CN106382747A - 一种环保节能锅炉系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种环保节能锅炉系统，包括锅炉、高温省煤器、低温省煤器、烟气处理系统、冷水输送系统和热水利用系统，高温省煤器具有烟气入口和烟气出口，低温省煤器具有进烟口和出烟口，锅炉的烟道连通至高温省煤器的烟气入口，高温省煤器的烟气入口与低温省煤器的进烟口连通，低温省煤器的出烟口处连接有文丘里管，文丘里管连通至烟气处理系统，低温省煤器内设有换热管，换热管具有进水口和出水口，换热管的进水口连通至冷水输送系统，通过冷水输送系统向换热管内输送冷水，换热管的出水口通过管道连通至热水利用系统，将热水输送至热水利用系统。本发明实现了对锅炉烟气余热的深度回收利用，节约了资源，非常环保。

Description

一种环保节能锅炉系统

技术领域

本发明涉及一种环保节能锅炉系统。

背景技术

在全球能源安全和气候变暖形势日益严峻的情况下，迫切要求实施高效、低污染和低排放的技术经济模式。近年来，我国能源利用量大幅增加，尽管新能源技术开发使煤炭比例有所减低，但在未来相当长的一段时间内，以煤炭为主的能源结构不会发生根本性改变。

我国约有50万台工业锅炉，每年燃烧煤炭超过4亿吨。多数工业锅炉的实际运行效率约只有70％左右，只有极少量锅炉的效率能够达到80％，能源利用率低，能耗大。燃煤工业锅炉数量大，分布广，脱硫除尘的技术性能指标相对较低，SO2和烟尘排放所造成的环境污染非常严重。我国2010年发电用煤量达到9.8亿吨以上，煤电比例达到59％。据预测，2020年的发电用煤量将达到20亿吨以上，煤电比例可达70％。二氧化硫、氮氧化物和粉尘等是大气的主要污染物，2009年我国SO2年排放总量达2214.4万吨，NOx排放已居全球首位。我国SO2排放量的90％、氮氧化物的70％来自于燃煤，其中50％来自火电厂，在电力行业深化实施节能减排的责任尤为重大。进一步提高燃煤工业锅炉和电站锅炉能源利用效率、减少污染物排放是实现国家节能减排总体目标的重要途径之一。

排烟热损失是燃煤锅炉各项热损失中最大的一项，降低排烟温度、回收烟气余热是提高锅炉效率的最直接和最有效的途径。一般地，锅炉的排烟温度每降低15℃～20℃，锅炉效率可提高1％。对于水分含量或氢元素含量较高的燃煤，燃烧后产生的烟气具有较高的水蒸汽含量，若能对烟气余热实施深度回收利用，将烟气温度适当降低到一定程度，使其中一部水蒸汽凝结放热，除能回收烟气物理显热外，还能回收可观的水蒸汽凝结热。

目前普通的低温省煤器的换热管因水侧换热系数很大，比烟气侧的换热系数大得多，换热管的管壁温度接近水侧温度，换热管内的水温度较低，因此换热管容易产生低温酸露点腐蚀，这严重地影响了设备的使用寿命和系统的正常运行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对我国燃煤工业锅炉和电站锅炉排烟损失普遍过大的现状，提供一种环保节能锅炉系统。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种环保节能锅炉系统，包括锅炉、高温省煤器、低温省煤器、烟气处理系统、冷水输送系统和热水利用系统，所述高温省煤器具有烟气入口和烟气出口，所述低温省煤器具有进烟口和出烟口，所述锅炉的烟道连通至所述高温省煤器的烟气入口，所述高温省煤器的烟气入口与所述低温省煤器的进烟口连通，所述低温省煤器的出烟口处连接有文丘里管，所述文丘里管连通至所述烟气处理系统，所述低温省煤器内设置有换热管，所述换热管具有进水口和出水口，所述换热管的进水口连通至所述冷水输送系统，通过所述冷水输送系统向所述换热管内输送冷水，所述换热管的出水口通过管道连通至所述热水利用系统，将热水输送至所述热水利用系统。

作为优选，所述省煤器包括顶部和底部封闭的箱体，所述进烟口水平设置在所述箱体的侧壁与顶部相接处，所述出烟口水平设置在所述箱体的侧壁与底部相接处，所述换热管为蛇形换热管，所述蛇形换热管呈之字形往复分布于所述箱体内部并通过支撑架与箱体固定，所述箱体的外壁具有一外壳与所述箱体的外壁之间形成密封的腔体，所述蛇形换热管的进水口穿出箱体的上部侧壁连通所述腔体，所述蛇形换热管的出水口从箱体的下部依次穿出箱体侧壁和壳体侧壁，所述壳体的下部还设置有连通所述腔体的进水管，所述进水管连通至所述冷水输送系统。

作为优选，所述箱体内部设置有与所述进烟口相对的倾斜挡板，所述倾斜挡板将从进烟口水平进入的烟气向下导流。

作为优选，所述蛇形换热管上焊接有翅片。

作为优选，所述壳体的内壁设置有保温层。

作为优选，所述蛇形换热管上涂覆防磨涂料。

本发明的有益效果是：本发明通过设置高温省煤器和低温省煤器实现了对锅炉烟气余热的深度回收利用，节约了资源。其中高温省煤器采用现有技术中的结构，特别针对低温省煤器存在的一些问题进行了一下改进。

本发明中改进后的低温省煤器结构简单、加工难度小，换热效率高、制造成本低，提高了蛇形换热管进水口的水温，即提高了蛇形换热管的管壁温度，解决了蛇形换热管的低温腐蚀问题，提高了蛇形换热管的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中低温省煤器的结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、锅炉，2、高温省煤器，3、低温省煤器，4、烟气处理系统，5、冷水输送系统，6、热水利用系统，31、箱体，32、蛇形换热管，33、支撑架，34、壳体，35、进水管，36、翅片，37、文丘里管，311、进烟口，312、出烟口，313、倾斜挡板，321、进水口，322、出水口，341、腔体。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

一种环保节能锅炉系统，包括锅炉1、高温省煤器2、低温省煤器3、烟气处理系统4、冷水输送系统5和热水利用系统6。

所述节能省煤器包括箱体31和蛇形换热管32，所述箱体31的顶部和底部封闭，所述箱体31的侧壁与顶部相接处设置有水平进烟的进烟口311，所述箱体31内部设置有与所述进烟口311相对的倾斜挡板313，所述倾斜挡板313一方面可以起到将从进烟口311水平进入的烟气向下导流的导向作用，另一方面可以阻挡烟气进入时对箱体31内壁的冲击力。

所述箱体31的侧壁与顶部相接处设置有水平进烟的进烟口311，所述箱体31的侧壁与底部相接处设置有水平出烟的出烟口312，所述出烟口312处连接有文丘里管37，文丘里管37使烟气气流由粗变细，使烟气在文丘里管37出口的后侧形成一个“真空”区，这个真空区产生的吸附作用，加快出烟口312处的烟气流速，使经过换热降温后掉落箱体31底部的烟灰被气流带动一起从排烟口处排出箱体31外部，避免烟灰堆积在箱体31底部，对出烟口312造成堵塞。

所述蛇形换热管32呈之字形往复分布于所述箱体31内部并通过支撑架33与箱体31固定，所述箱体31的外壁具有一外壳与所述箱体31的外壁之间形成密封的腔体341，所述蛇形换热管32具有穿出箱体31的上部侧壁连通所述腔体341的进水口321以及从箱体31的下部依次穿出箱体31侧壁和壳体34侧壁的出水口322，所述壳体34的下部还设置有连通所述腔体341的进水管35。

所述蛇形换热管32上焊接有翅片36。可以增加蛇形换热管32的换热效率，作为优选，所述翅片36设置为螺旋翅片，保证与烟气接触的面积更大。所述翅片36还可以设置为H型翅片，H型翅片相对螺旋翅片的面积更小，但不容易积灰。

所述壳体34的内壁设置有保温层，可以有效地放置热量外泄。

所述蛇形换热管32上涂覆防磨涂料，能够有效减少蛇形换热管32的磨损，提高蛇形换热管32强度。

作为优选，所述箱体31的内壁设置有螺旋向下的导流槽，所述箱体31的内壁设置有螺旋向下的导流槽，所述导流槽螺旋向下，一方面可以起到对烟气的导向作用，另一方面可以增加烟气与箱体31侧壁的接触时间，对箱体31内冷水的预热效果更好。

所述节能省煤器在工作时，冷水从进水管35进入箱体31外壁与壳体34内壁之间的腔体341内，由下至上流动从蛇形换热管32的进水口321并由蛇形换热管32的进水口321流向蛇形换热管32的出水口322，烟气从进烟口311进入箱体31内后右上之下流动然后从出烟口312排出，通过蛇形换热管32将烟气的热量传递给蛇形换热管32内的水。进入腔体341内部的冷水通过箱体31侧壁传递烟气的热量进行预热，这样从进水口321进入蛇形换热管32的水温度不会过低，从而可以提高蛇形换热管32的管壁温度，防止低温腐蚀产生。

本发明中，所述锅炉1、高温省煤器2、烟气处理系统4、冷水输送系统5和热水利用系统6均采用现有技术。

所述高温省煤器2具有烟气入口和烟气出口，所述锅炉1的烟道连通至所述高温省煤器2的烟气入口，所述高温省煤器2的烟气入口与所述低温省煤器3的进烟口311连通，所述文丘里管37连通至所述烟气处理系统4，所述低温省煤器3上的进水管35连通至所述冷水输送系统5，通过所述冷水输送系统5向所述低温省煤器3的腔体341和蛇形换热管32内输送冷水，所述蛇形换热管32的出水口322通过管道连通至所述热水利用系统6，将热水输送至所述热水利用系统6进行使用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种环保节能锅炉系统，其特征在于，包括锅炉(1)、高温省煤器(2)、低温省煤器(3)、烟气处理系统(4)、冷水输送系统(5)和热水利用系统(6)，所述高温省煤器(2)具有烟气入口和烟气出口，所述低温省煤器(3)具有进烟口(311)和出烟口(312)，所述锅炉(1)的烟道连通至所述高温省煤器(2)的烟气入口，所述高温省煤器(2)的烟气入口与所述低温省煤器(3)的进烟口(311)连通，所述低温省煤器(3)的出烟口(312)处连接有文丘里管(37)，所述文丘里管(37)连通至所述烟气处理系统(4)，所述低温省煤器(3)内设置有换热管，所述换热管具有进水口(321)和出水口(322)，所述换热管的进水口(321)连通至所述冷水输送系统(5)，通过所述冷水输送系统(5)向所述换热管内输送冷水，所述换热管的出水口(322)通过管道连通至所述热水利用系统(6)，将热水输送至所述热水利用系统(6)。

2.根据权利要求1所述的一种环保节能锅炉系统，其特征在于，所述省煤器包括顶部和底部封闭的箱体(31)，所述进烟口(311)水平设置在所述箱体(31)的侧壁与顶部相接处，所述出烟口(312)水平设置在所述箱体(31)的侧壁与底部相接处，所述换热管为蛇形换热管(32)，所述蛇形换热管(32)呈之字形往复分布于所述箱体(31)内部并通过支撑架(33)与箱体(31)固定，所述箱体(31)的外壁具有一外壳与所述箱体(31)的外壁之间形成密封的腔体(341)，所述蛇形换热管(32)的进水口(321)穿出箱体(31)的上部侧壁连通所述腔体(341)，所述蛇形换热管(32)的出水口(322)从箱体(31)的下部依次穿出箱体(31)侧壁和壳体(34)侧壁，所述壳体(34)的下部还设置有连通所述腔体(341)的进水管(35)，所述进水管(35)连通至所述冷水输送系统(5)。

3.根据权利要求2所述的一种环保节能锅炉系统，其特征在于，所述箱体(31)内部设置有与所述进烟口(311)相对的倾斜挡板(313)，所述倾斜挡板(313)将从进烟口(311)水平进入的烟气向下导流。

4.根据权利要求2所述的一种环保节能锅炉系统，其特征在于，所述蛇形换热管(32)上焊接有翅片(36)。

5.根据权利要求2至4中任意一项所述的一种环保节能锅炉系统，其特征在于，所述壳体(34)的内壁设置有保温层。

6.根据权利要求2至4中任意一项所述的一种环保节能锅炉系统，其特征在于，所述蛇形换热管(32)上涂覆防磨涂料。