道201,与锅炉烟道密闭连接,用于使锅炉排出的烟气在前端竖直烟道内自上而下流动;换热器202,与前端竖直烟道201密闭连接,用于使前端竖直烟道201排出的烟气自上而下流过换热器202的水管;后端“ J”形烟道203,与换热器202密闭连接,用于使换热器202排出的烟气在后端“J”形烟道203内自下而上流动并排出;前端竖直烟道201、换热器202和后端“J”形烟道203连接成U形。
[0036] 换热器202通过给水管301与水泵300相连接,水泵300将凉水传送给换热器202进行热交换。
[0037] 后端“J”形烟道302的底部设有冷凝水出口 209,与冷凝水箱210相连接,用于将后端“J”形烟道203内的冷凝水排入冷凝水箱210,冷凝水箱210将冷凝水输送到水处理系统后,用于锅炉补水,管网补水,或做其他用途。
[0038] U形烟道装置还包括:风机208,设置于前端竖直烟道201内,用于吹动烟气在前端竖直烟道内自上而下流动。
[0039] U形烟道装置还包括:旁通烟道204,用于连通前端竖直烟道201和后端“ J”形烟道203,使前端竖直烟道201内的烟气经旁通烟道204排入后端“ J”形烟道203 ;旁通烟道闸阀205,设置于旁通烟道204上,用于对旁通烟道204内流向后端“J”形烟道203的烟气进行控制;前端竖直烟道闸阀206,设置于前端竖直烟道201上,用于对前端竖直烟道201内流向换热器202的烟气进行控制;后端“J”形烟道闸阀207,设置于后端“J”形烟道203上,用于对后端“J”形烟道203内流向外部的烟气进行控制。
[0040] 换热器202的水管为蛇形管结构。
[0041] 本实施例的冷凝水箱210,装在U型烟道的最底部,横截面可以是圆型、矩形和方形等,设有加料口、溢流口、出水口、排污口等,水箱容量与锅炉匹配。材质:碳钢衬覆防腐材料或整体合金材料作为冷凝水箱的材料,一些非金属材料,例如玻璃钢和耐酸瓷砖也用来制作冷凝水箱容器,使得设备选材范围广泛,成本降低。
[0042] 凝结产生的冷凝水顺着U型烟道流入冷凝水箱210中,通过加入碱性溶液(如NaOH或NaHCO3水溶液)调节凝结水pH值,进行水处理后,达到要求后,回收再利用。
[0043] 风机208的功能在于,由于烟气自身流动特性,烟气自下向上流动,U型烟道迫使烟气自上向下流动,增加了流动阻力,因此,在烟道中增加了风机208,一方面克服烟气自身阻力,另一方面克服换热器等阻力。
[0044] 本实施例的效果在于,(I)降低液膜厚度,增强传热。在烟气余热回收过程中,高温的烟气进入换热器,传热给换热器内流动的冷却水,在换热器外壁上会凝结形成液膜或者液滴。烟气余热回收换热器内部是水平蛇形管排列,在重力、离心力及界面剪力的作用下,凝结的水由一个水平管向下滴落到另一个水平管上,沿加热管外壁呈膜状向下流动,并依靠管内介质的加热而不断蒸发产生二次蒸汽的过程,并在加热管外形成气液两相共存的流动状态,多年来,众多学者对此进行了许多实验。该发明中烟气自上向下受迫流动,一方面降低了管外液膜的平均厚度,增强了传热,另一方面使管外液体流动速度加快,管外液膜波动加剧,增加了液膜的湍流度,有利于管外对流换热。(2)换热充分。传统的烟气余热回收中,烟气均自下而上经过换热器,在自然力的作用下排至大气中,烟速较快,换热不充分。该发明中U型烟道入口处,在引风机作用下烟气自上而下受迫经过换热器,烟速较慢,能够充分与换热器换热,增强传热。另一方面,由于上部烟气温度较高,下部烟气温度低,在换热过程中,上下部烟气不易发生混流,与换热器的逆流换热充分,增大烟气进出口温差,能将最终排出的烟气温度降低到露点以下,实现烟气的深度余热回收。(3) “U”型烟道最低处设置了冷凝水排放装置,有利于冷凝水排放完全,通过冷凝水箱对凝结水进行处理,回收利用。(4)换热设备离地面较近,无需做较高支撑,设备的安装及维护极为方便。
[0045] 实施例3
[0046] 该发明U型烟道锅炉不仅可以直接与换热器连接,回收一次余热,还可以与热泵等连接,进行深度的烟气余热回收。
[0047] 以某小区冬季供暖为例:锅炉为用户采暖供水,热泵系统与锅炉换热器连接,为二次采暖回水加热。
[0048] 如图5所示,用于小区供暖的带有U形烟道的锅炉系统,包括:锅炉本体、锅炉烟道和U形烟道装置、冷凝水箱和热泵,U形烟道装置通过锅炉烟道与锅炉本体相连接;其中,U形烟道装置包括:前端竖直烟道,与锅炉烟道密闭连接,用于使锅炉排出的烟气在前端竖直烟道内自上而下流动;换热器,与前端竖直烟道密闭连接,用于使前端竖直烟道排出的烟气自上而下流过换热器的水管;后端“ J”形烟道,与换热器密闭连接,用于使换热器排出的烟气在后端“J”形烟道内自下而上流动并排出;前端竖直烟道、换热器和后端“J”形烟道连接成U形;风机,设置于前端竖直烟道内,用于吹动烟气在前端竖直烟道内自上而下流动;旁通烟道,用于连通前端竖直烟道和后端“J”形烟道,使前端竖直烟道内的烟气经旁通烟道排入后端“ J”形烟道;旁通烟道闸阀,设置于旁通烟道上,用于对旁通烟道内流向后端“ J”形烟道的烟气进行控制;前端竖直烟道闸阀,设置于前端竖直烟道上,用于对前端竖直烟道内流向换热器的烟气进行控制;后端“J”形烟道闸阀,设置于后端“J”形烟道上,用于对后端“J”形烟道内流向外部的烟气进行控制。后端“J”形烟道的底部设有冷凝水出口,与冷凝水箱相连接,用于将后端“J”形烟道内的冷凝水排入冷凝水箱,冷凝水箱将冷凝水输送到水处理系统后,用于锅炉补水,管网补水,或做其他用途;换热器的水管与热泵连接,热泵将热水输送到小区供暖系统并将温度较低的供暖回水反馈给换热器。
[0049] 二次回水温度在45°C左右,通过换热器加热后进入热泵系统的水温为35°C左右,经过热泵再循环后,可将二次水供水温度提高至60°C,大大提高了整个系统的供热能力,节约了大量能源。并且,凝结产生的水经过处理后,可以回收利用,有利于节约水资源;通过处理后的排烟温度可降低到40°C以下,有利于烟气中NOx&SOx&度降低,对于环保意义重大。
[0050] 热泵可以用电驱动、燃气驱动或者锅炉产生的高温水驱动,方式多样。
[0051] 实施例4
[0052] 本实施例的锅炉系统可直接替代传统热水锅炉,锅炉进水管与U型管道中的换热器连接,从烟气中吸收的热量后作为锅炉给水,经过加热后供给用户侧。
[0053] 如图6所示,本实施例的带有U形烟道的锅炉补水系统包括:锅炉本体和锅炉烟道、U形烟道装置、冷凝水箱和水泵,U形烟道装置通过锅炉烟道与锅炉本体相连接;其中,U形烟道装置包括:前端竖直烟道,与锅炉烟道密闭连接,用于使锅炉排出的烟气在前端竖直烟道内自上而下流动;换热器,与前端竖直烟道密闭连接,用于使前端竖直烟道排出的烟气自上而下流过换热器的水管;后端“ J”形烟道,与换热器密闭连接,用于使换热器排出的烟气在后端“J”形烟道内自下而上流动并排出;前端竖直烟道、换热器和后端“J”形烟道连接成U形;风机,设置于前端竖直烟道内,用于吹动烟气在前端竖直烟道内自上而下流动;旁通烟道,用于连通前端竖直烟道和后端“J”形烟道,使前端竖直烟道内的烟气经旁通烟道排入后端“J”形烟道;旁通烟道闸阀,设置于旁通烟道上,用于对旁通烟道内流向后端“J”形烟道的烟气进行控制;前端竖直烟道闸阀,设置于前端竖直烟道上,用于对前端竖直烟道内流向换热器的烟气进行控制;后端“J”形烟道闸阀,设置于后端“J”形烟道上,用于对后端“J”形烟道内流向外部的烟气进行控制。后端“J”形烟道的底部设有冷凝水出口,与冷凝水箱相连接,用于将后端“J”形烟道内的冷凝水排入所述的冷凝水箱,冷凝水箱将冷凝水输送到水处理系统后,用于锅炉补水,或做其他用途;换热器的水管分别与锅炉本体和水泵连接,水泵将凉水输送到换热器,换热器将热交换后的热水回送到锅炉本体。
[0054] 本实施例锅炉补水系统可使给水温度提高10°C以上,并且最终排烟温度可降低到40°C左右,不仅节约大量化石能源,而且有利于烟气中NOx& SO^农度降低,对于环保意义重大。
[0055] 热泵可以用电驱动、燃气驱动或者锅炉产生的高温水驱动,方式多样。
[0056] 实施例5
[0057] 如图7所示,本实施例的用于热电联产的带有U形烟道的锅炉系统包括:锅炉本体和锅炉烟道、U形烟道装置、冷凝水箱、热泵和加热器,U形烟道装置通过锅炉烟道与锅炉本体相连接;其中,U形烟道装置包括:前端竖直烟道,与锅炉烟道密闭连接,用于使锅炉排出的烟气在前端竖直烟道内自上而下流动;换热器,与前端竖直烟道密闭连接,用于使前端竖直烟道排出的烟气自上而下流过换热器的水管;后端“ J”形烟道,与换热器密闭连接,用于使换热器排出的烟气在后端“J”形烟道内自下而上流动并排出;前端竖直烟道、换热器和后端“ J”形烟道连接成U形;风机,设置于前端竖直烟道内,用于吹动烟气在前端竖直烟道内自上而下流动;旁通烟道,用于连通前端竖直烟道和后端“ J”形烟道,使前端竖直烟道内的烟气经旁通烟道排入后端“J”形烟道;旁通烟道闸阀,设置于旁通烟道上,用于对旁通烟道内流向后端“J”形烟道的烟气进行控制;前端竖直烟道闸阀,设置于前端竖直烟道上,用于对前端竖直烟道内流向换热器的烟气进行控制;后端“J”形烟道闸阀,设置于后端“J”形烟道上,用于对后端“J”形烟道内流向外部的烟气进行控制。后端“J”形烟道的底部设有冷凝水出口,与冷凝水箱相连接,用于将后端“ J”形烟道内的冷凝水排入冷凝水箱,冷凝水箱将冷凝水输送到水处理系统后,用于锅炉补水,管网补水,或做其他用途;换热器的水管与热泵连接,热泵与加热器连接,热泵将热水输送到加热器。
[0058] 在热电联产中,热电联产电站蒸汽发电后的乏汽将直接进入加热器,将700C的供热回水加热到130°C,用于管网供热。
[0059] 使用本锅炉系统后,乏汽一部分被抽取至热泵作为热泵的驱动源。烟道中的换热器吸收烟气中的余热,并输送至热泵,热泵利用这部分热源加热70°C的回水成98°C的热水输送至热网加热器,再经蒸汽直接加热至130°C用于管网供热。使用本锅炉后,既回收了烟气中的余热,同时提高了进入加热器的水温,提高锅炉效率约10%。
[0060] 实施例6
[0061] 如图8所示,本实施例的用于热电联产的带有U形烟道的锅炉补水系统包括:锅炉本体和锅炉烟道、U形烟道装置、冷凝水箱、热泵和加热器,U形烟道装置通过锅炉烟道与锅炉本体相连接;其中,U形烟道装置包括:前端竖直烟道,与锅炉烟道密闭连接,用于使锅炉排出的烟气在前端竖直烟道内自上而下流动;换热器,与前端竖直烟道密闭连接,用于使前端竖直烟道排出的烟气自上而下流过所述换热器的水管;后端“J”形烟道,与换热器密闭连接,用于使换热器排出的烟气在后端“J”形烟道内自下而上流动并排出;前端竖直烟道、换热器和后端“J”形烟道连接成U形;风机,设置于前端竖直烟道内,用于吹动烟气在前端竖直烟道内自上而下流动;旁通烟道,用于连通前端竖直烟道和后端“J”形烟道,使前端竖直烟道内的烟气经旁通烟道排入后端“ J”形烟道;旁通烟道闸阀,设置于旁通烟道上,用于对旁通烟道内流向后端“J”形烟道的烟气进行控制;前端竖直烟道闸阀,设置于前端竖直烟道上,用于对前端竖直烟道内流向换热器的烟气进行控制;后端“J”形烟道闸阀,设置于后端“J”形烟道上,用于对后端“J”形烟道内流向外部的烟气进行控制。后端“J”形烟道的底部设有冷凝水出口,与冷凝水箱相连接,用于将后端“J”形烟道内的冷凝水排入冷凝水箱,冷凝水箱将冷凝水输送到水处理系统后,用于锅炉补水;换热器的水管与所述的热泵连接,热泵分别与加热器和锅炉本体相连接,热泵将热水输送到加热器和锅炉本体。
[0062] 使用本实施例锅炉系统后,乏汽一部分被抽取至热泵作为热泵的驱动源。换热器中的水吸收烟气中的余热,经过热泵加热锅炉回水。使用本锅炉后,既回收了烟气中的余热,同时提高了进入加热器的水温,提高锅炉效率约10%。
[0063] 本发明实施例的有益效果在于:(1)能够充分回收锅炉尾气中的低品位热量以及烟气含水冷凝释放的潜热,制备高品位热能,可用于加热锅炉系统用水或者制造生活用热水等方面,最大限度的提高了资源使用效率;(2)针对烟气进行冷凝换热,能够回收大量的烟气冷凝水,这部分经过处理后成分较为清洁,可以用来补充锅炉用水等生产用水,节约了水资源;(3)在对烟气进行余热回收过程中,烟气中的部分NOx以及少量的S02、粉尘等随凝结水回收到冷凝水箱中,降低了浓度,有效减少有毒有害物质的排放。
[0064] 本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (3)

1.一种带有U形烟道的锅炉系统,所述的系统包括:锅炉本体和锅炉烟道;其特征是,所述的系统还包括:u形烟道装置,所述的U形烟道装置通过锅炉烟道与所述的锅炉本体相连接;其中, 所述的U形烟道装置包括: 前端竖直烟道,与所述的锅炉烟道密闭连接,用于使锅炉排出的烟气在所述前端竖直烟道内自上而下流动; 换热器,与所述的前端竖直烟道密闭连接,用于使所述前端竖直烟道排出的烟气自上而下流过所述换热器的水管; 后端“J”形烟道,与所述的换热器密闭连接,用于使所述换热器排出的烟气在所述的后端“J”形烟道内自下而上流动并排出; 所述的前端竖直烟道、换热器和后端“ J”形烟道连接成U形; 所述的系统还包括:冷凝水箱;所述后端“J”形烟道的底部设有冷凝水出口,与所述的冷凝水箱相连接,用于将所述后端“J”形烟道内的冷凝水排入所述的冷凝水箱,所述的冷凝水箱将冷凝水输送到水处理系统; 所述的U形烟道装置还包括: 旁通烟道,用于连通所述的前端竖直烟道和后端“J”形烟道,使所述前端竖直烟道内的烟气经所述的旁通烟道排入所述的后端“J”形烟道; 旁通烟道闸阀,设置于所述的旁通烟道上,用于对所述旁通烟道内流向所述后端“J”形烟道的烟气进行控制; 前端竖直烟道闸阀,设置于所述的前端竖直烟道上,用于对所述前端竖直烟道内流向所述换热器的烟气进行控制; 后端“J”形烟道闸阀,设置于所述的后端“J”形烟道上,用于对所述后端“J”形烟道内流向外部的烟气进行控制。
2.根据权利要求1所述的带有U形烟道的锅炉系统,其特征是,所述的U形烟道装置还包括:风机,设置于所述的前端竖直烟道内,用于吹动烟气在所述前端竖直烟道内自上而下流动。
3.根据权利要求1所述的带有U形烟道的锅炉系统,其特征是,所述的换热器的水管为蛇形管结构。
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