CN117760245A - 一种燃气锅炉废气余热利用装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及锅炉技术领域，特别是涉及一种燃气锅炉废气余热利用装置，该燃气锅炉废气余热利用装置包括废气管、第一换热器、水箱和喷淋组件，废气管与锅炉的排废气口连通；第一换热器包括互相换热的第一管路和第二管路，第一管路的进口与废气管连通；水箱具有空腔以及与空腔连通的进风管和出风管，进风管与第一管路的出口连通，出风管与第二管路的进口连通，水箱连通设置有用水管；喷淋组件设置于水箱内，用于对流经空腔的废气进行喷淋，该燃气锅炉废气余热利用装置可以有效提高对废气中余热的利用率。

Description

一种燃气锅炉废气余热利用装置

技术领域

本发明涉及锅炉技术领域，特别是涉及一种燃气锅炉废气余热利用装置。

背景技术

燃气锅炉就是以燃气为燃料的锅炉，相比于燃油锅炉和电锅炉，燃气锅炉更加经济。但是燃气锅炉需要充足的通风量，以保证燃气可以充分燃烧，从而避免燃气燃烧不充分生成一氧化碳等污染气体。但是通风量的加大也使得废气中的热量散失掉，从而影响燃气的热效率。现有的做法是在锅炉的排风管连接一个换热器，用于对锅炉的进气进行预热，从而对废气中的部分余热进行利用，但是对废气中余热的有效利用率仍然较低。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供一种燃气锅炉废气余热利用装置，该燃气锅炉废气余热利用装置可以有效提高对废气中余热的利用率。

(二)技术方案

为实现上述目的，本申请实施例提供了一种燃气锅炉废气余热利用装置，包括：废气管，与锅炉的排废气口连通；第一换热器，包括互相换热的第一管路和第二管路，第一管路的进口与废气管连通；水箱，具有空腔以及与空腔连通的进风管和出风管，进风管与第一管路的出口连通，出风管与第二管路的进口连通，水箱连通设置有用水管；喷淋组件，设置于水箱内，用于对流经空腔的废气进行喷淋。

在一种可能的实现方式中，喷淋组件包括：多个第一喷淋管，多个第一喷淋管竖向设置于水箱的空腔内，第一喷淋管的外周侧还设置有第一喷头；以及泵体，设置于水箱外，泵体的输入端与水箱连通，泵体的输出端与多个第一喷淋管连通。

在一种可能的实现方式中，第一喷淋管的外侧还设置有刷毛，刷毛形成拦截废气的滤网。

在一种可能的实现方式中，刷毛远离第一喷淋管的一端向下倾斜。

在一种可能的实现方式中，喷淋组件还包括横向设置于空腔上方的第二喷淋管，第二喷淋管的底部设置有第二喷头，第二喷淋管与泵体的输出端连通。

在一种可能的实现方式中，第二管路包括：进风壳体和出风壳体，进风壳体和出风壳体分别设置于第一管路相对的两端；以及多个换热管，贯穿第一管路，换热管的两端分别连通进风壳体和出风壳体；其中，出风管与进风壳体连通。

在一种可能的实现方式中，进风壳体和出风壳体的底部分别设置有与水箱连通的输水管，用于将进风壳体和出风壳体中冷凝的液体导送至水箱。

在一种可能的实现方式中，还包括第二换热器，进风管通过调节阀设置有支管，支管与第二换热器连通，所述第二换热器与第二管路的出口连通，第二换热器用于预热进入锅炉的气体。

在一种可能的实现方式中，第二换热器包括互相换热的第三管路和第四管路，第三管路的一端与支管连通，第四管路贯穿第三管路，第四管路内与第三管路同轴设置，且第四管路内的气流方向与第三管路内的气流方向相反。

在一种可能的实现方式中，第四管路的输入端和输出端分别设置有温度传感器，温度传感器通过控制器控制调节阀。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种燃气锅炉废气余热利用装置，具备以下有益效果：该燃气锅炉废气余热利用装置通过将经过第一换热器的废气通入水箱内，通过喷淋组件向废气进行喷淋，直接通过喷淋水与废气进行换热，从而提高对废气中余热的有效利用率，升温后的水通过用水管直接应用，可以有效提高对废气中余热的利用率。

附图说明

图1示出本申请实施例提供的一种燃气锅炉废气余热利用装置的立体结构示意图；

图2示出本申请实施例提供的一种燃气锅炉废气余热利用装置的俯视结构示意图；

图3示出图1另一角度的立体结构示意图；

图4示出本申请实施例提供的一种水箱和喷淋组件的剖面结构示意图。

附图中标记：

1、废气管；

2、第一换热器；21、第一管路；22、第二管路；221、进风壳体；222、出风壳体；223、换热管；224、输水管；

3、水箱；31、进风管；311、调节阀；312、支管；32、出风管；33、用水管；

4、喷淋组件；41、第一喷淋管；42、第一喷淋头；43、泵体；44、刷毛；45、第二喷淋管；46、第二喷淋头；

5、第二换热器；51、第三管路；52、第四管路；53、温度传感器。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示出本申请实施例提供的一种燃气锅炉废气余热利用装置的立体结构示意图；图2示出本申请实施例提供的一种燃气锅炉废气余热利用装置的俯视结构示意图；图3示出图1另一角度的立体结构示意图；图4示出本申请实施例提供的一种水箱和喷淋组件的剖面结构示意图。

请参阅图1至图4，本申请实施例提供了一种燃气锅炉废气余热利用装置，包括：废气管1，与锅炉的排废气口连通；第一换热器2，包括互相换热的第一管路21和第二管路22，第一管路21的进口与废气管1连通；水箱3，具有空腔以及与空腔连通的进风管31和出风管32，进风管31与第一管路21的出口连通，出风管32与第二管路22的进口连通，水箱3连通设置有用水管33；喷淋组件4，设置于水箱3内，用于对流经空腔的废气进行喷淋。

本申请中，通过将经过第一换热器2的废气通入水箱3内，通过喷淋组件4向废气进行喷淋，直接通过喷淋水与废气进行换热，从而提高对废气中余热的有效利用率，升温后的水通过用水管33直接应用，可以有效提高对废气中余热的利用率。

具体的，因为燃气锅炉中产生的废气比较纯净，主要包括水蒸气、二氧化碳以及少量的一氧化碳，没有固体的杂质，因此直接通过喷淋的方式与废气进行换热，可以使的水蒸气放热液化成水滴，进而提高对废气中余热的利用率。同时通过提前将水蒸气液化成水滴，还可以有效防止白雾的产生，从而使得空气中的颗粒杂质缺少附着物，减少雾霾的产生。经过加热的水可以直接用于工业生产中的热水源。

相关技术中，对于燃气锅炉产生的废气，一般采用直接排放的方式，或者通过换热器对进气进行预热。废气对进气进行预热也只是通过换热器进行，加上废气和进气的速度都相对较快，因此换热效率较差，对废气中余热的利用率较低。而本申请实施例中，通过直接将需要加热的水与废气进行喷淋换热，不仅可以对废气中的水蒸气进行回收，而且可以有效提高对废气中余热的利用率。

在一些实施例中，喷淋组件4包括：多个第一喷淋管41，多个第一喷淋管41竖向设置于水箱3的空腔内，第一喷淋管41的外周侧还设置有第一喷头42；以及泵体43，设置于水箱3外，泵体43的输入端与水箱3连通，泵体43的输出端与多个第一喷淋管41连通。

本申请中，通过泵体43将水箱3中的水泵入第一喷淋管41并通过第一喷头42喷出，废气在多个第一喷淋管41之间通过，喷淋出的水雾与废气充分接触，从而完成换热。

在一些实施例中，第一喷淋管41的外侧还设置有刷毛44，刷毛44形成拦截废气的滤网。

本申请中，通过第一喷淋管41外侧的刷毛44形成滤网结构可以对废气进行缓冲，降低废气的风速，从而进一步提高喷淋水与废气的换热时长和换热效率。

在一些实施例中，刷毛44远离第一喷淋管41的一端向下倾斜。

本申请中，刷毛44向下倾斜设置，会在刷毛44上形成水滴，水滴会沿着刷毛44滴落，及时将水收集起来。

在一些实施例中，喷淋组件4还包括横向设置于空腔上方的第二喷淋管45，第二喷淋管45的底部设置有第二喷头46，第二喷淋管45与泵体43的输出端连通。

本申请中，泵体43还将水泵入第二喷淋管45，并通过第二喷淋管45底部的第二喷头46喷出，从而在上方对通过的废气进行喷淋，进一步提高对废气的喷淋效果以及换热效果。

在一些实施例中，第二管路22包括：进风壳体221和出风壳体222，进风壳体221和出风壳体222分别设置于第一管路21相对的两端；以及多个换热管223，贯穿第一管路21，换热管223的两端分别连通进风壳体221和出风壳体222；其中，出风管32与进风壳体221连通。

本申请中，废气通过出风管32进入进风壳体221内，然后通过多个换热管223进入出风壳体222，废气在通过换热管223时与第一管路21中的废气进行换热，第一管路21邻近锅炉，因此第一锅炉中的废气具有较高的温度，通过第一管路21中的废气对喷淋后的废气进行二次加热，将湿空气加热成水蒸气，然后通过遇到冷的出风壳体222，完成水蒸气的预冷液化，再一次废气中的热量进行利用。

在一些实施例中，进风壳体221和出风壳体222的底部分别设置有与水箱3连通的输水管224，用于将进风壳体221和出风壳体222中冷凝的液体导送至水箱3。

本申请中，进风壳体221和出风壳体222中冷凝形成的水通过输水管224返回至水箱3内，避免水的浪费。

在一些实施例中，还包括第二换热器5，进风管31通过调节阀311设置有支管312，支管312与第二换热器5连通，第二换热器5与第二管路22的出口连通，第二换热器5用于预热进入锅炉的气体。

本申请中，进风管31处有部分废气通过支管312进入第二换热器5中，通过第二换热器5对进入锅炉的气体进行预热，在气体进入锅炉前预热到所需温度，可以提高燃气的燃烧效率，进而提高燃气的热转化率。第二换热器5可以与水箱形成并联的关系，也可以形成串联的关系，当处于串联的关系时，支管处于关闭的状态，第二换热器5接收到的废气全部来自于水箱出风管排出的废气；随着调节阀开启，部分废气通过支管直接进入第二换热器，则第二换热器与水箱不仅存在串联的关系，还存在并联的关系，因为没有经过水箱的废气中具有更高的热量，从而可以提高进入第二换热器的废气温度，对进气的预热效果进行调节。

在一些实施例中，第二换热器5包括互相换热的第三管路51和第四管路52，第三管路51的一端与支管312连通，第四管路52贯穿第三管路51，第四管路52内与第三管路51同轴设置，且第四管路52内的气流方向与第三管路51内的气流方向相反。

本申请中，第四管路52位于第三管路51中并且贯穿第三管路51，第三管路51中废气的流向为从左向右，则第四管路52中进气的方向为从右向左，在换热的过程中废气的温度逐渐降低，而进气的温度逐渐升高，从而使得最后的进气温度可以高于废气的排出温度，进一步提高对废气余热的利用效果。

在一些实施例中，第四管路52的输入端和输出端分别设置有温度传感器53，温度传感器53通过控制器控制调节阀311。

本申请中，通过温度传感器53可以对进气的温度进行实时监测，可以准确把控进气的升温情况，从而精准的控制进入第二换热的废气量，以保证将进气的温度提升高所需的温度。

本申请实施例中，可以根据实际情况对调节阀进行调节，当需要的热水量较多时，则关闭调节阀，使得废气不经过支管进入第二换热器，当在寒冷季节，需要对进气进行有效升温时，则打开调节阀，调节通过支管进入第二换热器的废气量，通过支管进入第二换热器的废气量越多，则对进气的预热效果越好，可以根据实际情况进行调节，来保证将进气预热到所需的温度。

该燃气锅炉废气余热利用装置通过将经过第一换热器2的废气通入水箱3内，通过喷淋组件4向废气进行喷淋，直接通过喷淋水与废气进行换热，从而提高对废气中余热的有效利用率，升温后的水通过用水管33直接应用，可以有效提高对废气中余热的利用率。

应当指出，在说明书中提到的“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等表示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但未必每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语未必是指同一实施例。此外，在结合实施例描述特定特征、结构或特性时，结合明确或未明确描述的其他实施例实现这样的特征、结构或特性处于本领域技术人员的知识范围之内。

应当容易地理解，应当按照最宽的方式解释本公开中的“在……上”、“在……以上”和“在……之上”，以使得“在……上”不仅意味着“直接处于某物上”，还包括“在某物上”且其间具有中间特征或层的含义，并且“在……以上”或者“在……之上”不仅包括“在某物以上”或“之上”的含义，还可以包括“在某物以上”或“之上”且其间没有中间特征或层（即，直接处于某物上）的含义。

此外，文中为了便于说明可以使用空间相对术语，例如，“下面”、“以下”、“下方”、“以上”、“上方”等，以描述一个元件或特征相对于其他元件或特征的如图所示的关系。空间相对术语意在包含除了附图所示的取向之外的处于使用或操作中的器件的不同取向。装置可以具有其他取向（旋转90度或者处于其他取向上），并且文中使用的空间相对描述词可以同样被相应地解释。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种燃气锅炉废气余热利用装置，其特征在于，包括：

废气管（1），与锅炉的排废气口连通；

第一换热器（2），包括互相换热的第一管路（21）和第二管路（22），所述第一管路（21）的进口与所述废气管（1）连通；

水箱（3），具有空腔以及与所述空腔连通的进风管（31）和出风管（32），所述进风管（31）与所述第一管路（21）的出口连通，所述出风管（32）与所述第二管路（22）的进口连通，所述水箱（3）连通设置有用水管（33）；

喷淋组件（4），设置于所述水箱（3）内，用于对流经所述空腔的废气进行喷淋。

2. 根据权利要求1所述的一种燃气锅炉废气余热利用装置，其特征在于，所述喷淋组件（4）包括：

多个第一喷淋管（41），多个所述第一喷淋管（41）竖向设置于所述水箱（3）的空腔内，所述第一喷淋管（41）的外周侧还设置有第一喷头（42）；以及

泵体（43），设置于所述水箱（3）外，所述泵体（43）的输入端与所述水箱（3）连通，泵体（43）的输出端与多个所述第一喷淋管（41）连通。

3.根据权利要求2所述的一种燃气锅炉废气余热利用装置，其特征在于，所述第一喷淋管（41）的外侧还设置有刷毛（44），所述刷毛（44）形成拦截废气的滤网。

4.根据权利要求3所述的一种燃气锅炉废气余热利用装置，其特征在于，所述刷毛（44）远离所述第一喷淋管（41）的一端向下倾斜。

5.根据权利要求2所述的一种燃气锅炉废气余热利用装置，其特征在于，所述喷淋组件（4）还包括横向设置于所述空腔上方的第二喷淋管（45），所述第二喷淋管（45）的底部设置有第二喷头（46），所述第二喷淋管（45）与所述泵体（43）的输出端连通。

6.根据权利要求1所述的一种燃气锅炉废气余热利用装置，其特征在于，所述第二管路22包括：

进风壳体（221）和出风壳体（222），所述进风壳体（221）和所述出风壳体（222）分别设置于所述第一管路（21）相对的两端；以及

多个换热管（223），贯穿所述第一管路（21），所述换热管（223）的两端分别连通所述进风壳体（221）和所述出风壳体（222）；

其中，所述出风管（32）与所述进风壳体（221）连通。

7.根据权利要求6所述的一种燃气锅炉废气余热利用装置，其特征在于，所述进风壳体（221）和所述出风壳体（222）的底部分别设置有与所述水箱（3）连通的输水管（224），用于将所述进风壳体（221）和所述出风壳体（222）中冷凝的液体导送至所述水箱（3）。

8.根据权利要求1所述的一种燃气锅炉废气余热利用装置，其特征在于，还包括第二换热器（5），所述进风管（31）通过调节阀（311）设置有支管（312），所述支管（312）与所述第二换热器（5）连通，所述第二换热器（5）与第二管路（22）的出口连通，所述第二换热器（5）用于预热进入锅炉的气体。

9.根据权利要求8所述的一种燃气锅炉废气余热利用装置，其特征在于，所述第二换热器（5）包括互相换热的第三管路（51）和第四管路（52），所述第三管路（51）的一端与所述支管（312）连通，所述第四管路（52）贯穿所述第三管路（51），所述第四管路（52）内与所述第三管路（51）同轴设置，且所述第四管路（52）内的气流方向与所述第三管路（51）内的气流方向相反。

10.根据权利要求9所述的一种燃气锅炉废气余热利用装置，其特征在于，所述第四管路（52）的输入端和输出端分别设置有温度传感器（53），所述温度传感器（53）通过控制器控制所述调节阀（311）。