CN106152166B - 一种利用烟气余热加热冷风系统的装置及其使用方法 - Google Patents

一种利用烟气余热加热冷风系统的装置及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种利用烟气余热加热冷风系统的装置及其使用方法，包括锅炉尾部高温烟气、空气预热组件、烟气余热加热冷风组件、控制系统组件和除尘器；锅炉尾部高温烟气通过锅炉尾部烟道与空气预热组件相连接；空气预热组件通过烟气传递管道与烟气余热加热冷风组件相连接；烟气余热加热冷风组件通过烟气回收管与除尘器相连接；控制系统组件分别与空气预热组件、烟气余热加热冷风组件相连接；烟气余热加热冷风组件还通过空气预热送风管道与空气余热组件相连接。其具有结构简单、设计合理、操作方便、性能可靠、自动化程度高、日常维护及检修成本低、节能环保等优点。

Description

一种利用烟气余热加热冷风系统的装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及锅炉技术领域，尤其涉及一种利用烟气余热加热冷风系统的装置及其使用方法。
背景技术
目前，锅炉的排烟温度对锅炉的安全性、经济性影响甚大，具体表现为：(1)排烟温度高，易造成烟气量大，缩短飞灰颗粒在除尘器中的停留时间，影响后期除尘效率；(2)排烟温度高，缩短了后期对烟尘处理设备的使用寿命，增加了事故率，影响整个装置的运转；(3)排烟温度高，易导致需要耗煤量加大，浪费水资源，不利于环保。目前虽然研究者致力于研究对烟气进行回收利用，也设计研究除一些余热回收装置，然而这类装置存在结构复杂、日常维护成本较高，工人操作流程对技能要求较高，不利于应用推广等缺陷。因此，研究一种能够克服上述缺陷的装置具有重要的研究意义。
发明内容
针对现有技术中烟气余热回收装置存在的上述不足，本发明的目的在于：提供一种利用烟气余热加热冷风系统的装置及其使用方法，其具有结构简单、设计合理、操作方便、性能可靠、自动化程度高、日常维护及检修成本低、节能环保等优点。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案实现：
一种利用烟气余热加热冷风系统的装置，其特征在于：该装置包括锅炉尾部高温烟气、空气预热组件、烟气余热加热冷风组件、控制系统组件和除尘器；其中，锅炉尾部高温烟气通过锅炉尾部烟道与空气预热组件相连接；空气预热组件通过烟气传递管道与烟气余热加热冷风组件相连接；烟气余热加热冷风组件通过烟气回收管与除尘器相连接；控制系统组件分别与空气预热组件、烟气余热加热冷风组件相连接；烟气余热加热冷风组件还通过空气预热送风管道与空气余热组件相连接；烟气余热加热冷风组件包括烟气余热加热传热元件、送风机、主路调节关闭挡板和旁路挡板；主路调节关闭挡板设置在送风机与烟气余热加热传热元件的原冷风管道上，用于调节烟气余热加热冷风系统的冷空气流量和关闭冷风管道进气口；旁路挡板设置在送风机与烟气余热加热传热元件的新增冷风管道上，用于开启或切断烟气余热加热冷风系统。
作为上述方案的进一步改进，所述的烟气余热加热传热元件包括若干组换热管，每组换热管中设置有管式空气通道。
作为上述方案的进一步改进，控制系统组件包括工控机、设置在空气预热组件中的第一温度传感器和温控器、设置在烟气余热加热冷风组件中的第二温度传感器，第一温度传感器、温控器、第二温度传感器分别通过数据线与工控机信号连接；控制系统组件还包括设置在除尘器中的烟气压力传感器、浓度异常报警器；所述烟气压力传感器通过数据线与工控机信号连接，工控机内置有预设浓度存储模块和比较模块；比较模块根据烟气压力传感器检测到的烟气压力值与预设存储模块中的压力阈值和浓度阈值进行比较，工控机根据比较结果和浓度异常报警器发出提示信号；所述提示信号包括灯光闪烁信号和/或报警音。
作为上述方案的进一步改进，所述的控制系统组件还包括远程监控模块，所述远程监控模块与工控机通过网络通讯模块进行通讯连接；所述网络通讯模块包括无线发射器、无线接收器和网络，其中无线发射器与无线接收器通过网络相连接；3G、4G、wifi网络、有线网络中任一种。
作为上述方案的进一步改进，所述主路调节关闭挡板包括第一挡板和第一驱动器，第一挡板上设置有第一连接耳板和第一连接臂，第一驱动器通过第一连接臂与连接耳板驱动连接；旁路挡板包括第二挡板和第二驱动器，第而挡板上设置有第二连接耳板和第二连接臂，第二驱动器通过第二连接臂与第二连接耳板驱动连接；第一驱动器和第二驱动器均包括液压驱动、气压驱动或者电机驱动。
本发明上述一种利用烟气余热加热冷风系统的装置的使用方法包括如下步骤：
1)锅炉尾部高温烟气中排放的烟气经过空气余热组件进行预加热后仍然会产生高温排烟烟气，高温排烟烟气经烟气传递管道进入烟气余热加热冷风组件中；
2)在烟气余热加热冷风组件中，控制旁路挡板开启烟气余热加热冷风组件；送风机向烟气余热加热传热元件中输送冷空气，高温排烟烟气经过烟气余热加热传热元件进行换热后，经过烟气回收管流至烟气回收装置中，冷空气经过烟气余热加热版的换热后，温度升高，并经过空气预热送风管道进入空气预热组件中；在此期间，通过逐步调节挡板的开度调节进入烟气余热加热传热元件中的冷空气流量，并根据冷空气和烟气温度实际情况控制主路调节关闭挡板的开度；
3)经过上述步骤2)空气余热组件处理后的热空气进行收集再利用；如此重复上述步骤1)-3)，直至达到锅炉尾部适合排烟温度。
与现有技术中的烟气余热回收装置相比，采用本发明一种利用烟气余热加热冷风系统的装置及其使用方法具有如下有益效果：
(1)结构设计更加合理新颖，因空气预热组件入口空气温度提高使空气预热器冷端结露及腐蚀区间位置下移，减少空气预热器冷端优质材质使用量，降低锅炉使用维护成本；
(2)因烟气温度降低，飞灰比电阻降低，提高了除尘器效率，降低粉尘排放；
(3)安装方便简单，工期短、日常维护及检修简便；节能降耗减少发电成本，经济效益明显，短期内收回改造投资。
附图说明
附图1为本发明一种利用烟气余热加热冷风系统的装置工作流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图1对本发明一种利用烟气余热加热冷风系统的装置及其使用方法作以详细说明。
一种利用烟气余热加热冷风系统的装置，该装置包括锅炉尾部高温烟气1、空气预热组件2、烟气余热加热冷风组件3、控制系统组件4和除尘器5；其中，锅炉尾部高温烟气通过锅炉尾部烟道6与空气预热组件相连接；空气预热组件通过烟气传递管道7与烟气余热加热冷风组件相连接；烟气余热加热冷风组件通过烟气回收管8与除尘器相连接；控制系统组件分别与空气预热组件、烟气余热加热冷风组件相连接；烟气余热加热冷风组件还通过空气预热送风管道9与空气余热组件相连接；烟气余热加热冷风组件包括烟气余热加热传热元件10、送风机11、主路调节关闭挡板12和旁路挡板13；主路调节关闭挡板设置在送风机与烟气余热加热传热元件的原冷风管道14上，用于调节烟气余热加热冷风系统的冷空气流量和关闭冷风管道进气口；旁路挡板设置在送风机与烟气余热加热传热元件的新增冷风管道15上，用于开启或切断烟气余热加热冷风系统。锅炉尾部烟道与空气预热组件之间的锅炉尾部烟道上还依次设置有除尘器和引风机；所述的烟气余热加热传热元件包括若干组换热管，每组换热管中设置有螺旋式空气通道。控制系统组件包括工控机、设置在空气预热组件中的第一温度传感器和温控器、设置在烟气余热加热冷风组件中的第二温度传感器，第一温度传感器、温控器、第二温度传感器分别通过数据线与工控机信号连接；控制系统组件还包括设置在除尘器中的烟气压力传感器和浓度异常报警器；所述烟气压力传感器通过数据线与工控机信号连接，工控机内置有预设浓度存储模块和比较模块；比较模块根据烟气压力传感器检测到的烟气压力值与预设存储模块中的压力阈值和浓度阈值进行比较，工控机根据比较结果和浓度异常报警器发出提示信号；所述提示信号包括灯光闪烁信号和/或报警音。所述的控制系统组件还包括远程监控模块，所述远程监控模块与工控机通过网络通讯模块进行通讯连接；所述网络通讯模块包括无线发射器、无线接收器和网络，其中无线发射器与无线接收器通过网络相连接；3G、4G、wifi网络、有线网络中任一种。所述主路调节关闭挡板包括第一挡板和第一驱动器，第一挡板上设置有第一连接耳板和第一连接臂，第一驱动器通过第一连接臂与连接耳板驱动连接；旁路挡板包括第二挡板和第二驱动器，第而挡板上设置有第二连接耳板和第二连接臂，第二驱动器通过第二连接臂与第二连接耳板驱动连接；第一驱动器和第二驱动器均包括液压驱动、气压驱动或者电机驱动。
本发明上述一种利用烟气余热加热冷风系统的装置的使用方法包括如下步骤：
1)锅炉尾部高温烟气中排放的烟气经过空气余热组件进行预加热后仍然会产生高温排烟烟气，高温排烟烟气经烟气传递管道进入烟气余热加热冷风组件中；
2)在烟气余热加热冷风组件中，控制旁路挡板开启烟气余热加热冷风组件；送风机向烟气余热加热传热元件中输送冷空气，高温排烟烟气经过烟气余热加热传热元件进行换热后，经过烟气回收管流至烟气回收装置中，冷空气经过烟气余热加热版的换热后，温度升高，并经过空气预热送风管道进入空气预热组件中；在此期间，通过逐步调节挡板的开度调节进入烟气余热加热传热元件中的冷空气流量，并根据冷空气和烟气温度实际情况控制主路调节关闭挡板的开度；
3)经过上述步骤2)空气余热组件处理后的热空气进行收集再利用；如此重复上述步骤1)-3)，直至达到锅炉尾部适合排烟温度。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种利用烟气余热加热冷风系统的装置，其特征在于：该装置包括锅炉尾部高温烟气(1)、空气预热组件(2)、烟气余热加热冷风组件(3)、控制系统组件(4)和除尘器(5)；其中，锅炉尾部高温烟气通过锅炉尾部烟道(6)与空气预热组件(2)相连接；空气预热组件通过烟气传递管道(7)与烟气余热加热冷风组件(3)相连接；烟气余热加热冷风组件通过烟气回收管(8)与除尘器(5)相连接；控制系统组件分别与空气预热组件、烟气余热加热冷风组件相连接；烟气余热加热冷风组件还通过空气预热送风管道(9)与空气余热组件相连接；烟气余热加热冷风组件包括烟气余热加热传热元件(10)、送风机(11)、主路调节关闭挡板(12)和旁路挡板(13)；主路调节关闭挡板设置在送风机与烟气余热加热传热元件的原冷风管道(14)上，用于调节烟气余热加热冷风系统的冷空气流量和关闭冷风管道进气口；旁路挡板设置在送风机与烟气余热加热传热元件的新增冷风管道(15)上，用于开启或切断烟气余热加热冷风系统；
所述的烟气余热加热传热元件包括若干组换热管，每组换热管中设置有螺旋式空气通道；
控制系统组件包括工控机、设置在空气预热组件中的第一温度传感器和温控器、设置在烟气余热加热冷风组件中的第二温度传感器，第一温度传感器、温控器、第二温度传感器分别通过数据线与工控机信号连接；控制系统组件还包括设置在除尘器中的烟气压力传感器和浓度异常报警器；所述烟气压力传感器分别通过数据线与工控机信号连接，工控机内置有预设浓度存储模块和比较模块；比较模块根据烟气压力传感器检测到的烟气压力值与预设存储模块中的压力阈值进行比较，工控机根据比较结果和浓度异常报警器发出提示信号；所述提示信号包括灯光闪烁信号和/或报警音；
所述主路调节关闭挡板包括第一挡板和第一驱动器，第一挡板上设置有第一连接耳板和第一连接臂，第一驱动器通过第一连接臂与连接耳板驱动连接；旁路挡板包括第二挡板和第二驱动器，第而挡板上设置有第二连接耳板和第二连接臂，第二驱动器通过第二连接臂与第二连接耳板驱动连接；第一驱动器和第二驱动器均包括液压驱动、气压驱动或者电机驱动。
2.根据权利要求1所述的一种利用烟气余热加热冷风系统的装置，其特征在于：所述的控制系统组件还包括远程监控模块，所述远程监控模块与工控机通过网络通讯模块进行通讯连接；所述网络通讯模块包括无线发射器、无线接收器和网络，其中无线发射器与无线接收器通过网络相连接；3G、4G、wifi网络、有线网络中任一种。
3.一种根据权利要求1-2中任一项所述的一种利用烟气余热加热冷风系统的装置的使用方法，其特征在于，该使用方法包括如下步骤：
1)锅炉尾部高温烟气中排放的烟气经过空气余热组件进行预加热后形成高温烟气，高温烟气经烟气传递管道进入烟气余热加热冷风组件中；
2)在烟气余热加热冷风组件中，控制旁路挡板开启烟气余热加热冷风组件；送风机向烟气余热加热传热元件中输送冷空气，高温烟气经过烟气余热加热传热元件进行换热后，经过烟气回收管流至除尘器中，冷空气经过烟气余热加热换热元件的换热后，温度升高，并经过空气预热送风管道进入空气预热组件中；在此期间，通过逐步挡板的开度调节进入烟气余热加热传热元件中的冷空气流量，并根据冷空气和烟气温度实际情况控制主路调节关闭挡板的开度；
3)经过上述步骤2)空气余热组件处理后的热空气进行收集再利用；
如此重复上述步骤1)-3)，直至达到锅炉尾部高温烟气降低到合理范围。
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