CN110779000A - 锅炉热能回收再利用系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了锅炉热能回收再利用系统，包括锅炉本体和冷凝器，所述锅炉本体的内部设有燃烧室和蒸汽动力装置，所述燃烧室的内部固定连接有燃烧加热装置。本发明中，涡轮装置上设置了传动部，传动部内设置了传动轴、驱动齿轮和从动齿轮，蒸汽动力装置上设置了输出轴，从动齿轮套接输出轴上，采用此设计的好处在于：燃烧室加热蒸汽动力装置使输出轴旋转，进而带动传动轴旋转，进一步使涡轮装置的涡轮旋转，涡轮的旋转不仅可促进燃烧尾气的流动，同时尾气本身具有较高的热量和动能可加速涡轮的转速，进而通过传动轴提高输出轴的输出动力，并且尾气可穿过单向阀再次进入燃烧室进行二次燃烧，减少尾气中的未燃烧燃料量，从而减少尾气中的有害成分。

Description

锅炉热能回收再利用系统
技术领域
本发明涉及锅炉热能回收技术领域，尤其涉及锅炉热能回收再利用系统。
背景技术
锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。锅的原义指在火上加热的盛水容器，炉指燃烧燃料的场所，锅炉包括锅和炉两大部分。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，常简称为锅炉，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。
一般国内燃油(柴油)燃气锅炉的平均热效率约为87％左右，大约10％的热能通过锅炉排烟排到大气中去了，排烟温度高达180℃～250℃，既大量浪费了能源，又造成严重的环境热污染。正常燃气锅炉，每产生1吨蒸汽，大约需要消耗80多Nm3天然气，产生1300Nm3的烟气，其中包括15％～19％的水蒸气，这部分水蒸气处于过热状态，不可能在高温烟道中凝结成液态的水放出汽化潜热。烟气中的这部分潜热数量巨大，占天然气的低位发热量的6％左右，浪费非常惊人。
而现有的锅炉热能回收设备仍然存在不足之处，现有锅炉在燃烧燃料时存在燃烧不充分的状况，排出的烟气中不仅含有较高的热量还存在未充分燃烧的燃料，同时现有锅炉的热能回收不充分，进而需要一种锅炉热能回收再利用系统，将锅炉烟气以及水蒸气中的热量进行回收再利用，以提高热效率达到节能减排的效果。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有锅炉热能回收效不足的上述问题，而提出的锅炉热能回收再利用系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
锅炉热能回收再利用系统，包括锅炉本体和冷凝器，所述锅炉本体的内部设有燃烧室和蒸汽动力装置，所述燃烧室的内部固定连接有燃烧加热装置，所述燃烧加热装置连通有燃料管，所述蒸汽动力装置传动连接有输出轴，所述燃烧室的底部固定连接有加热水管，所述锅炉本体的一侧固定连接有涡轮装置，所述涡轮装置进气端和出气端均与燃烧室连通，所述涡轮装置上设有传动部。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述传动部包括传动轴，所述传动轴与涡轮装置传动连接，并且传动轴上固定连接有驱动齿轮，所述输出轴上套接有从动齿轮，所述驱动齿轮与从动齿轮啮合连接。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述驱动齿轮与从动齿轮均为螺旋伞齿轮。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述燃烧室内部的加热水管的两端分别连通有进水管和出水管。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述冷凝器的外侧缠绕连接有加热水管，所述加热水管的出水端与出水管连通。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述冷凝器的顶部设有两个加压泵，所述两个加压泵均与蒸汽动力装置连通。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述涡轮装置的出气端连通有单向阀。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述加热水管的侧表壁嵌设有多个导热棒，所述多个导热棒按加热水管的轴向方向等间距排列。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中，锅炉本体上设置了燃烧室和蒸汽动力装置，锅炉本体的一侧设置了涡轮装置，涡轮装置上设置了传动部，传动部内设置了传动轴、驱动齿轮和从动齿轮，蒸汽动力装置上设置了输出轴，从动齿轮套接输出轴上，采用此设计的好处在于：燃烧室加热蒸汽动力装置使输出轴旋转，进而带动传动轴旋转，进一步使涡轮装置的涡轮旋转，涡轮的旋转不仅可促进燃烧尾气的流动，同时尾气本身具有较高的热量和动能可加速涡轮的转速，进而通过传动轴提高输出轴的输出动力，并且尾气可穿过单向阀再次进入燃烧室进行二次燃烧，减少尾气中的未燃烧燃料量，从而减少尾气中的有害成分。
2、本发明中，燃烧室中设置了加热水管，冷凝器上设置了加热水管，采用此设计的好处在于：燃料燃烧产生的热量以及冷凝器产生的热量均可加热管道中的冷水，进而提高热量的回收效率。
3、本发明中，冷凝器上设置了加压泵，加压泵与蒸汽动力装置，采用此设计的好处在于：高温蒸汽通过冷凝器冷凝后，水可从将加压泵返回蒸汽动力装置，进而实现水循环，减少水资源的消耗。
4、本发明中，加热水管上设置了加热棒，采用此设计的好处在于：加热棒可通过热传导的方式将热量传递给冷水，进而提高冷水的加热速度以及加热效率。
附图说明
图1为本发明中锅炉热能回收系统的整体结构示意图；
图2为本发明中燃烧室的内部侧视结构示意图；
图3为本发明中冷凝器与加热水管的连接结构示意图；
图4为本发明中涡轮装置与传动部的连接结构示意图；
图5为本发明中加热水管的内部结构示意图。
图例说明：
1、锅炉本体；2、燃烧室；3、蒸汽动力装置；4、燃烧加热装置；5、燃料管；6、输出轴；7、加热水管；8、涡轮装置；9、单向阀；10、传动部；1001、传动轴；1002、驱动齿轮；1003、从动齿轮；11、进水管；12、出水管；13、冷凝器；14、加压泵；15、导热棒。
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
请参阅图1、图2、图4和图5，锅炉热能回收再利用系统，包括锅炉本体1和冷凝器13，锅炉本体1的内部设有燃烧室2和蒸汽动力装置3，燃烧室2的内部固定连接有燃烧加热装置4，燃烧加热装置4连通有燃料管5，蒸汽动力装置3传动连接有输出轴6，燃烧室2的底部固定连接有加热水管7，锅炉本体1的一侧固定连接有涡轮装置8，涡轮装置8进气端和出气端均与燃烧室2连通，涡轮装置8上设有传动部10，传动部10包括传动轴1001，传动轴1001与涡轮装置8传动连接，并且传动轴1001上固定连接有驱动齿轮1002，输出轴6上套接有从动齿轮1003，驱动齿轮1002与从动齿轮1003啮合连接，驱动齿轮1002与从动齿轮1003均为螺旋伞齿轮，燃烧室2内部的加热水管7的两端分别连通有进水管11和出水管12，涡轮装置8的出气端连通有单向阀9，加热水管7的侧表壁嵌设有多个导热棒15，多个导热棒15按加热水管7的轴向方向等间距排列，通过涡轮装置8将尾气再次压进燃烧室2，提高燃烧效率，减少为其中的有害物质。
实施例二：
请参阅图1、图2、图3、图4和图5，锅炉热能回收再利用系统，包括锅炉本体1和冷凝器13，锅炉本体1的内部设有燃烧室2和蒸汽动力装置3，燃烧室2的内部固定连接有燃烧加热装置4，燃烧加热装置4连通有燃料管5，蒸汽动力装置3传动连接有输出轴6，燃烧室2的底部固定连接有加热水管7，锅炉本体1的一侧固定连接有涡轮装置8，涡轮装置8进气端和出气端均与燃烧室2连通，涡轮装置8上设有传动部10，传动部10包括传动轴1001，传动轴1001与涡轮装置8传动连接，并且传动轴1001上固定连接有驱动齿轮1002，输出轴6上套接有从动齿轮1003，驱动齿轮1002与从动齿轮1003啮合连接，驱动齿轮1002与从动齿轮1003均为螺旋伞齿轮，燃烧室2内部的加热水管7的两端分别连通有进水管11和出水管12，冷凝器13的顶部设有两个加压泵14，两个加压泵14均与蒸汽动力装置3连通，涡轮装置8的出气端连通有单向阀9，加热水管7的侧表壁嵌设有多个导热棒15，多个导热棒15按加热水管7的轴向方向等间距排列，通过冷凝器13产生的热量加热冷水，进而提高锅炉的热回收量。
工作原理：使用时，给锅炉热能回收系统中的用电设备连接电源，首先，启动锅炉后，燃料顺着燃料管5进入燃烧加热装置4，然后燃料燃烧对蒸汽动力装置3进行加热使输出轴6旋转，输出轴6可带动从动齿轮1003旋转，进而通过传动轴1001带动涡轮装置8的涡轮旋转，燃料燃烧产生的烟气顺着管道流动并且对涡轮装置8中的涡轮起到加压的作用，提高涡轮的转速，涡轮可将烟气加压排进燃烧室2中进行二次燃烧，同时涡轮通过传动轴1001的传动提高输出轴6的输出动力；其次，蒸汽动力装置3产生的高温蒸汽通过加压泵14送进冷凝器13，高温蒸汽冷凝后产生的热量可加热加热水管7中的冷水，并且燃料燃烧产生的热量同样可加热燃烧室2内部的加热水管7，同时另一个加压泵14可将冷凝水再次输送给蒸汽动力装置3首先水循环；最后，导热棒15可通过热传导的方式加速冷水升温的速度，通过上述的步骤，锅炉的烟气可二次燃烧减少尾气中的未燃烧燃料量，同时通过燃烧室2和冷凝器13内的加热水管7进行热量的传递，进而可解决现有锅炉热能回收效不足的问题。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.锅炉热能回收再利用系统，包括锅炉本体(1)和冷凝器(13)，其特征在于，所述锅炉本体(1)的内部设有燃烧室(2)和蒸汽动力装置(3)，所述燃烧室(2)的内部固定连接有燃烧加热装置(4)，所述燃烧加热装置(4)连通有燃料管(5)，所述蒸汽动力装置(3)传动连接有输出轴(6)，所述燃烧室(2)的底部固定连接有加热水管(7)，所述锅炉本体(1)的一侧固定连接有涡轮装置(8)，所述涡轮装置(8)进气端和出气端均与燃烧室(2)连通，所述涡轮装置(8)上设有传动部(10)。
2.根据权利要求1所述的锅炉热能回收再利用系统，其特征在于，所述传动部(10)包括传动轴(1001)，所述传动轴(1001)与涡轮装置(8)传动连接，并且传动轴(1001)上固定连接有驱动齿轮(1002)，所述输出轴(6)上套接有从动齿轮(1003)，所述驱动齿轮(1002)与从动齿轮(1003)啮合连接。
3.根据权利要求2所述的锅炉热能回收再利用系统，其特征在于，所述驱动齿轮(1002)与从动齿轮(1003)均为螺旋伞齿轮。
4.根据权利要求1所述的锅炉热能回收再利用系统，其特征在于，所述燃烧室(2)内部的加热水管(7)的两端分别连通有进水管(11)和出水管(12)。
5.根据权利要求4所述的锅炉热能回收再利用系统，其特征在于，所述冷凝器(13)的外侧缠绕连接有加热水管(7)，所述加热水管(7)的出水端与出水管(12)连通。
6.根据权利要求1所述的锅炉热能回收再利用系统，其特征在于，所述冷凝器(13)的顶部设有两个加压泵(14)，所述两个加压泵(14)均与蒸汽动力装置(3)连通。
7.根据权利要求1所述的锅炉热能回收再利用系统，其特征在于，所述涡轮装置(8)的出气端连通有单向阀(9)。
8.根据权利要求1所述的锅炉热能回收再利用系统，其特征在于，所述加热水管(7)的侧表壁嵌设有多个导热棒(15)，所述多个导热棒(15)按加热水管(7)的轴向方向等间距排列。
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