CN107664439B - 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);
烟气余热的回收在于通过分水器(25)喷淋水至烟气管道,水分吸收烟气热量变成水蒸气,水蒸气再将热量传递至燃油。
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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