CN201000202Y - 用于加热供热系统循环水的水管式锅炉烟气余热回收装置 - Google Patents

用于加热供热系统循环水的水管式锅炉烟气余热回收装置 Download PDF

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丁琦
肖晓劲
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Beijing Kingfore HVAC Energy Saving Technology Co., Ltd.
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    • F28D21/0003—Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from exhaust gases

Abstract

一种用于加热供热系统循环水的水管式锅炉烟气余热回收装置，装设于烟道上，包括有冷凝换热器及排水管，其特征是冷凝换热器为管壳式结构，不锈钢材质，管壳内设上、下各两根主集管及多个相互平行的换热管排，每个换热管排包括有与两上主集管连通的上换热集管及与两下主集管连通的下换热集管，上、下换热集管问连通有彼此平行的多个换热管，相邻换热管排的换热管间呈交错排列，供热系统循环水的进水口与出水口分别连接至上、下主集管；该装置使烟气中的部分水蒸气冷凝成液态水，吸收烟气中的部分有害气体后，经排水管排出，供热系统循环水吸收凝结潜热后升温，再进入供热系统，提高锅炉整体供热效率，减少污染物排放，适用于燃油、燃气锅炉。

Description

用于加热供热系统循环水的水管式锅炉烟气余热回收装置
技术领域
本实用新型涉及一种余热回收装置，特别涉及一种可提高锅炉整体供热效率，有利于减少污染物排放，适用于燃油、燃气锅炉的水管式锅炉烟气余热回收装置。
背景技术
目前，燃油、燃气锅炉的排烟温度较高，一般在150℃以上，许多蒸汽锅炉的排烟温度甚至超过了200℃。高温烟气携带着大量物理潜热和水蒸气汽化潜热。将这样的高温烟气直接排放到大气中将极大地浪费热能，不利于锅炉的高效运行和节能。为了有效回收这部分热能，使锅炉房的运行能耗降低，提高锅炉整体供热效率，锅炉增设了烟气余热回收装置。
通常的烟气余热回收装置安装在锅炉主烟道上，利用低温循环水与高温烟气在烟气余热回收装置中进行热交换。燃油、燃气锅炉烟气中水蒸气含量较高，当烟气余热回收装置中循环水温度低于烟气露点温度(约58℃)时，会产生凝结现象并放出凝结潜热。循环水吸收凝结潜热，从而达到回收烟气余热的目的。
这种烟气热回收装置有以下缺点：为了保证余热回收装置的换热效果，烟气侧阻力往往较大，影响锅炉的正常燃烧；循环水吸收凝结热后，常无法得到有效利用，使得回收的热量通过其它渠道散失，起不到真正的节能效果；烟气冷凝液呈微酸性(pH值为6.5～7)，对换热设备有腐蚀作用，会显著降低烟气热回收装置和烟囱的使用寿命；如果对烟气余热回收装置采用防腐处理，建造和维护成本较高。
有鉴于此，为了解决上述问题，本创作人根据自己的实际经验及技术理念，经研究、开发，而终有本实用新型产生。
实用新型内容
本实用新型是要提供一种加热供热系统循环水的水管式锅炉烟气余热回收装置，以解决使其换热效率高、显著降低燃油燃气锅炉的烟气温度、有效回收利用烟气余热、降低烟气阻力、耐腐蚀及无须维护的技术问题。
解决上述技术问题所采用的技术方案是这样的：
一种用于加热供热系统循环水的水管式锅炉烟气余热回收装置，装设于锅炉的烟道上，包括有冷凝换热器及排水管，冷凝换热器以烟道变径扩管和烟道变径缩管与烟道连接，其特征是：该冷凝换热器设有供热系统循环水的进水口、出水口，排水管位于冷凝换热器下方；
该冷凝换热器为管壳式结构，管壳内设有两根上主集管、两根下主集管及多个相互平行的换热管排，其中一根上、下主集管分别连接至进水口与出水口；
每个换热管排包括有上、下换热集管，上换热集管的两端与两个上主集管连通，下换热集管的两端与两个下主集管连通，上、下换热集管之间连通有彼此平行的多个换热管，相邻换热管排上的换热管相互呈交错状排列；
该冷凝换热器同侧的上、下主集管分别连接至进水口与出水口；
该冷凝换热器对角方向的上、下主集管分别连接至进水口与出水口；
该冷凝换热器为不锈钢材质，换热管为无缝钢管。
本实用新型包括有冷凝换热器(含烟道变径扩管和烟道变径缩管)、循环水接口(进水口和出水口)和排水管。冷凝换热器设置于烟道中段，通过烟道变径扩管和烟道变径缩管与烟道连接。在冷凝换热器中，沿烟气流动方向垂直放置换热管排，换热管排之间彼此平行，相邻换热管排上的换热管之间呈交错排列形式。当冷凝换热器工作时，锅炉烟气横掠冲刷换热管的外管壁，换热管中流通有用于冷却锅炉烟气的供热系统循环水，当冷凝换热器同侧的上、下主集管分别连接至进水口与出水口时，则为单侧进、出水工作方式，当冷凝换热器对角方向的上、下主集管分别连接至进水口与出水口时，则为双侧进、出水工作方式。锅炉烟气和供热系统循环水之间属于叉流间壁式换热。冷凝换热器下方的排水管上安装有一个排水阀。从而解决了使其换热效率高、显著降低燃油燃气锅炉的烟气温度、有效回收利用烟气余热、降低烟气阻力、耐腐蚀及无须维护的技术问题。
本实用新型结构简单，其优点如下：
1、本实用新型可使冷凝换热器烟气出口温度从150℃以上显著降低至60℃左右，锅炉烟气中的部分水蒸气凝结并释放大量的凝结潜热，供热系统循环水在冷凝换热器中吸收凝结潜热升温，然后直接进入锅炉参与锅炉热循环，避免了余热回收后不及时利用造成热量的再次散失。冷凝水吸收锅炉烟气中的大部分有害气体后，再经排水管排出，提高了锅炉整体供热效率，减少污染物排放，有利环境保护。
2、本实用新型其材质为不锈钢，可以避免呈微酸性的冷凝水对换热管的腐蚀，因此无须维护，具有实用性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的安装结构示意图。
图3为本实用新型的冷凝换热器单侧进、出水工作方式结构示意图。
图4为本实用新型的冷凝换热器双侧进、出水工作方式结构示意图。
具体实施方式
如图1、2所示，为本实用新型的结构及安装结构示意图。该用于加热供热系统循环水的水管式锅炉烟气余热回收装置，装设于锅炉1的烟道2上，包括有冷凝换热器3及排水管10，冷凝换热器3以烟道变径扩管4和烟道变径缩管5与烟道2连接，其中，该冷凝换热器3设有供热系统循环水的进水口6、出水口7，进水口6处设有进水阀8，出水口7处设有出水阀9；排水管10位于冷凝换热器3下方，排水管10上设有排水阀11。
如图3、4所示，该冷凝换热器3为管壳式结构，不锈钢材质，管壳内设有两根上主集管15、两根下主集管15’及沿烟气流动方向垂直放置的多个相互平行的换热管排13，其中的一根下主集管15’与进水口6连接，一根上主集管15与出水口7连接，当冷凝换热器3同侧的上、下主集管15、15’分别连接至出水口7与进水口6时，则为单侧进、出水工作方式，当冷凝换热器3对角方向的上、下主集管15、15’分别连接至出水口7与进水口6时，则为双侧进、出水工作方式。
每个换热管排13包括有上、下换热集管14、14’，上换热集管14的两端与两个上主集管15连通，下换热集管14’的两端与两个下主集管15’连通，上、下换热集管14、14’之间连通有彼此平行的多个换热管12，换热管12为无缝钢管，相邻换热管排13上的换热管12相互呈交错状排列。
当冷凝换热器3工作时，锅炉1的烟气(图中虚线箭头所示)横掠冲刷该些换热管排13上换热管12的外管壁，换热管12中通有用于冷却锅炉1烟气的供热系统循环水。锅炉1烟气被冷却至水蒸气的露点温度后，水蒸气凝结成冷凝水并释放凝结潜热。冷凝水吸收烟气中的有害气体后，流向冷凝换热器3下方的排水管10。当打开排水阀11后，可将冷凝水排出。供热系统循环水吸收凝结潜热后升温，再进入锅炉1。
冷凝换热器3的上、下主集管15、15’中只有两根分别与进水口6和出水口7连接，因此整个热回收装置可以有单侧或双侧两种进、出水工作方式。
该余热回收装置，整体采用不锈钢材料，即使烟气冷凝水吸收烟气有害气体而呈弱酸性，也不会对本装置造成腐蚀，无需维护，延长了使用寿命，而具实用性。
综上所述，本实用新型的功效有明显的提升，具有实用性，符合实用新型专利各要件，故依法提出实用新型专利申请。

Claims (4)

1、一种用于加热供热系统循环水的水管式锅炉烟气余热回收装置，装设于锅炉的烟道上，包括有冷凝换热器及排水管，冷凝换热器以烟道变径扩管和烟道变径缩管与烟道连接，其特征是：该冷凝换热器设有供热系统循环水的进水口、出水口，排水管位于冷凝换热器下方；
该冷凝换热器为管壳式结构，管壳内设有两根上主集管、两根下主集管及多个相互平行的换热管排，其中一根上、下主集管分别连接至进水口与出水口；
每个换热管排包括有上、下换热集管，上换热集管的两端与两个上主集管连通，下换热集管的两端与两个下主集管连通，上、下换热集管之间连通有彼此平行的多个换热管，相邻换热管排上的换热管相互呈交错状排列。
2、根据权利要求1所述的用于加热供热系统循环水的水管式锅炉烟气余热回收装置，其特征是：该冷凝换热器同侧的上、下主集管分别连接至进水口与出水口。
3、根据权利要求1所述的用于加热供热系统循环水的水管式锅炉烟气余热回收装置，其特征是：该冷凝换热器对角方向的上、下主集管分别连接至进水口与出水口。
4、根据权利要求1、2或3所述的用于加热供热系统循环水的水管式锅炉烟气余热回收装置，其特征是：该冷凝换热器为不锈钢材质，换热管为无缝钢管。
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