CN106195970B - 一种烟气余热回收装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种烟气余热回收装置，包括燃气锅炉、高温排烟管道、烟气换热器、软化水储水装置、低温烟气管道、低温烟气脱硫排放装置、热水除氧器和自动控制柜，燃气锅炉通过高温排烟管道连接烟气换热器的高温烟气进口，烟气换热器的低温烟气出口通过低温烟气管道连接低温烟气脱硫排放装置，烟气换热器的供水口通过补水管网连接软化水储水装置，烟气换热器的出水口通过供热水管连接锅炉供水管网，软化水储水装置通过锅炉供水管网连接热水除氧器，热水除氧器连接燃气锅炉的进水口；自动控制柜与烟气换热器、软化水储水装置、低温烟气脱硫排放装置和热水除氧器电连接，以实现整个烟气余热回收的自动化操作。本装置的烟气余热回收利用率高。

Description

一种烟气余热回收装置
技术领域
本发明涉及一种烟气余热回收装置，尤其涉及一种用于燃气锅炉的烟气余热回收装置。
背景技术
在燃气锅炉的运行中，烟气余热资源损失是最重要的一项余热资源损失，占锅炉余热资源损失的60％～70％。排烟温度是影响烟气余热资源损失的主要因素，目前我国使用锅炉的企业实际排烟温度普遍高于设计温度，一般情况下，排烟温度每减少10℃，烟气余热资源损失减少0.6％～1％，相应节约能耗1.2％～2.4％，经济效益显著。因此，在当前厉行节能减排政策的大背景下，亟需研制一种烟气余热回收装置，使锅炉排烟系统中的热量能够充分利用，以实现深度节能和降低污染，促进环境与经济协调发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、控制效果好且烟气余热回收利用率高的烟气余热回收装置，以解决现有技术中的锅炉排烟系统浪费大量的烟气余热资源。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为，一种烟气余热回收装置，包括燃气锅炉、高温排烟管道、烟气换热器、软化水储水装置、低温烟气管道、低温烟气脱硫排放装置、热水除氧器和自动控制柜，所述燃气锅炉通过高温排烟管道连接烟气换热器的高温烟气进口，所述烟气换热器的低温烟气出口通过低温烟气管道连接低温烟气脱硫排放装置，所述烟气换热器的供水口通过补水管网连接软化水储水装置，所述烟气换热器的出水口通过供热水管连接锅炉供水管网，所述软化水储水装置通过锅炉供水管网连接热水除氧器，所述热水除氧器连接燃气锅炉的进水口；所述高温排烟管道、低温烟气管道、补水管网和供热水管上均设有温度传感器，所述补水管网和供热水管上均设有压力传感器、流量阀和供水泵，所有温度传感器、压力传感器、流量阀和供水泵均与自动控制柜相连，所述自动控制柜与烟气换热器、软化水储水装置、低温烟气脱硫排放装置和热水除氧器分别电连接，以实现整个烟气余热回收的自动化操作。
其中，所述烟气换热器包括一级换热器和设置在一级换热器的上部且与一级换热器相连通的二级换热器，所述高温烟气进口和低温烟气出口设置在一级换热器的两端，所述供水口和出水口设置在二级换热器上，所述一级换热器包括壳体和设置在壳体内部的若干排相互连通的翅片超导热管以及脉冲式除尘器，所述脉冲式除尘器设置在高温烟气进口处，所述翅片超导热管包括上半部的蒸发器和下半部的过热器，所述蒸发器内充满水，所述蒸发器的上端设有与蒸发器相连通的蒸发器集束管，所述过热器的上端设有与过热器相连通的过热器集束管；所述二级换热器包括壳体和设置在壳体内的承压储水箱，所述承压储水箱的上部为蒸汽区，下部为储水区，在蒸汽区和储水区之间设有带孔隔板，所述蒸汽区通过过热器集束管与过热器相连通，所述储水区通过蒸发器集束管与蒸发器相连通，所述蒸汽区的顶端设有蒸汽输出口，所述蒸汽输出口上连通有蒸汽输出管道，所述储水区的顶部设有出水口，底部设有供水口，所述出水口上连通有热水输出管道，所述热水输出管道贯穿带孔隔板与蒸汽输出管道相连通后连接供热水管。
作为本发明的一种改进，所述翅片超导热管采用聚四氟乙烯材料制作而成。
作为本发明的一种改进，所述温度传感器采用PT100铂热敏电阻。
作为本发明的一种改进，所述低温烟气脱硫排放装置和低温烟气管道之间设有引风机，所述引风机的进风口连接低温烟气管道，引风机的出风口连接低温烟气脱硫排放装置。
作为本发明的一种改进，所述供水泵采用增压泵，所述锅炉供水管网上设有一备一用的锅炉供水管路，两路锅炉供水管路通过二位三通电磁阀与热水除氧器相连通，所述补水管网上设有一备一用的补水管路，两路补水管路通过二位三通电磁阀与软化水储水装置相连通。
作为本发明的一种改进，所述一级换热器的壳体底部侧面设有排污口，所述二级换热器的壳体底部设有排烟尘出口，二级换热器的壳体顶部设有压力表和安全阀。
作为本发明的一种改进，所述自动控制柜内设有UPS供电电源、PLC控制器、安全保护电路、光电隔离多路继电器和声光报警电路，所述UPS供电电源为自动控制柜内部的电气元件连续不断的供电，所述安全保护电路、光电隔离多路继电器和声光报警电路均与PLC控制器相连。
对于现有技术，本发明的优点如下，1)整体结构设计巧妙，拆卸组装维修更换方便，成本较低，自动控制效果好，安全可靠，采用本装置可使燃气锅炉排放出来的高温烟气依次通过烟气换热器和低温烟气脱硫排放装置使高温烟气经过降温和脱硫净化后排至大气，避免造成环境污染，同时通过烟气换热器内部的一级换热器和二级换热器将高温烟气的余热与换热器中的水流体进行热交换让水流体升温，并将经升温处理的水流体回送至燃气锅炉中使用，有效提高了燃气锅炉的余热能源的利用率，同时也节约了水源，减少污水排放；2)烟气换热器内一级换热器的多排翅片超导热管设置在高温烟气进口和低温烟气出口之间，可有效拦截进入一级换热器内部的高温烟气，避免烟气不流经过换热而直接排放到大气中，并且也提高了烟气余热回收效率，在低温烟气管道中的温度传感器的监控下，经过降温处理的烟气可达到最佳脱硫温度，并经过低温烟气管道和引风机引导至低温烟气脱硫排放装置中进行脱硫除尘处理，具有较高的脱硫效率，也节约了脱硫用水，经过脱硫除尘处理的低温烟气直接排放到大气中，有效降低了对大气环境的热、硫及灰尘污染，能够有效促进环境与经济的协调发展；3)采用聚四氟乙烯材料制作而成的多排翅片超导热管具有良好的防腐蚀性能和不沾灰性能，附着于翅片超导热管外表面的灰尘和沉积物只需通过脉冲式除尘器即可有效去除，避免灰尘和沉积物附着在翅片超导热管外表面而影响其热交换效率；4)该装置中的锅炉供水管网采用一备一用的锅炉供水管路，两路锅炉供水管路通过二位三通电磁阀与热水除氧器相连通，而且补水管网也是一备一用的补水管路，两路补水管路通过二位三通电磁阀与软化水储水装置相连通，这样布置不仅能够大大提高装置的稳定性，同时也便于不停机检修工作的顺利开展；5)该装置所采用的自动控制柜的控制效果好，安全可靠，可有效实现燃气锅炉的烟气余热回收操作的自动化和智能化，有效节约人工成本并确保具备较高的控制精确度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1-燃气锅炉，2-高温排烟管道，3-烟气换热器，4-低温烟气管道，5-低温烟气脱硫排放装置，6-热水除氧器，7-软化水储水装置，8-自动控制柜，9-一级换热器，10-二级换热器，11-流量阀，12-供水泵，13-压力传感器，14-温度传感器，15-二位三通电磁阀，16-压力表，17-排污口，19-安全阀。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解和认识，下面结合附图对本发明作进一步描述和介绍。
实施例1：如图1所示，一种烟气余热回收装置，包括燃气锅炉1、高温排烟管道2、烟气换热器3、软化水储水装置7、低温烟气管道4、低温烟气脱硫排放装置5、热水除氧器6和自动控制柜8，所述燃气锅炉1通过高温排烟管道2连接烟气换热器3的高温烟气进口，所述烟气换热器3的低温烟气出口通过低温烟气管道4连接低温烟气脱硫排放装置5，所述烟气换热器3的供水口通过补水管网连接软化水储水装置7，所述烟气换热器3的出水口通过供热水管连接锅炉供水管网，所述软化水储水装置7通过锅炉供水管网连接热水除氧器6，所述热水除氧器6连接燃气锅炉1的进水口；所述高温排烟管道2、低温烟气管道4、补水管网和供热水管上均设有温度传感器14，所述补水管网和供热水管上均设有压力传感器13、流量阀11和供水泵12，所有温度传感器14、压力传感器13、流量阀11和供水泵12均与自动控制柜8相连，所述自动控制柜8与烟气换热器3、软化水储水装置7、低温烟气脱硫排放装置5和热水除氧器6分别电连接，以实现整个烟气余热回收的自动化操作。其中，所述烟气换热器3包括一级换热器9和设置在一级换热器9的上部且与一级换热器9相连通的二级换热器10，所述高温烟气进口和低温烟气出口设置在一级换热器9的两端，所述供水口和出水口设置在二级换热器10上，所述一级换热器9包括壳体和设置在壳体内部的若干排相互连通的翅片超导热管以及脉冲式除尘器，所述脉冲式除尘器设置在高温烟气进口处，所述翅片超导热管包括上半部的蒸发器和下半部的过热器，所述蒸发器内充满水，所述蒸发器的上端设有与蒸发器相连通的蒸发器集束管，所述过热器的上端设有与过热器相连通的过热器集束管；所述二级换热器10包括壳体和设置在壳体内的承压储水箱，所述承压储水箱的上部为蒸汽区，下部为储水区，在蒸汽区和储水区之间设有带孔隔板，所述蒸汽区通过过热器集束管与过热器相连通，所述储水区通过蒸发器集束管与蒸发器相连通，所述蒸汽区的顶端设有蒸汽输出口，所述蒸汽输出口上连通有蒸汽输出管道，所述储水区的顶部设有出水口，底部设有供水口，所述出水口上连通有热水输出管道，所述热水输出管道贯穿带孔隔板与蒸汽输出管道相连通后连接供热水管。
实施例2：如图1所示，作为本发明的一种改进，所述翅片超导热管采用聚四氟乙烯材料制作而成。其余结构和优点与实施例1完全相同。
实施例3：如图1所示，作为本发明的一种改进，所述低温烟气脱硫排放装置5和低温烟气管道4之间设有引风机，所述引风机的进风口连接低温烟气管道4，引风机的出风口连接低温烟气脱硫排放装置5。其余结构和优点与实施例1完全相同。
实施例4：如图1所示，作为本发明的一种改进，所述供水泵12采用增压泵，所述锅炉供水管网上设有一备一用的锅炉供水管路，两路锅炉供水管路通过二位三通电磁阀15与热水除氧器6相连通，所述补水管网上设有一备一用的补水管路，两路补水管路通过二位三通电磁阀15与软化水储水装置7相连通。其余结构和优点与实施例1完全相同。
实施例5：如图1所示，作为本发明的一种改进，所述一级换热器9的壳体底部侧面设有排污口17，所述二级换热器10的壳体底部设有排烟尘出口，二级换热器10的壳体顶部设有压力表16和安全阀19。其余结构和优点与实施例1完全相同。
实施例6：如图1所示，作为本发明的一种改进，所述温度传感器14采用PT100铂热敏电阻。所述自动控制柜8内设有UPS供电电源、PLC控制器、安全保护电路、光电隔离多路继电器和声光报警电路，所述UPS供电电源为自动控制柜8内部的电气元件连续不断的供电，所述安全保护电路、光电隔离多路继电器和声光报警电路均与PLC控制器相连。其余结构和优点与实施例1完全相同。
本烟气余热回收装置是通过利用烟气换热器对从燃气锅炉中排出的220℃高温烟气的余热来制备高温热水和蒸汽，并将高温热水和蒸汽经过热水除氧器除氧后输送到锅炉内进行回收利用，有效提高了锅炉的能效并降低了高温烟气排放所带来的环境热污染。
本发明还可以将实施例2、3、4、5、6所述技术特征中的至少一个与实施例1组合形成新的实施方式。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种烟气余热回收装置，其特征在于：包括燃气锅炉、高温排烟管道、烟气换热器、软化水储水装置、低温烟气管道、低温烟气脱硫排放装置、热水除氧器和自动控制柜，所述燃气锅炉通过高温排烟管道连接烟气换热器的高温烟气进口，所述烟气换热器的低温烟气出口通过低温烟气管道连接低温烟气脱硫排放装置，所述烟气换热器的供水口通过补水管网连接软化水储水装置，所述烟气换热器的出水口通过供热水管连接锅炉供水管网，所述软化水储水装置通过锅炉供水管网连接热水除氧器，所述热水除氧器连接燃气锅炉的进水口；所述高温排烟管道、低温烟气管道、补水管网和供热水管上均设有温度传感器，所述补水管网和供热水管上均设有压力传感器、流量阀和供水泵，所有温度传感器、压力传感器、流量阀和供水泵均与自动控制柜相连，所述自动控制柜与烟气换热器、软化水储水装置、低温烟气脱硫排放装置和热水除氧器分别电连接；所述烟气换热器包括一级换热器和设置在一级换热器的上部且与一级换热器相连通的二级换热器，所述高温烟气进口和低温烟气出口设置在一级换热器的两端，所述供水口和出水口设置在二级换热器上，所述一级换热器包括壳体和设置在壳体内部的若干排相互连通的翅片超导热管以及脉冲式除尘器，所述脉冲式除尘器设置在高温烟气进口处，所述翅片超导热管包括上半部的蒸发器和下半部的过热器，所述蒸发器内充满水，所述蒸发器的上端设有与蒸发器相连通的蒸发器集束管，所述过热器的上端设有与过热器相连通的过热器集束管；所述二级换热器包括壳体和设置在壳体内的承压储水箱，所述承压储水箱的上部为蒸汽区，下部为储水区，在蒸汽区和储水区之间设有带孔隔板，所述蒸汽区通过过热器集束管与过热器相连通，所述储水区通过蒸发器集束管与蒸发器相连通，所述蒸汽区的顶端设有蒸汽输出口，所述蒸汽输出口上连通有蒸汽输出管道，所述储水区的顶部设有出水口，底部设有供水口，所述出水口上连通有热水输出管道，所述热水输出管道贯穿带孔隔板与蒸汽输出管道相连通后连接供热水管。
2.如权利要求1所述的一种烟气余热回收装置，其特征在于，所述翅片超导热管采用聚四氟乙烯材料制作而成。
3.如权利要求2所述的一种烟气余热回收装置，其特征在于，所述低温烟气脱硫排放装置和低温烟气管道之间设有引风机，所述引风机的进风口连接低温烟气管道，引风机的出风口连接低温烟气脱硫排放装置。
4.如权利要求3所述的一种烟气余热回收装置，其特征在于，所述供水泵采用增压泵，所述锅炉供水管网上设有一备一用的锅炉供水管路，两路锅炉供水管路通过二位三通电磁阀与热水除氧器相连通，所述补水管网上设有一备一用的补水管路，两路补水管路通过二位三通电磁阀与软化水储水装置相连通。
5.如权利要求4所述的一种烟气余热回收装置，其特征在于，所述一级换热器的壳体底部侧面设有排污口，所述二级换热器的壳体底部设有排烟尘出口，二级换热器的壳体顶部设有压力表和安全阀。
6.如权利要求5所述的一种烟气余热回收装置，其特征在于，所述温度传感器采用PT100铂热敏电阻。
7.如权利要求1-6任一项所述的一种烟气余热回收装置，其特征在于，所述自动控制柜内设有UPS供电电源、PLC控制器、安全保护电路、光电隔离多路继电器和声光报警电路，所述UPS供电电源为自动控制柜内部的电气元件连续不断的供电，所述安全保护电路、光电隔离多路继电器和声光报警电路均与PLC控制器相连。
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