CN107664439A - 一种燃油炉窑烟气余热利用系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种燃油炉窑烟气余热利用系统，属于炉窑烟气余热回收利用技术领域。该燃油炉窑烟气余热利用系统，包括烟气系统、油路系统、水循环系统、风机扰流系统和故障应急系统。使用该系统可以使烟气余热得到有效的回收利用，同时，预热燃油一方面可以提高燃油自身所携带的热量，容易燃烧；另一方面较高的温度可以有效的降低高粘度燃油的粘度，增强其雾化效果，使其燃烧的更加充分。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃油炉窑烟气余热利用系统，属于炉窑烟气余热回收利用技术领域。
背景技术
在我国的能源消费结构中，煤的消耗量是排在首位的，其中所面临的问题就是能源短缺和环境的破坏。随着对新能源的研究，生物柴油已经逐渐的得到应用，燃油炉窑将会更贴近工业的发展。目前的烟气余热利用系统主要是对助燃空气和工质水进行预热，而很少有对燃油进行预热的烟气余热利用系统。目前工业上的燃油炉窑主要是以重油等高粘度油品为燃料，生物质燃油的利用也是未来工业发展的趋势，由于这些燃油粘度较高，雾化质量较差，对其燃烧会产生不利的影响，提高燃油温度会在一定程度上降低粘度，提高燃油的燃烧效率。用额外的加热设备对燃油进行预热又会导致能源的浪费。所以，利用烟气余热对燃油进行预热成为急需解决的问题。
在燃油炉窑中，排烟温度较高而不能直接用于燃油的预热，利用水蒸气对燃油进行加热是目前燃油预热的主要方式。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种燃油炉窑烟气余热利用系统。使用该系统可以使烟气余热得到有效的回收利用，同时，预热燃油一方面可以提高燃油自身所携带的热量，容易燃烧；另一方面较高的温度可以有效的降低高粘度燃油的粘度，增强其雾化效果，使其燃烧的更加充分。本发明通过以下技术方案实现。
一种燃油炉窑烟气余热利用系统，包括烟气系统、油路系统、水循环系统、风机扰流系统和故障应急系统，烟气系统包括气阀I16、引风机17、气阀II20、烟气管路24和烟气盘管，油路系统包括温度计I1、油管2、旁通阀I3、旁通管I4、油泵5、油阀I7、流量计8、油阀II10和油路盘管，水循环系统包括出水管6、温控阀11、收水器12、液位控制器14、水箱15、旁通管II21、旁通阀II22、水泵23和分水器25，风机扰流系统包括引风机17，故障应急系统包括油阀III9和气阀III18；
所述烟气系统中的烟气盘管与油路系统中的油路盘管交错呈S型并列布置，烟气系统中烟气盘管顶部的烟气入口通过烟气管路24连接炉窑中出来的烟气，烟气管路24上设有气阀I16和引风机17，烟气盘管底部烟气出口的管路上设有气阀II20，烟气盘管烟气入口的烟气管路24与烟气盘管烟气出口的管路通过气阀III18管道连接；
所述油路系统中的油路盘管底部油路入口依次通过油阀II10、流量计8、油泵5和油箱管道连接，油泵5上设有旁通管I4，旁通管I4上设有旁通阀I3，油路盘管顶部油路出口的油管2上依次设有油阀I7、温度计I1，油路盘管顶部油路出口的油管2与油路盘管底部油路入口通过油阀III9管道连接；
所述水循环系统中水箱15位于烟气盘管与油路盘管底部，烟气盘管与油路盘管顶部设有收水器12，水箱15依次通过水泵23与分水器25连接，分水器25位于烟气盘管与油路盘管下部，水泵23上设有旁通管II21和旁通阀II22，水箱15上设有液位控制器14，水箱15一侧设有温控阀11和水管6；
所述烟气盘管与油路盘管下部设有风机扰流系统中的引风机17。
还包括均压孔13，收水器12上方设有均压孔13。
该燃油炉窑烟气余热利用系统的工作原理为：
在系统正常工作时，油阀III9和气阀III18处于关闭状态，旁通阀I3根据需要调节开度，温控阀11根据需要来调节阀门的开关，其他的阀门均处于打开状态。引风机17将炉窑中的烟气引入系统的烟气管路24，烟气在烟气管路24中自上而下流动；油泵5将燃油输送到油路盘管底部油路入口，燃油在油路中自下而上流动。通过流量计8观测油路中燃油流量的大小，根据实际的需要调节旁通阀I3来改变油路中燃油的流量。通过观测温度计1的测量数据，能够了解燃油和烟气在系统中的换热性能，通过扰流风机19的辅助换热，更能够增强系统的换热效果。水泵23将储水箱15中的水送到分水器25，分水器25将水喷淋到烟气盘管，水分吸收烟气的热量变成水蒸气，然后水蒸气再将热量传递给燃油。均压孔13在系统的工作过程中能够平衡系统内部和外界的压力，保证系统在运行过程中的安全性能。收水器12减少水分的散失，更能够降低因水分的散失而导致的能量损失，即节约了水资源又避免了热量的浪费。同时当系统出现故障时，打开油阀III9和气阀III18，旁通阀I3根据需要调节开度，其他阀门全部关闭，使烟气和燃油不经过系统，从而不会影响整个燃烧系统的正常工作。
本发明的有益效果是：
本系统利用水的蒸发换热，可以达到很好的换热效果，利用水蒸气作为燃油和烟气的传热介质，具有很高的安全性。系统中水箱的水可以实现循环使用，达到了节约水资源的目的。在油路管道和烟气管道的入口和出口分别连接了一根管道，在系统出现故障时可以不影响整个系统的正常工作。使用该系统可以使烟气余热得到有效的回收利用，同时，预热燃油一方面可以提高燃油自身所携带的热量，容易燃烧；另一方面较高的温度可以有效的降低高粘度燃油的粘度，增强其雾化效果，使其燃烧的更加充分。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图中：1-温度计I，2-油管，3-旁通阀I，4-旁通管I，5-油泵，6-出水管，7-油阀I，8-流量计，9-油阀III，10-油阀II，11-温控阀，12-收水器，13-均压孔，14-液位控制器，15-水箱，16-气阀I，17-引风机，18-气阀III，19-扰流风机，20-气阀II，21-旁通管II，22-旁通阀II，23-水泵，24-烟气管路，25-分水器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1所示，该燃油炉窑烟气余热利用系统，包括烟气系统、油路系统、水循环系统、风机扰流系统和故障应急系统，烟气系统包括气阀I16、引风机17、气阀II20、烟气管路24和烟气盘管，油路系统包括温度计I1、油管2、旁通阀I3、旁通管I4、油泵5、油阀I7、流量计8、油阀II10和油路盘管，水循环系统包括出水管6、温控阀11、收水器12、液位控制器14、水箱15、旁通管II21、旁通阀II22、水泵23和分水器25，风机扰流系统包括引风机17，故障应急系统包括油阀III9和气阀III18；
所述烟气系统中的烟气盘管与油路系统中的油路盘管交错呈S型并列布置，烟气系统中烟气盘管顶部的烟气入口通过烟气管路24连接炉窑中出来的烟气，烟气管路24上设有气阀I16和引风机17，烟气盘管底部烟气出口的管路上设有气阀II20，烟气盘管烟气入口的烟气管路24与烟气盘管烟气出口的管路通过气阀III18管道连接；
所述油路系统中的油路盘管底部油路入口依次通过油阀II10、流量计8、油泵5和油箱管道连接，油泵5上设有旁通管I4，旁通管I4上设有旁通阀I3，油路盘管顶部油路出口的油管2上依次设有油阀I7、温度计I1，油路盘管顶部油路出口的油管2与油路盘管底部油路入口通过油阀III9管道连接；
所述水循环系统中水箱15位于烟气盘管与油路盘管底部，烟气盘管与油路盘管顶部设有收水器12，水箱15依次通过水泵23与分水器25连接，分水器25位于烟气盘管与油路盘管下部，水泵23上设有旁通管II21和旁通阀II22，水箱15上设有液位控制器14，水箱15一侧设有温控阀11和水管6；
所述烟气盘管与油路盘管下部设有风机扰流系统中的引风机17。
其中包括均压孔13，收水器12上方设有均压孔13。
该燃油炉窑烟气余热利用系统高效利用的方法：
（1）油阀III9和气阀III18处于关闭状态，旁通阀I3和旁通阀II22根据需要调节开度，温控阀11在水箱中水温达到设定温度（80℃）时自动打开，其他的阀门均处于打开状态；
（2）根据实际情况调节旁通阀I3的开度，控制进入系统中的燃油量；
（3）根据实际情况调控扰流风机19的开关及运行速度，改变系统中的扰流程度，增强系统中的换热；
所述步骤（2）中控制进入系统中的地沟油生物柴油量为100kg/h；
所述步骤（3）中扰流风机19处于关闭状态。
通过以上步骤，可使炉窑烟气温度由630℃降至190℃，水箱中水温维持在80℃以上，地沟油生物柴油温度预热至65℃，加热的水量达到200kg/h，能量利用率可达到85%以上。
以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (2)
1.一种燃油炉窑烟气余热利用系统，其特征在于：包括烟气系统、油路系统、水循环系统、风机扰流系统和故障应急系统，烟气系统包括气阀I（16）、引风机（17）、气阀II（20）、烟气管路（24）和烟气盘管，油路系统包括温度计I（1）、油管（2）、旁通阀I（3）、旁通管I（4）、油泵（5）、油阀I（7）、流量计（8）、油阀II（10）和油路盘管，水循环系统包括出水管（6）、温控阀（11）、收水器（12）、液位控制器（14）、水箱（15）、旁通管II（21）、旁通阀II（22）、水泵（23）和分水器（25），风机扰流系统包括引风机（17），故障应急系统包括油阀III（9）和气阀III（18）；
所述烟气系统中的烟气盘管与油路系统中的油路盘管交错呈S型并列布置，烟气系统中烟气盘管顶部的烟气入口通过烟气管路（24）连接炉窑中出来的烟气，烟气管路（24）上设有气阀I（16）和引风机（17），烟气盘管底部烟气出口的管路上设有气阀II（20），烟气盘管烟气入口的烟气管路（24）与烟气盘管烟气出口的管路通过气阀III（18）管道连接；
所述油路系统中的油路盘管底部油路入口依次通过油阀II（10）、流量计（8）、油泵（5）和油箱管道连接，油泵（5）上设有旁通管I（4），旁通管I（4）上设有旁通阀I（3），油路盘管顶部油路出口的油管（2）上依次设有油阀I（7）、温度计I（1），油路盘管顶部油路出口的油管（2）与油路盘管底部油路入口通过油阀III（9）管道连接；
所述水循环系统中水箱（15）位于烟气盘管与油路盘管底部，烟气盘管与油路盘管顶部设有收水器（12），水箱（15）依次通过水泵（23）与分水器（25）连接，分水器（25）位于烟气盘管与油路盘管下部，水泵（23）上设有旁通管II（21）和旁通阀II（22），水箱（15）上设有液位控制器（14），水箱（15）一侧设有温控阀（11）和水管（6）；
所述烟气盘管与油路盘管下部设有风机扰流系统中的引风机（17）。
2.根据权利要求1所述的燃油炉窑烟气余热利用系统，其特征在于：还包括均压孔（13），收水器（12）上方设有均压孔（13）。
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