CN116726616A - 一种燃气锅炉高温余热再利用装置 - Google Patents

一种燃气锅炉高温余热再利用装置 Download PDF

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CN116726616A CN202310671273.8A CN202310671273A CN116726616A CN 116726616 A CN116726616 A CN 116726616A CN 202310671273 A CN202310671273 A CN 202310671273A CN 116726616 A CN116726616 A CN 116726616A
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Abstract

本发明涉及燃气锅炉高温余热再利用技术领域，具体为一种燃气锅炉高温余热再利用装置，包括烟气处理单元与软水处理单元，本发明通过烟气处理单元对高温烟气进行过滤处理，防止高温烟气中的杂质堆积在翅片管表面与螺旋管道内壁，影响高温烟气与冷水之间进行换热的效果，以达到提高设备的加工效率的目的，通过烟气处理单元与软水处理单元相配合，经过换热处理后的高温烟气通入软水处理单元，对软水处理单元中的硬水进行升温，从而提高硬水与石灰以及纯碱之间反应速率，同时可进一步降低高温烟气的温度，从而提高设备对高温烟气的热量利用率。

Description

一种燃气锅炉高温余热再利用装置
技术领域
本发明涉及燃气锅炉高温余热再利用技术领域，具体为一种燃气锅炉高温余热再利用装置。
背景技术
燃气锅炉指的是燃料为燃气的锅炉，其包括燃气开水锅炉、燃气热水锅炉、燃气蒸汽锅炉等，其中燃气热水锅炉也称燃气采暖锅炉和燃气洗浴锅炉，这里主要是指生产氰尿酸生产工艺中所使用的燃气锅炉。
氰尿酸生产工艺主要部分在干燥蒸发尿素的流程中，天然气与空气在天然气燃烧机中燃烧，产生高温烟气进入隧道窑，在隧道窑中高温烟气加热干燥尿素，传统工艺中，高温烟气经过隧道窑后温度230度左右，直接排入大气。不仅浪费了烟气中的热量，也给大气也造成了污染，增加了温室效应，因此需要对烟气进行处理。
现有技术中提供了关于燃气锅炉余热再利用的技术方案，例如：公开号为CN107782175A的中国发明专利申请提供了关于燃气锅炉余热再利用的技术方案，其公开了一种燃气锅炉余热再利用设备，包括燃气锅炉、管壳式换热器、烟囱、补水箱；所述燃气锅炉顶部安装有排气管，排气管向下绕所述燃气锅炉的侧壁环绕至所述燃气锅炉底部，并连接到所述管壳式换热器的热气体进口；所述管壳式换热器的热气体出口连接有烟囱；所述补水箱的下部通过管路连接至所述管壳式换热器的冷流体进口，且管路中设有循环泵；所述管壳式换热器的冷流体出口通过管路连接至所述燃气锅炉底部。本发明所述的燃气锅炉余热再利用设备结构简单，针对性强，同时能够有效解决燃气锅炉余热回收的问题。
但是上述专利申请存在以下不足：
1.上述的专利申请仅通过补水箱将冷水注入管壳式换热器，与高温烟气在其中完成热交换，使冷水变为温水，随后流入燃气锅炉，从而使高温烟气温度降低，最终通过热气体出口排出，但高温烟气在与冷水进行热交换后，高温烟气的温度依旧远远高于外界环境中的空气温度，因此该设备对高温烟气的热量利用率较低。
2.上述的专利申请直接使高温烟气与冷水进行热交换，但高温烟气中含有一部分杂质，长时间的热交换后，管壳式换热器表面会堆积杂质，影响其换热效果，最终导致冷水变成的温水的温度达不到需求，影响后续使用，使设备的加工效率较低。
发明内容
鉴于上述问题，本申请实施例提供一种燃气锅炉高温余热再利用装置，以解决相关技术中设备对高温烟气的热量利用率较低与设备的加工效率较低的技术问题。为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案。
本申请实施例的第一方面提供一种燃气锅炉高温余热再利用装置，包括烟气处理单元与软水处理单元。
软水处理单元,设于烟气处理单元右端,用于对软水进行升温处理；所述烟气处理单元包括隧道窑,隧道窑上端固定安装有输送高温烟气的输送管道,输送管道外端固定安装有对高温烟气进行保温处理的保温壳体,输送管道左半部右端固定安装有对高温烟气进行过滤的过滤架,过滤架右端与输送管道右半部之间固定安装有气泵一,输送管道右半部右端固定安装有导热筒,导热筒内端固定安装有输送高温烟气并对软水与高温烟气进行换热的螺旋管道，螺旋管道左端与输送管道右半部相连通,螺旋管道右端固定安装有对经过换热处理后的烟气进行输送的输气管,输气管末端固定安装有对经过换热处理后的烟气进行处理的处理架；所述软水处理单元包括联通管,螺旋管道右端固定安装有对软水进行输送的联通管,联通管左端固定安装有输送软水并使软水与高温烟气进行换热处理的螺旋形的翅片管,翅片管位于螺旋管道内部,翅片管左端固定安装有对经过换热后温度升高的软水进行输送的输水管,输水管末端固定安装有燃气锅炉,联通管右端固定安装有水泵一,水泵一右端固定安装有对水进行储存并对水进行处理使其成为符合需求的软水的储水罐。
根据本发明的实施例，所述输送管道包括锥形收集筒，隧道窑上端固定安装有锥形收集筒，锥形收集筒上端固定安装有反S字形管道。
根据本发明的实施例，所述过滤架包括过滤筒，输送管道左半部右端固定安装有过滤筒，过滤筒内端固定安装有过滤板，过滤板左端转动连接有转动扇叶柱,转动扇叶柱外端均匀固定安装有刮料刀片,转动扇叶柱外端且靠近过滤板一侧均匀固定安装有倾斜的刮片,过滤筒下端开设有排料槽,过滤筒下端通过销轴转动连接有弧形盖体,弧形盖体与过滤筒之间卡接。
根据本发明的实施例，所述导热筒包括筒体，输送管道右半部右端固定安装有筒体,筒体内部均匀固定安装有支撑杆,支撑杆末端与螺旋管道固定连接,筒体外端固定安装有保温板。
根据本发明的实施例，所述螺旋管道内端均匀固定安装有固定支杆，固定支杆上通过销轴转动连接有挡板,销轴上套有扭簧,扭簧一端与固定支杆固定连接,扭簧另一端与挡板固定连接,挡板外端固定安装有密封橡胶条。
根据本发明的实施例，所述处理架包括螺旋弯管,排气管末端固定安装有螺旋弯管,螺旋弯管与储水罐之间固定连接,螺旋弯管上端固定安装有排气口。
根据本发明的实施例，所述输水管包括倾斜管体一,翅片管左端固定安装有倾斜管体一,倾斜管体一左端固定安装有S形弯管,S形弯管末端固定安装有倾斜管体二,倾斜管体一、S形弯管与倾斜管体二的外端均固定安装有保温管体，倾斜管体二末端与燃气锅炉固定连接。
根据本发明的实施例，所述储水罐包括罐体,水泵一右端固定安装有罐体,罐体上端固定安装有进水管,罐体上端通过电机座固定安装有电机一,电机一输出轴通过联轴器固定安装有转动柱,转动柱外端均匀固定安装有搅拌杆,罐体下侧左端固定安装有连接管,连接管内部固定安装有过滤圆板,连接管左端与水泵一固定连接,罐体上端左侧固定安装有进料漏斗。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
1、本发明中,通过过滤筒内的过滤板对高温烟气进行过滤，高温烟气输送过程中带动转动扇叶柱转动,从而对过滤筒内壁与过滤板表面附着的杂质进行刮除,刮除后的杂质进入排料槽,当装置停止使用时,打开弧形盖体,将杂质排出,防止杂质对过滤板进行堵塞,影响过滤板的过滤效果,同时可对过滤筒内壁进行清理。
2、本发明中,通过固定支杆对翅片管进行固定支撑,高温烟气进入螺旋管道,当高温烟气输送至固定支杆左侧时,挡板受到压力转动,从而使高温烟气顺利向右输送,通过固定支杆与挡板相配合,保证高温烟气充满筒体内部,当装置停止使用时,挡板在扭簧的反作用力下转动回复至初始状态,通过密封橡胶条使挡板与固定支杆之间紧贴。
3、本发明中,通过螺旋弯管对储水罐内部的水进行加热,加快储水罐内的硬水生成软水的反应的进行,提高储水罐对硬水进行处理的效率。
4、本发明中,通过电机一带动转动柱与搅拌杆转动,使硬水与石灰以及纯碱之间充分反应，通过进水管向罐体内通入硬水，反应后生成的软水经过过滤圆板过滤后通过连接管输送至翅片管内进行换热，通过进料漏斗向硬水内投入石灰与纯碱。
除了上面所描述的本申请实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本申请实施例提供的基于一种燃气锅炉高温余热再利用装置所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步的详细说明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1示出了根据本发明实施例提供的一种燃气锅炉高温余热再利用装置的主视立体结构示意图。
图2示出了根据本发明实施例提供的一种燃气锅炉高温余热再利用装置的主视剖视平面结构示意图。
图3示出了图2的A-A向的剖视图。
图4示出了图2的N处的局部放大图。
图5示出了图4的M处的局部放大图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
1、烟气处理单元；11、隧道窑；12、输送管道；121、锥形收集筒；122、反S字形管道；13、保温壳体；14、过滤架；141、过滤筒；142、过滤板；143、转动扇叶柱；144、刮料刀片；145、刮片；146、排料槽；147、弧形盖体；15、气泵一；16、导热筒；161、筒体；162、支撑杆；163、保温板；17、螺旋管道；171、固定支杆；172、挡板；173、扭簧；174、密封橡胶条；18、输气管；19、处理架；191、螺旋弯管；192、排气口；2、软水处理单元；21、联通管；22、翅片管；23、输水管；231、倾斜管体一；232、S形弯管；233、倾斜管体二；234、保温管体；24、燃气锅炉；25、水泵一；26、储水罐；261、罐体；262、进水管；263、电机一；264、转动柱；265、搅拌杆；266、连接管；267、过滤圆板；268、进料漏斗。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
参阅图1与图2，一种燃气锅炉高温余热再利用装置，包括烟气处理单元1与软水处理单元2：软水处理单元2,设于烟气处理单元1右端,用于对软水进行升温处理；所述烟气处理单元1包括隧道窑11,隧道窑11上端固定安装有输送高温烟气的输送管道12,输送管道12外端固定安装有对高温烟气进行保温处理的保温壳体13,输送管道12左半部右端固定安装有对高温烟气进行过滤的过滤架14,过滤架14右端与输送管道12右半部之间固定安装有气泵一15,输送管道12右半部右端固定安装有导热筒16,导热筒16内端固定安装有输送高温烟气并对软水与高温烟气进行换热的螺旋管道17，螺旋管道17左端与输送管道12右半部相连通,螺旋管道17右端固定安装有对经过换热处理后的烟气进行输送的输气管18,输气管18末端固定安装有对经过换热处理后的烟气进行处理的处理架19；所述软水处理单元2包括联通管21,螺旋管道17右端固定安装有对软水进行输送的联通管21,联通管21左端固定安装有输送软水并使软水与高温烟气进行换热处理的螺旋形的翅片管22,翅片管22位于螺旋管道17内部,翅片管22左端固定安装有对经过换热后温度升高的软水进行输送的输水管23,输水管23末端固定安装有燃气锅炉24,联通管21右端固定安装有水泵一25,水泵一25右端固定安装有对水进行储存并对水进行处理使其成为符合需求的软水的储水罐26；首先通过输送管道12将隧道窑11排出的高温烟气进行输送，通过过滤架14对高温烟气进行过滤，高温烟气输送至螺旋管道17，同时通过储水罐26对硬水进行处理，使其成为软水，通过联通管21将软水输送至翅片管22内，通过螺旋管道17内的高温烟气对螺旋管道17内得到联通管21内的软水进行加热，使软水与高温烟气之间进行换热，高温烟气温度降低，软水温度升高，温度降低的烟气通过处理架19进行最后的处理，然后排放至空气中，加热后的软水通过输水管23通入燃气锅炉24进行使用。
参阅图2，所述输送管道12包括锥形收集筒121，隧道窑11上端固定安装有锥形收集筒121，锥形收集筒121上端固定安装有反S字形管道122；通过锥形收集筒121使高温烟气逐渐聚集，进入反S字形管道122。
参阅图3，所述过滤架14包括过滤筒141，输送管道12左半部右端固定安装有过滤筒141，过滤筒141内端固定安装有过滤板142，过滤板142左端转动连接有转动扇叶柱143,转动扇叶柱143外端均匀固定安装有刮料刀片144,转动扇叶柱143外端且靠近过滤板142一侧均匀固定安装有倾斜的刮片145,过滤筒141下端开设有排料槽146,过滤筒141下端通过销轴转动连接有弧形盖体147,弧形盖体147与过滤筒141之间卡接；通过过滤筒141内的过滤板142对高温烟气进行过滤，高温烟气输送过程中带动转动扇叶柱143转动,从而对过滤筒141内壁与过滤板142表面附着的杂质进行刮除,刮除后的杂质进入排料槽146,当装置停止使用时,打开弧形盖体147,将杂质排出。
参阅图4，所述导热筒16包括筒体161，输送管道12右半部右端固定安装有筒体161,筒体161内部均匀固定安装有支撑杆162,支撑杆162末端与螺旋管道17固定连接,筒体161外端固定安装有保温板163；通过保温板163对筒体161内部进行保温出来,通过支撑杆162对螺旋管道17进行固定。
参阅图4与图5，所述螺旋管道17内端均匀固定安装有固定支杆171，固定支杆171上通过销轴转动连接有挡板172,销轴上套有扭簧173,扭簧173一端与固定支杆171固定连接,扭簧173另一端与挡板172固定连接,挡板172外端固定安装有密封橡胶条174；通过固定支杆171对翅片管22进行固定支撑,高温烟气进入螺旋管道17,当高温烟气输送至固定支杆171左侧时,挡板172受到压力转动,从而使高温烟气顺利向右输送,通过固定支杆171与挡板172相配合,保证高温烟气充满筒体161内部,当装置停止使用时,挡板172在扭簧173的反作用力下转动回复至初始状态,通过密封橡胶条174使挡板172与固定支杆171之间紧贴。
参阅图1与图2，所述处理架19包括螺旋弯管191,排气管末端固定安装有螺旋弯管191,螺旋弯管191与储水罐26之间固定连接,螺旋弯管191上端固定安装有排气口192；通过螺旋弯管191对储水罐26内部的水进行加热,加快储水罐26内的硬水生成软水的反应的进行,提高储水罐26对硬水进行处理的效率。
参阅图2，所述输水管23包括倾斜管体一231,翅片管22左端固定安装有倾斜管体一231,倾斜管体一231左端固定安装有S形弯管232,S形弯管232末端固定安装有倾斜管体二233,倾斜管体一231、S形弯管232与倾斜管体二233的外端均固定安装有保温管体234，倾斜管体二233末端与燃气锅炉24固定连接；通过倾斜管体一231、S形弯管232与倾斜管体二233相配合,防止在水泵一25停止工作后,软水继续进入燃气锅炉24进行使用,通过保温管体234防止软水的热量在输送的过程中散失。
继续参阅图2，所述储水罐26包括罐体261,水泵一25右端固定安装有罐体261,罐体261上端固定安装有进水管262,罐体261上端通过电机座固定安装有电机一263,电机一263输出轴通过联轴器固定安装有转动柱264,转动柱264外端均匀固定安装有搅拌杆265,罐体261下侧左端固定安装有连接管266,连接管266内部固定安装有过滤圆板267,连接管266左端与水泵一25固定连接,罐体261上端左侧固定安装有进料漏斗268；通过电机一263带动转动柱264与搅拌杆265转动,使硬水与石灰以及纯碱之间充分反应，通过进水管262向罐体261内通入硬水，反应后生成的软水经过过滤圆板267过滤后通过连接管266输送至翅片管22内进行换热，通过进料漏斗268向硬水内投入石灰与纯碱。
本发明工作原理：第一步：首先通过输送管道12将隧道窑11排出的高温烟气进行输送，通过过滤架14对高温烟气进行过滤，高温烟气输送至螺旋管道17。
第二步：通过储水罐26对硬水进行处理，使其成为软水，通过联通管21将软水输送至翅片管22内，通过螺旋管道17内的高温烟气对螺旋管道17内得到联通管21内的软水进行加热，使软水与高温烟气之间进行换热。
第三步：温度降低的烟气通过处理架19进行最后的处理，然后排放至空气中，加热后的软水通过输水管23通入燃气锅炉24进行使用。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“中部”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“末端”、“轴向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明以及简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”、“一号”、“二号”、“一”、“二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，"多个"的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接、滑动连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依据本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种燃气锅炉高温余热再利用装置，其特征在于：包括烟气处理单元(1)与软水处理单元(2)：
软水处理单元(2),设于烟气处理单元(1)右端,用于对软水进行升温处理；
所述烟气处理单元(1)包括隧道窑(11),隧道窑(11)上端固定安装有输送高温烟气的输送管道(12),输送管道(12)外端固定安装有对高温烟气进行保温处理的保温壳体(13),输送管道(12)左半部右端固定安装有对高温烟气进行过滤的过滤架(14),过滤架(14)右端与输送管道(12)右半部之间固定安装有气泵一(15),输送管道(12)右半部右端固定安装有导热筒(16),导热筒(16)内端固定安装有输送高温烟气并对软水与高温烟气进行换热的螺旋管道(17)，螺旋管道(17)左端与输送管道(12)右半部相连通,螺旋管道(17)右端固定安装有对经过换热处理后的烟气进行输送的输气管(18),输气管(18)末端固定安装有对经过换热处理后的烟气进行处理的处理架(19)；
所述软水处理单元(2)包括联通管(21),螺旋管道(17)右端固定安装有对软水进行输送的联通管(21),联通管(21)左端固定安装有输送软水并使软水与高温烟气进行换热处理的螺旋形的翅片管(22),翅片管(22)位于螺旋管道(17)内部,翅片管(22)左端固定安装有对经过换热后温度升高的软水进行输送的输水管(23),输水管(23)末端固定安装有燃气锅炉(24),联通管(21)右端固定安装有水泵一(25),水泵一(25)右端固定安装有对水进行储存并对水进行处理使其成为符合需求的软水的储水罐(26)。
2.根据权利要求1所述的一种燃气锅炉高温余热再利用装置，其特征在于：所述储水罐(26)包括罐体(261),水泵一(25)右端固定安装有罐体(261),罐体(261)上端固定安装有进水管(262),罐体(261)上端通过电机座固定安装有电机一(263),电机一(263)输出轴通过联轴器固定安装有转动柱(264),转动柱(264)外端均匀固定安装有搅拌杆(265),罐体(261)下侧左端固定安装有连接管(266),连接管(266)内部固定安装有过滤圆板(267),连接管(266)左端与水泵一(25)固定连接,罐体(261)上端左侧固定安装有进料漏斗(268)。
3.根据权利要求1所述的一种燃气锅炉高温余热再利用装置，其特征在于：所述过滤架(14)包括过滤筒(141)，输送管道(12)左半部右端固定安装有过滤筒(141)，过滤筒(141)内端固定安装有过滤板(142)，过滤板(142)左端转动连接有转动扇叶柱(143),转动扇叶柱(143)外端均匀固定安装有刮料刀片(144),转动扇叶柱(143)外端且靠近过滤板(142)一侧均匀固定安装有倾斜的刮片(145),过滤筒(141)下端开设有排料槽(146),过滤筒(141)下端通过销轴转动连接有弧形盖体(147),弧形盖体(147)与过滤筒(141)之间卡接。
4.根据权利要求1所述的一种燃气锅炉高温余热再利用装置，其特征在于：所述输水管(23)包括倾斜管体一(231),翅片管(22)左端固定安装有倾斜管体一(231),倾斜管体一(231)左端固定安装有S形弯管(232),S形弯管(232)末端固定安装有倾斜管体二(233),倾斜管体一(231)、S形弯管(232)与倾斜管体二(233)的外端均固定安装有保温管体(234)，倾斜管体二(233)末端与燃气锅炉(24)固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种燃气锅炉高温余热再利用装置，其特征在于：所述螺旋管道(17)内端均匀固定安装有固定支杆(171)，固定支杆(171)上通过销轴转动连接有挡板(172),销轴上套有扭簧(173),扭簧(173)一端与固定支杆(171)固定连接,扭簧(173)另一端与挡板(172)固定连接,挡板(172)外端固定安装有密封橡胶条(174)。
6.根据权利要求1所述的一种燃气锅炉高温余热再利用装置，其特征在于：所述导热筒(16)包括筒体(161)，输送管道(12)右半部右端固定安装有筒体(161),筒体(161)内部均匀固定安装有支撑杆(162),支撑杆(162)末端与螺旋管道(17)固定连接,筒体(161)外端固定安装有保温板(163)。
7.根据权利要求1所述的一种燃气锅炉高温余热再利用装置，其特征在于：所述处理架(19)包括螺旋弯管(191),排气管末端固定安装有螺旋弯管(191),螺旋弯管(191)与储水罐(26)之间固定连接,螺旋弯管(191)上端固定安装有排气口(192)。
8.根据权利要求1所述的一种燃气锅炉高温余热再利用装置，其特征在于：所述输送管道(12)包括锥形收集筒(121)，隧道窑(11)上端固定安装有锥形收集筒(121)，锥形收集筒(121)上端固定安装有反S字形管道(122)。
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