CN109519912A - 一种与冷凝水回收系统配套的专用节能型锅炉系统 - Google Patents

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Abstract

一种与冷凝水回收系统配套的专用节能型锅炉系统，其特征在于：包括锅炉、节能器、冷凝水减温装置；锅炉排烟经过节能器降温后排入大气，节能器低温水源由外部低温水源和经过冷凝水减温装置减温处理的冷凝水提供，经节能器升温过的高温水供给锅炉用水，锅炉燃烧用冷空气经冷凝水减温装置热量交换升温后进入锅炉炉膛。发明的技术效果为，避免了节能器的气化现象，降低了锅炉排烟温度，提高了锅炉系统的热效率，锅炉燃烧用的冷风直接用于冷凝水减温装置和冷凝水进行热量交换不但降低了冷凝水温度并且产生的热风更有利与锅炉的燃烧。

Description

一种与冷凝水回收系统配套的专用节能型锅炉系统
技术领域
本发明涉及一种节能型锅炉系统，具体涉及一种与冷凝水回收系统配套的专用节能型锅炉系统。
背景技术
随着经济的飞速发展，国民的节能环保意识也在不断增强。近年来，开展凝结水回收工作的企业也越来越多，从开式系统回收到闭式系统回收，凝结水回收利用的效率也越来越高。
但是随着绝大多数用户采用闭式系统（或开式系统）回收冷凝水直接用于锅炉系统，也暴露出了一些问题。
一是节能器气化，影响锅炉系统稳定运行；
二是锅炉排烟温度过高，多数用户一般达到150℃左右。
造成这种现象的主要原因是闭式系统回收的冷凝水压力一般为0.2～0.3MPa，饱和水的温度一般在120～130℃。
对于10吨/时以下锅炉，多数厂家的锅炉设计的给水温度为20℃，节能器出口热水温度为70～80℃，在锅炉高水位情况下节能器热水回水箱，或者节能器作为冷凝器使用，全部热水单独循环回水箱。把这样的节能器用闭式系统冷凝水直接进入，出水的温度会达到170～180℃。我们知道压力1.25MPa下水的饱和温度为193℃，压力1.0MPa下水的饱和温度为183℃，压力0.7MPa下水的饱和温度为171℃。所以我们经常看到采用闭式系统回收冷凝水改造过的锅炉，节能器经常出现巨大的响声（水气化时的水击现象）。严重时会影响锅炉正常上水，造成锅炉出现缺水事故。
对于10吨/时以上锅炉来说，原系统一般要按照锅炉房设计规范的要求配备热力除氧器，设计给水温度为104℃,节能器出口热水温度为140～150℃，锅炉设计为连续给水，锅炉给水经节能器直接进入锅炉本体，在节能器出口设置三通阀，在锅炉高水位时，部分热水由三通阀控制回流水箱。如果用闭式系统120～130℃冷凝水直接进入节能器，出水的温度会达到170～180℃。这样情况下，如果用户锅炉工作压力在0.7MPa左右，也会出现节能器气化现象。
对于排烟温度过高的问题，我们更加容易理解，因为水温已经在120～130℃，这样的热水不可能把锅炉的烟气温度降低下来。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种与冷凝水回收系统配套的专用节能型锅炉系统。
本发明的技术方案具体为：
一种与冷凝水回收系统配套的专用节能型锅炉系统，包括锅炉、节能器、冷凝水减温装置；锅炉排烟经过节能器降温后排入大气，节能器低温水源由外部低温水源和经过冷凝水减温装置减温处理的冷凝水提供，经节能器升温过的高温水供给锅炉用水，锅炉燃烧用冷空气经冷凝水减温装置热量交换升温后进入锅炉炉膛。
进一步的一种与冷凝水回收系统配套的专用节能型锅炉系统，冷凝水减温装置采用风冷，其冷风流量设计为配套锅炉燃烧需要的空气流量。
进一步的一种与冷凝水回收系统配套的专用节能型锅炉系统，节能器分为一级节能器、二级节能器，二级节能器低温水源由外部低温水源和经过冷凝水减温装置减温处理的冷凝水混合后提供，二级节能器的出水进入一级节能器继续加热后进入锅炉。
进一步的一种与冷凝水回收系统配套的专用节能型锅炉系统，节能器分为一级节能器、二级节能器，二级节能器低温水源由外部低温水源提供，一级节能器给水由二级节能器出来的高温水和经过冷凝水减温装置减温处理的冷凝水混合后提供。
进一步的一种与冷凝水回收系统配套的专用节能型锅炉系统，二级节能器高温排水进入热水箱，由热水箱控制与减温处理后的冷凝水之间的混合比例。
进一步的一种与冷凝水回收系统配套的专用节能型锅炉系统，所述热水箱为开式热水箱。
相对于现有技术，本发明的技术效果为，避免了节能器的气化现象，降低了锅炉排烟温度，提高了锅炉系统的热效率，锅炉燃烧用的冷风直接用于冷凝水减温装置和冷凝水进行热量交换不但降低了冷凝水温度并且产生的热风更有利与锅炉的燃烧。。
附图说明
图1是本发明结构1的示意图。
图2是本发明结构2的示意图。
其中一级节能器1、二级节能器2、冷凝水减温装置3、外部低温水源4、经过冷凝水减温装置减温处理的冷凝水5、经节能器升温过的高温水6、外部冷空气7、经冷凝水减温装置热量交换升温后的冷空气8、节能器的出口烟气9、冷凝水10、二级节能器的高温排水11、开式热水箱12。
具体实施方式
如附图1-2所示，一种与冷凝水回收系统配套的专用节能型锅炉系统，包括锅炉、节能器、冷凝水减温装置；锅炉排烟经过节能器降温后排入大气，节能器低温水源由外部低温水源和经过冷凝水减温装置减温处理的冷凝水提供，经节能器升温过的高温水供给锅炉用水，锅炉燃烧用冷空气经冷凝水减温装置热量交换升温后进入锅炉炉膛。
冷凝水减温装置采用风冷，冷凝水减温装置的冷风流量设计为配套锅炉燃烧需要的空气流量。
实施例1如图1所示
系统中节能器分为一级节能器1、二级节能器2，二级节能器低温水源由外部低温水源4和经过冷凝水减温装置减温处理的冷凝水5混合后提供，二级节能器2的排水进入一级节能器1。
冷凝水减温装置3，采用120～130℃冷凝水10加热冷空气7，通过换热，使120～130℃冷凝水温度降低到100℃左右，使冷风温度由20℃升高到100℃左右。冷凝水减温装置3的冷风流量设计为配套锅炉燃烧需要的空气流量。产生的热风进入锅炉加热部位进行助燃，可有效提高燃料的燃烧效率和热烟气的温度水平。
通过降温的冷凝水进入锅炉节能器，节能器的进口烟气温度一般为220～240℃，节能器的出口烟气9温度一般为100～130℃。节能器的出水温度可以控制在150℃以下，有效避免节能器气化现象的出现。保证了锅炉的安全正常运行。
实施例2如图2所示
系统中节能器分为一级节能器1、二级节能器2，二级节能器2低温水源由外部低温水源4提供，一级节能器1给水由二级节能器的高温排水11和经过冷凝水减温装置减温处理的冷凝水5混合后提供。二级节能器出来的高温水进入开式热水箱12，开式热水箱12具有流量监测装置，通过流量监测装置的数据调整与减温处理后的冷凝水之间的混合比例。
二级节能器低温水源由外部低温水源4直接提供，使二级节能器入水温度相对更低，节能器的出口烟气9温度可降低至80℃以下，在外部低温水源充足的情况下可通过开式热水箱12加大二级节能器的高温出水混合的比例以达到对锅炉排烟更好的降温效果，相对应的在外部低温水源不充足的情况下可通过开式热水箱12降低二级节能器的高温出水混合的比例以达到减少所需水源、节约成本的效果。
我们以WNS8-1.25-Q为例计算了采用本发明的经济效果。
设计条件为：
节能器111㎡、冷凝器111㎡、冷凝水减温装置（空预器）180㎡，天然气按低位发热值35600KJ/Nm3计算。系统有80%冷凝水回收（125℃），另外20%常温（20℃）补水；
通过上述计算，我们发现，采用冷凝水减温装置后，一级节能器的进口温度降低了月20℃，有效地解决了节能器汽化的问题，提高了锅炉运行的安全性和可靠性。
我们还发现，采用采用冷凝水减温装置后，锅炉的排烟温度可以降低38℃，排烟带走的热损失减少了，锅炉的热效率提高了1.3%，每小时消耗的天然气量减少了8 Nm3，按照锅炉年运行8000小时计算，年节约天然气64000 ，天然气工业价在2.5~3.0元之间，按照2.5元计算，年节约160000元。
我们还发现，采用冷凝水减温装置后，锅炉的烟道阻力降低了538Pa,这与增加该装置带来的风道阻力基本相当，但是锅炉的烟气量比空气量要多50%左右，整个系统的阻力还会降低，运行的电耗量也会降低。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种与冷凝水回收系统配套的专用节能型锅炉系统，其特征在于：包括锅炉、节能器、冷凝水减温装置；锅炉排烟经过节能器降温后排入大气，节能器低温水源由外部低温水源和经过冷凝水减温装置减温处理的冷凝水提供，经节能器升温过的高温水供给锅炉用水，锅炉燃烧用冷空气经冷凝水减温装置热量交换升温后进入锅炉炉膛。
2.如权利要求1所述的一种与冷凝水回收系统配套的专用节能型锅炉系统，其特征在于：冷凝水减温装置采用风冷，其冷风流量设计为配套锅炉燃烧需要的空气流量。
3.如权利要求1所述的一种与冷凝水回收系统配套的专用节能型锅炉系统，其特征在于：节能器分为一级节能器、二级节能器，二级节能器低温水源由外部低温水源和经过冷凝水减温装置减温处理的冷凝水混合后提供，二级节能器的出水进入一级节能器继续加热后进入锅炉。
4.如权利要求1所述的一种与冷凝水回收系统配套的专用节能型锅炉系统，其特征在于：节能器分为一级节能器、二级节能器，二级节能器低温水源由外部低温水源提供，一级节能器给水由二级节能器出来的高温水和经过冷凝水减温装置减温处理的冷凝水混合后提供。
5.如权利要求4所述的一种与冷凝水回收系统配套的专用节能型锅炉系统，其特征在于：二级节能器高温排水进入热水箱，由热水箱控制与减温处理后的冷凝水之间的混合比例。
6.如权利要求5所述的一种与冷凝水回收系统配套的专用节能型锅炉系统，其特征在于：所述热水箱为开式热水箱。
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