CN107013914A - 新型低温烟气余热回收装置 - Google Patents
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Abstract
本发明设计的一种新型低温烟气余热回收装置，包括热交换通道，热交换通道通过密封隔板分为上下两部分，上部连接第一热流体通道，下部连接第二热流体通道，在热交换通道设有重力式热管，重力式热管贯穿密封隔板，热流体通道的进出口分别设置在热交换通道的两侧，且第一热流体通道和第二热流体通道的进出口交错设置。
Description
技术领域
本发明涉及低热值燃气锅炉的排烟余热回收利用，特别是一种新型低温烟气余热回收装置。
背景技术
钢铁厂的高炉在炼铁过程中，产生具有一定热值的的副产品-高炉煤气。高炉煤气主要成分为:CO、CO2、N2、H2、CH4等，其中可燃成分CO含量约占25%左右，H2、CH4的含量很少，CO2、 N2的含量分别占15%、55 %左右。高炉煤气热值比较低，仅为3200kJ/m3左右。因为热值低，高炉煤气的余热回收利用难度比较大，高炉煤气不容易被点燃，点燃后燃烧不稳定。高炉煤气中的CO2、N2等惰性气体，不仅不能燃烧，还要吸收大量的热量，以烟气的形式排放，高炉煤气锅炉的烟气量比相同容量的其他燃气锅炉要大。
基于高炉煤气上述的一些特性，现在对高炉煤气的回收利用，一般是通过煤气锅炉燃烧高炉煤气，产生蒸汽，再利用汽轮机拖动发电机发电。通过煤气锅炉和汽轮发电机组，把高炉煤气低品位的热能转换成高品位的电能。为了提高高炉煤气发电系统的循环热效率，一般都配套高温超高压机组。这个时候，锅炉给水温度为240℃。由于给水温度高，加上高炉煤气锅炉的烟气量很大，仅靠空气预热器不能把烟气温度降到较低水平。一台130t/h高温超高压煤气锅炉，高炉煤气耗量130000Nm3/h,空预器出口烟气温度只能降到180℃左右。这么高的排烟温度下，锅炉排烟热损失很大，锅炉效率不高。另外，高炉煤气热值低，常温下的高炉煤气进入锅炉，不容易着火，燃烧不稳定，燃烧过程中容易熄火而造成炉膛爆炸事故。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能充分回收高炉煤气锅炉排烟余热的新型低温烟气余热回收装置。
本发明设计的一种新型低温烟气余热回收装置，包括热交换通道，热交换通道通过密封隔板分为上下两部分，上部连接第一热流体通道，下部连接第二热流体通道，在热交换通道设有重力式热管，重力式热管贯穿密封隔板，热流体通道的进出口分别设置在热交换通道的两侧，且第一热流体通道和第二热流体通道的进出口交错设置。
进一步的方案是，所述的重力式热管为20#钢无缝钢管，其外部焊接有翅片，重力式热管通过双面密封焊接结构固定在密封隔板上。
进一步的方案是，所述的第一热流体通道和第二热流体通道上均设有吹灰器和清灰门孔，在第一热流体通道的进口上设有防爆门，在第一热流体通道顶部靠近热交换通道的位置上对称的设有放散口，在热交换通道的上部设有惰性气体进口。
更进一步的方案是，所述的密封隔板通过双面焊接结构与热交换通道固定连接；所述的第一热流体通道为煤气流体通道，第二热流体通道为低温烟气流体通道。
与现有技术相比，本发明所得到新型低温烟气余热回收装置，通过设置重力式热管，将第二热流体通道内的低温余热吸收后变为热蒸汽自动上升输送到第一热流体通道，对第一热流体通道的内介质进行加热，同时热媒被第一热流体通道内的介质冷却后变为冷凝水在重力的作用下再次回流到热交换通道的下部，从而实现了反复传热的过程。同时为了考虑安全性，通过密封隔板将热交换通道分割为完全隔离的上下两部分，防止两个热流体通道内的气体混合出现危险，而整个重力式热管仅通过与密封隔板焊接固定，因此重力式热管的两端可自由的膨胀，不会对整个设备造成危害。再者，还在第一热流体通道内设置了防爆门、放散口以及惰性气体进口，进一步保证了第一热流体通道的安全。
附图说明
图1是本发明的结构设计图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1。
如图1所示的一种新型低温烟气余热回收装置，包括热交换通道1，热交换通道1通过密封隔板2分为上下两部分，上部连接第一热流体通道3，下部连接第二热流体通道4，在热交换通道1设有重力式热管5，重力式热管5贯穿密封隔板，热流体通道的进出口分别设置在热交换通道1的两侧，且第一热流体通道3和第二热流体通道4的进出口交错设置，即第一热流体通道3的进口在左，而第二热流体通道4的进口在右。
其中所述的重力式热管5为20#钢无缝钢管，其外部焊接有翅片，重力式热管5通过双面密封焊接结构固定在密封隔板2上。所述的第一热流体通道3和第二热流体通道4上均设有吹灰器6和清灰门孔7，在第一热流体通道3的进口上设有防爆门8，在第一热流体通道3顶部靠近热交换通道1的位置上对称的设有放散口9，在热交换通道1的上部设有惰性气体进口10。所述的密封隔板2通过双面焊接结构与热交换通道1固定连接；所述的第一热流体通道3为煤气流体通道，第二热流体通道4为低温烟气流体通道。
施工时，所有的环缝焊接均采用双面焊接，且每个焊缝焊接完成后必须进行PT检查，以保证密封性。第二热流体通道4的进口连接锅炉空气预热器出来的烟气，第二热流体通道4的出口连接引风机。第一热流体通道3的进口连接常温的高炉煤气，第一热流体通道3的出口连接至锅炉燃烧器。
在设备投入运行前，对重力式热管5进行抽真空，然后充装适量的水作为传热工质。并通过惰性气体进口10通入氮气，吹扫置换第一热流体通道3内的空气，防止通入煤气后形成爆炸性混合气体。
Claims (5)
1.一种新型低温烟气余热回收装置，包括热交换通道，其特征是热交换通道通过密封隔板分为上下两部分，上部连接第一热流体通道，下部连接第二热流体通道，在热交换通道设有重力式热管，重力式热管贯穿密封隔板，热流体通道的进出口分别设置在热交换通道的两侧，且第一热流体通道和第二热流体通道的进出口交错设置。
2.根据权利要求1所述的新型低温烟气余热回收装置，其特征是所述的重力式热管为20#钢无缝钢管，其外部焊接有翅片，重力式热管通过双面密封焊接结构固定在密封隔板上。
3.根据权利要求1所述的新型低温烟气余热回收装置，其特征是所述的第一热流体通道和第二热流体通道上均设有吹灰器和清灰门孔，在第一热流体通道的进口上设有防爆门，在第一热流体通道顶部靠近热交换通道的位置上对称的设有放散口，在热交换通道的上部设有惰性气体进口。
4.根据权利要求1或2或3所述的新型低温烟气余热回收装置，其特征是所述的密封隔板通过双面焊接结构与热交换通道固定连接。
5.根据权利要求4所述的新型低温烟气余热回收装置，其特征是所述的第一热流体通道为煤气流体通道，第二热流体通道为低温烟气流体通道。
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