CN103759558A - 锅炉低温余热利用装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种锅炉低温余热利用装置，包括管道主体、箱体，管道主体的内部管道中设有内螺纹形成内螺纹烟道，内螺纹烟道内流通纳米流体；管道主体外部设有外部肋片。箱体外层设有保温层形成外层保温箱体。本发明利用外部肋板内部含螺纹的管道能增加热量传递效率的特性、利用纳米流体能够增加热传递效率的特性、以及热量能自发从高温物体传向低温物体的原理，流经锅炉尾烟道的热量在经过设计好的自热水箱内部管道后，通过外部肋板内部含螺纹的管道增强烟气剩余热量的吸收效率；由从底部自下而上流通的纳米流体带走大部分热量，从而达到将锅炉未经利用的低温余热在此吸收利用的目的。构造简单，成本低廉。

Description

锅炉低温余热利用装置

技术领域

本发明涉及一种传热过程、环境保护领域，尤其是一种锅炉低温余热回收利用设备。

背景技术

目前，锅炉的余热利用有很多种方式：比如利用锅炉尾部烟道的烟气热量加热给水的省煤器、在尾部烟道中利用烟气热量加热参与炉膛燃烧空气的空气预热器、利用锅炉的连续排污水的热量加热给水的给水加热器， 利用炉膛底部炉渣的热量加热参与锅炉燃烧的空气和给水， 除了这些常规的利用方式外， 还有利用锅炉连排水进行直接发电的装置以及深度利用锅炉尾部烟气热量的装置等。

目前公开的专利主要有：

1、   江苏省南京市的刘小平;朱华萍;江静发明的锅炉低温余热烟气回收设备，专利号：201120059010.4

2、   山东省青岛市的崔付林发明的低温余热回收式热管锅炉装置，专利号：200610166283.2

3、   辽宁省沈阳市的陈建勤等人发明的一种煤电厂可控式热管烟气余热回收系统及方法，专利号：201110392884.6

4、   山东省青岛市的王波发明的烟气余热回收针形管余热锅炉，专利号：201120365963.3

5、   江苏省南京市的王海波;王少云;黄强发明的带调温器的锅炉烟气余热回收装置，专利号：201210023018.4

6、   江苏省南京市的王海波等人发明的用于锅炉烟气余热回收的复合相变换热装置，专利号：201120443279.2

7、   广东省东莞市的王洪彬发明的锅炉烟气余热回收系统，专利号：201120559398.4

8、   贵州省贵阳市的刘厚贵发明的热电厂锅炉尾部烟气除尘及脱硫处理工艺及装置，专利号：200710202703.2

9、山东省潍坊市的张建勋发明的多功能锅炉烟气处理装置，专利号：201220092070.0 

以上专利存在的普遍问题是余热利用效率不高，尤其在低温余热利用方面没有优势，急需寻求一种性能可靠、价格适中、适用面广而且使用寿命长的锅炉低温余热利用装置。本装置就是基于这些理念而研发制作的。

目前，锅炉的余热利用有很多种方式：比如利用锅炉尾部烟道的烟气热量加热给水的省煤器、在尾部烟道中利用烟气热量加热参与炉膛燃烧空气的空气预热器、利用锅炉的连续排污水的热量加热给水的给水加热器， 利用炉膛底部炉渣的热量加热参与锅炉燃烧的空气和给水， 除了这些常规的利用方式外， 还有利用锅炉连排水进行直接发电的装置以及深度利用锅炉尾部烟气热量的装置等。这些装置往往都比较复杂而且成本较高。

我国有80%左右的电能靠煤电产生，而燃煤产生的大量热能并未得到充分地利用。在当“市场煤、计划电”的大背景下，随着煤价高企，发电企业亏损日益严重，如何充分利用锅炉低温余热，探索锅炉低温余热技术、提高热能的利用效率。 为发电企业创造更多的价值来弥补部分利益上的损失显得十分重要。因此，本发明装置利用简单的原理将热量进行交换，将原本浪费的锅炉低温余热再次收集利用。

发明内容

本发明是要提供一种锅炉低温余热利用装置，该装置利用外部肋板内部含螺纹的管道能增加热量传递效率的特性、利用纳米流体能够增加热传递效率的特性、以及热量能自发从高温物体传向低温物体的原理，流经锅炉尾烟道的热量在经过设计好的自热水箱内部管道后，通过外部肋板内部含螺纹的管道增强烟气剩余热量的吸收效率；由从底部自下而上流通的纳米流体带走大部分热量，从而达到将锅炉未经利用的低温余热在此吸收利用的目的，并且构造简单，成本低廉。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种锅炉低温余热利用装置，包括管道主体、箱体，其特点是：管道主体的内部管道中设有内螺纹形成内螺纹烟道，内螺纹烟道内流通纳米流体。

管道主体外部设有外部肋片。箱体外层设有保温层形成外层保温箱体。

本发明的有益效果：

1、自热水箱中的烟道设计为外部肋板内部内螺纹的管道，增大热气流与管道及管道内部纳米流体的接触散热面积。

2、自热水箱中的进、出水管道，利用外加压力将水从自热水箱底部增压到其顶部流出，使常温纳米流体能充分吸收锅炉低温管道中的余热，以达到将锅炉低温余热充分吸收的目的。

3、自热水箱装置外层隔热装置，令装置内部的热量能被充分吸收利用。

4、利用纳米流体能增加热量的传递效率的特性，使管道内流着纳米流体。

本发明利用外部肋板内部含螺纹的管道能增加热量传递效率的特性、利用纳米流体能够增加热传递效率的特性、以及热量能自发从高温物体传向低温物体的原理，流经锅炉尾烟道的热量在经过设计好的自热水箱内部管道后，通过外部肋板内部含螺纹的管道增强烟气剩余热量的吸收效率；由从底部自下而上流通的纳米流体带走大部分热量，从而达到将锅炉未经利用的低温余热在此吸收利用的目的。构造简单，成本低廉。

利用该专利的冷热交换技术方案，可以在不影响锅炉工作性能的条件下，实现锅炉低温余热的利用，而且，流经锅炉尾烟道的热量在经过设计好的自热水箱内部管道后，由外部肋板内部内螺纹的管道增强烟气剩余热量的传递效率；由从底部自下而上的纳米流体带走大部分的热量，从而达到将锅炉未经利用的低温余热在此吸收利用的目的，以更好的利用锅炉低温余热。

附图说明

图1是本发明的结构主视图；

图2是本发明的结构俯视图；

图3是管道外部结构示意图；

图4是管道内部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1至图4所示，本发明的锅炉低温余热利用装置，包括管道主体8、箱体、外部肋片7等。

管道主体8的内部管道10中设有内螺纹9形成内螺纹烟道5，内螺纹烟道5内流通纳米流体。箱体外层设有保温层形成外层保温箱体6。管道主体8外部设有外部肋片7。

从锅炉里出来的带着余热的烟气从图1、2中的进烟口1进入外部肋板内部内螺纹烟道5，在外部肋板7内部内螺纹烟道5内流通着纳米流体，利用纳米流体以用来增加热量的传递效率，外部肋板7内部内螺纹烟道5内的纳米流体通过外部循环泵进行循环流通；烟气从出烟口2处排出；然后在进水口3处用水泵将常温纳米流体注入水箱，利用外部肋板7内部内螺纹烟道5中的烟气残余热量将水箱中已经通过进水口3注满的常温纳米流体进行加热，利用纳米流体能增加热量传递效率的特性、以及热量能自发从高温物体传向低温物体的原理更好的将低温余热进行吸收利用；加热后的纳米流体通过出水口4流出水箱，开始供厂里取暖或烘煤等使用。          

  箱体外部设置外层保温箱体6目的在于：第一是避免热量的二次散发，以做到热量的充分吸收利用；第二是将自热水箱与外部空气隔绝，避免水箱在空气中的氧化，以延长自热水箱的使用寿命。

如图4所示，内部管道10内流通着纳米流体以用来增加热量传递效率；带着余热的烟气从图1、2中的进烟口1进入，热量经过外部肋片7被吸收，通过管道主体8及内部螺纹9增强热量传递；内部管道10内流通有纳米流体，用来更进一步增加传热效率。

该装置是为电厂量身打造的。不过，将来还可以延伸至更广的适用领域。该装置设计简单使得其制造成本大大降低，有利于后期大规模的生产，有助于市场占有率的提高。

Claims (3)

1.一种锅炉低温余热利用装置，包括管道主体（8）、箱体，其特征在于：所述管道主体（8）的内部管道（10）中设有内螺纹（9）形成内螺纹烟道（5），内螺纹烟道（5）内流通纳米流体。

2.根据权利要求1所述的锅炉低温余热利用装置，其特征在于：所述箱体外层设有保温层形成外层保温箱体（6）。

3.根据权利要求1所述的锅炉低温余热利用装置，其特征在于：所述管道主体（8）外部设有外部肋片（7）。

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