CN106051800A - 一种节能环保的双回路并联式烟气余热利用回收装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种节能环保的双回路并联式烟气余热利用回收装置及方法，包括加热炉、热交换器、锅炉、粉尘沉降室、余热回收器和竖直烟囱，锅炉上设有烟气输出管，烟气输出管上分别连接有第一分流支管和第二分流支管粉尘沉降室内设有若干导流板，导流板上设有孔洞，余热回收器内设有若干换热管，余热回收器顶部设有管程进口，余热回收器底部设有管程出口和冷凝水出口，第二分流支管上设有除尘器；本发明可净化烟气的烟气余热，提高热量利用率高，同时净化粉尘防止环境污染。

Description

一种节能环保的双回路并联式烟气余热利用回收装置及方法

技术领域

本发明涉及一种节能环保的双回路并联式烟气余热利用回收装置及方法，属于能源回收利用设备技术领域。

背景技术

当前，面对紧张的世界能源形势，国内外一直在研发可替代的新型能源，同时也在节能减排过程中,注重对能量的回收利用，2012年，国务院正式印发了《节能减排“十二五”规划》，特别明确了“十二五”节能减排的重点工程，重点提及了在节能改造工程中余压余热的利用。随着节能工作进一步开展,各种新型节能先进炉型日趋完善，且采用新型耐火纤维等优质保温材料后使得热损失明显下降，采用先进燃烧装置强化燃烧，降低了不完全燃烧量，空燃比也趋于合理，然而，降低排烟热损失和回收烟气余热的技术仍进展不快，为了进一步提高热效率，达到节能降耗的目的，回收烟气余热也是一项重要的节能途径。

目前，各种燃烧炉或多或少都存在热效率偏低的问题，其中一个重要的原因是排烟热损失，且高温烟气携带有粉尘和二氧化硫等有害气体，排放到大气中造成环境污染和大气温度升高。

烟气余热回收主要是通过某种换热方式将烟气携带的热量转换成可以利用的热量。现有技术中使用的余热回收装置通常安装在锅炉排烟口至烟囱出口之间，而这种方式的缺点在于：锅炉烟气余热装置对锅炉排出的烟气阻力较大，对锅炉内部的燃烧条件会产生一定的影响；将锅炉烟气余热回收器直接串接在锅炉排烟口至烟囱出口之间，还不便于对锅炉烟气余热回收器维护清理，余热回收装置维护清理仍需要将燃气锅炉停工才能进行；烟气中会夹杂较多的灰尘，这些灰尘长期吸附在余热回收装置中，容易损坏余热回收装置，若采用除尘器处理，烟气中的颗粒虽然可以净化，但存在有细小颗粒，若将烟气温度降到露点以下，则产生的冷凝水会把烟气中的颗粒粘附在换热器表面，堵塞烟道。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种节能环保的双回路并联式烟气余热利用回收装置及方法，可净化烟气的烟气余热，提高热量利用率高，同时净化粉尘防止环境污染。

本发明是通过如下的技术方案予以实现的：

一种节能环保的双回路并联式烟气余热利用回收装置，包括加热炉、热交换器、锅炉、粉尘沉降室、余热回收器和竖直烟囱，其中，所述热交换器两端分别与加热炉和锅炉相连，所述锅炉上设有烟气输出管，所述烟气输出管上分别连接有第一分流支管和第二分流支管；

所述粉尘沉降室一侧设有进烟口，另一侧设有出烟口，所述进烟口与第一分流支管相连，所述粉尘沉降室内设有若干导流板，所述若干导流板与第一分流支管垂直，且相互交错均匀间隔设置，所述导流板上设有孔洞，所述相邻导流板上的孔洞叠加交错设置，所述粉尘沉降室底部设有粉尘输出管；

所述余热回收器一侧设有进烟管，另一侧设有出烟管，所述进烟管与粉尘沉降室的出烟口相连，所述出烟管与竖直烟囱相连，所述余热回收器内设有若干换热管，所述若干换热管两端与余热回收器之间设有管板，所述余热回收器顶部设有管程进口，所述余热回收器底部设有管程出口和冷凝水出口，所述管程进口和管程出口分别位于若干换热管两侧，所述出烟管和第二分流支管一端均与竖直烟囱相连，所述第二分流支管上设有除尘器。

上述一种节能环保的双回路并联式烟气余热利用回收装置，其中，所述烟气输出管、第一分流支管和竖直烟囱上均设有流量控制阀，所述竖直烟囱上的流量控制阀位于出烟管与第二分流支管之间。

上述一种节能环保的双回路并联式烟气余热利用回收装置，其中，所述粉尘沉降室内壁顶部和底部均设有定位板，所述导流板端部以铝钎焊工艺与定位板相连，所述导流板与定位板之间设有密封垫。

上述一种节能环保的双回路并联式烟气余热利用回收装置，其中，所述余热回收器外设有保温层。

上述一种节能环保的双回路并联式烟气余热利用回收装置，其中，所述管程进口连接有水泵。

上述一种节能环保的双回路并联式烟气余热利用回收装置，其中，所述换热管为翅片式换热管，所述翅片式换热管由厚壁铝管动态旋压一体成型，所述翅片式换热管为硅铝合金材质，所述换热管与管板之间以铝钎焊工艺相连。

上述一种节能环保的双回路并联式烟气余热利用回收装置，其中，所述粉尘输出管与冷凝水出口之间设有连接管，所述连接管以铝钎焊工艺分别与粉尘输出管与冷凝水出口相连。

一种节能环保的双回路并联式烟气余热利用回收方法，其方法如下：

在加热炉内投入燃料，在热交换器内通入空气，在锅炉通入蒸汽，燃料经热交换器和锅炉进行燃烧，产生热空气和夹带热量的烟气，热空气在加热炉和热交换器内循环，夹带热量的烟气在锅炉高压下，通过烟气输出管和第一分流支管从进烟口进入粉尘沉降室，经导流板折流，降低烟气流速，导流板孔洞使烟气中的粉尘沉积到粉尘沉降室底部，粉尘通过粉尘输出管输出；

随后烟气从出烟口和进烟管进入余热回收器壳程，通过水泵将冷流体输入翅片式换热管中，烟气与翅片式换热管外壁接触，对冷流体传热加热，加热后的冷流体从管程出口排出，翅片式换热管外产生冷凝水，冷凝水经过冷凝水出口排除或通过连接管与粉尘输出管相连，使冷凝水会与粉尘混合，随后烟气从竖直烟囱排出；

当锅炉废气温度低于110℃或流量小于正常值32%时，通过调节流量控制阀，使第二分流支管上的除尘器对烟气除尘后从竖直烟囱排出。

本发明的有益效果为：

粉尘沉降室内交错设置的导流板，可对烟气形成阻挡,烟气在粉尘沉降室内折弯流动，使烟气气流速度减小，提高除尘效果，防止冷凝水粘附烟气中的粉尘颗粒，造成管道堵塞。

烟气将热量传递给管程内流体实现烟气热量的回收，加热后的流体可用于房间供暖或生活热水；冷凝水通过连接管与粉尘输出管相连，使冷凝水会与粉尘混合，可防止粉尘飞扬造成的大气污染。

本发明采用翅片式换热管，增大换热管的内表面积，从而增大换热接触面积，提高换热效率；采用铝钎焊工艺和密封垫提高装置稳固性和密封性。

综上，本发明采用第一分流支管和第二分流支管这种并联结构设计方便根据锅炉内压力控制烟气流通，可净化烟气的烟气余热，提高热量利用率高，同时净化粉尘防止环境污染。

附图说明

图1为本发明结构流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

一种节能环保的双回路并联式烟气余热利用回收装置，包括加热炉1、热交换器2、锅炉3、粉尘沉降室4、余热回收器5和竖直烟囱6，其中，所述热交换器2两端分别与加热炉1和锅炉3相连， 所述锅炉3上设有烟气输出管7，所述烟气输出管7上分别连接有第一分流支管8和第二分流支管9；

所述粉尘沉降室4一侧设有进烟口11，另一侧设有出烟口12，所述进烟口11与第一分流支管8相连，所述粉尘沉降室4内设有若干导流板33，所述若干导流板33与第一分流支管8垂直，且相互交错均匀间隔设置，所述导流板33上设有孔洞13，所述相邻导流板33上的孔洞13叠加交错设置，所述粉尘沉降室4内壁顶部和底部均设有定位板14，所述导流板33端部以铝钎焊工艺与定位板14相连，所述导流板33与定位板14之间设有密封垫15，所述粉尘沉降室4底部设有粉尘输出管16；

所述余热回收器5外设有保温层17，所述余热回收器5一侧设有进烟管18，另一侧设有出烟管19，所述进烟管18与粉尘沉降室4的出烟口12相连，所述出烟管19与竖直烟囱6相连，所述余热回收器5内设有若干换热管20，所述若干换热管20两端与余热回收器5之间设有管板21，所述换热管20为翅片式换热管，所述翅片式换热管由厚壁铝管动态旋压一体成型，所述翅片式换热管为硅铝合金材质，所述换热管20与管板21之间以铝钎焊工艺相连；

所述余热回收器5顶部设有管程进口22，所述余热回收器5底部设有管程出口23和冷凝水出口24，所述管程进口22和管程出口23分别位于若干换热管20两侧，所述管程进口23连接有水泵25，所述粉尘输出管16与冷凝水出口24之间设有连接管26，所述连接管25以铝钎焊工艺分别与粉尘输出管16与冷凝水出口25相连；

所述出烟管19和第二分流支管9一端均与竖直烟囱6相连，所述第二分流支管9上设有除尘器27，所述烟气输出管7、第一分流支管8和竖直烟囱6上均设有流量控制阀10，所述竖直烟囱6上的流量控制阀10位于出烟管19与第二分流支管9之间。

一种节能环保的双回路并联式烟气余热利用回收方法，其方法如下：

在加热炉1内投入燃料29，热交换器2内通入空气30，锅炉3通入蒸汽32，燃料29经热交换器2、锅炉3进行燃烧，热空气31在加热炉1和热交换器2循环，夹带热量的烟气在锅炉3高压下，通过烟气输出管7和第一分流支管8从进烟口11进入粉尘沉降室4，经导流板33折流，降低烟气流速，导流板33孔洞13使烟气中的粉尘沉积到粉尘沉降室4底部，并通过粉尘输出管16输出；

随后烟气从出烟口12和进烟管18进入余热回收器5壳程，通过水泵25将冷流体输入翅片式换热管20中，烟气将热量传递给翅片式换热管20内冷流体，实现冷流体加热，加热后的冷流体从管程出口23排出，可用于房间供暖或生活热水，实现烟气热量的回收，烟气中的水分与换热管20接触时冷凝形成滴水，这种冷凝水经过冷凝水出口25排除或通过连接管26与粉尘输出管16相连，使冷凝水会与粉尘混合，经除尘和换热后的烟气从竖直烟囱6排出；

当锅炉3当锅炉废气温度低于110℃或流量小于正常值32%时，所述锅炉废气流量正常值为各型号锅炉正常运行时的废气流量范围，通过调节流量控制阀10，使第二分流支管9上的除尘器24对烟气除尘后从竖直烟囱6排出。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (8)

1. 一种节能环保的双回路并联式烟气余热利用回收装置，包括加热炉、热交换器、锅炉、粉尘沉降室、余热回收器和竖直烟囱，其特征为，所述热交换器两端分别与加热炉和锅炉相连， 所述锅炉上设有烟气输出管，所述烟气输出管上分别连接有第一分流支管和第二分流支管；

所述粉尘沉降室一侧设有进烟口，另一侧设有出烟口，所述进烟口与第一分流支管相连，所述粉尘沉降室内设有若干导流板，所述若干导流板与第一分流支管垂直，且相互交错均匀间隔设置，所述导流板上设有孔洞，所述相邻导流板上的孔洞叠加交错设置，所述粉尘沉降室底部设有粉尘输出管；

所述余热回收器一侧设有进烟管，另一侧设有出烟管，所述进烟管与粉尘沉降室的出烟口相连，所述出烟管与竖直烟囱相连，所述余热回收器内设有若干换热管，所述若干换热管两端与余热回收器之间设有管板，所述余热回收器顶部设有管程进口，所述余热回收器底部设有管程出口和冷凝水出口，所述管程进口和管程出口分别位于若干换热管两侧，所述出烟管和第二分流支管一端均与竖直烟囱相连，所述第二分流支管上设有除尘器。

2.如权利要求1所述的一种节能环保的双回路并联式烟气余热利用回收装置，其特征为，所述烟气输出管、第一分流支管和竖直烟囱上均设有流量控制阀，所述竖直烟囱上的流量控制阀位于出烟管与第二分流支管之间。

3.如权利要求1所述的一种节能环保的双回路并联式烟气余热利用回收装置，其特征为，所述粉尘沉降室内壁顶部和底部均设有定位板，所述导流板端部以铝钎焊工艺与定位板相连，所述导流板与定位板之间设有密封垫。

4.如权利要求1所述的一种节能环保的双回路并联式烟气余热利用回收装置，其特征为，所述余热回收器外设有保温层。

5.如权利要求1所述的一种节能环保的双回路并联式烟气余热利用回收装置，其特征为，所述管程进口连接有水泵。

6.如权利要求1所述的一种节能环保的双回路并联式烟气余热利用回收装置，其特征为，所述换热管为翅片式换热管，所述翅片式换热管由厚壁铝管动态旋压一体成型，所述翅片式换热管为硅铝合金材质，所述换热管与管板之间以铝钎焊工艺相连。

7.如权利要求1所述的一种节能环保的双回路并联式烟气余热利用回收装置，其特征为，所述粉尘输出管与冷凝水出口之间设有连接管，所述连接管以铝钎焊工艺分别与粉尘输出管与冷凝水出口相连。

8.一种节能环保的双回路并联式烟气余热利用回收方法，其特征为，其方法如下：

在加热炉内投入燃料，在热交换器内通入空气，在锅炉通入蒸汽，燃料经热交换器和锅炉进行燃烧，产生热空气和夹带热量的烟气，热空气在加热炉和热交换器内循环，夹带热量的烟气在锅炉高压下，通过烟气输出管和第一分流支管从进烟口进入粉尘沉降室，经导流板折流，降低烟气流速，导流板孔洞使烟气中的粉尘沉积到粉尘沉降室底部，粉尘通过粉尘输出管输出；

随后烟气从出烟口和进烟管进入余热回收器壳程，通过水泵将冷流体输入翅片式换热管中，烟气与翅片式换热管外壁接触，对冷流体传热加热，加热后的冷流体从管程出口排出，翅片式换热管外产生冷凝水，冷凝水经过冷凝水出口排除或通过连接管与粉尘输出管相连，使冷凝水会与粉尘混合，随后烟气从竖直烟囱排出；

当锅炉废气温度低于110℃或流量小于正常值32%时，通过调节流量控制阀，使第二分流支管上的除尘器对烟气除尘后从竖直烟囱排出。