CN201155780Y - 可充分利用烟气余热的锅炉供暖系统 - Google Patents

可充分利用烟气余热的锅炉供暖系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种可充分利用烟气余热的锅炉供暖系统，包括锅炉和供给锅炉热量的燃烧机，锅炉上接有主进水管道、出水管道和主排气管道，燃烧机上接有空气进气管道和天然气进气管道，所述主排气管道上装有一个冷凝器，所述冷凝器后端的主排气管道上依次装有风机和空气预热器，所述主排气管道上设有一个分支排气管道，分支排气管道一端接在冷凝器前的主排气管道上，另一端接在空气预热器的主排气管道上；所述主进水管道通过冷凝器，主进水管道上还设有分支进水管道，分支进水管道一端接在冷凝器前的主进水管道上，另一端接在冷凝器后的主进水管道上。本实用新型节约能源，降低了成本，提高了锅炉的热效率，环保经济。

Description

可充分利用烟气余热的锅炉供暖系统
技术领域
本实用新型属于供暖领域，尤其涉及一种可充分利用烟气余热的锅炉供暖系统。
背景技术
传统的锅炉供暖系统普遍直接使用室内的空气，一般是将室内空气吸进燃烧机内使用，若室内空气不够，就直接将室外空气吸进燃烧机内使用。但是不管是室内还是室外的空气，温度一般都较低，进入燃烧机后均需要进行预热，才可燃烧。这样就降低了燃烧机的工作效率。另外，从锅炉中排出的烟气，普遍是直接排放到空气中的。锅炉出口处的烟气温度高达150℃左右，直接排放到空气中不仅污染环境，而且浪费能源。如何将高温烟气的热量充分利用起来，是目前供暖行业要解决的一个问题。
目前有些厂家在排气管道上安装一个冷凝器，在冷凝器内设置管束，使锅炉进水通过冷凝器内的管束进入锅炉，当排放的烟气通过冷凝器后，会与管道中的水进行热交换，一方面降低了烟气的温度，另一方面提高了进水的温度。从冷凝器内排出的烟气温度一般可降到70℃左右。烟气露点温度是58度，因此种冷凝器设备只利用了烟气中的显热，烟气中的水蒸气携带的气化潜热损失掉了。而且由于冷凝器管束的阻力，为了克服阻力，要在冷凝器前面的排气管道上安装一个风机，但此处烟气的温度很高，风机经常在高温的环境下工作，寿命很短。由此可知，这种系统成本高，而且对热能的利用仍不完全。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服上述锅炉供暖系统的缺陷，提供了一种可充分利用烟气余热的锅炉供暖系统，提高了锅炉的热效率，节约能源，降低成本，环保经济。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
一种可充分利用烟气余热的锅炉供暖系统，包括锅炉和供给锅炉热量的燃烧机，锅炉上接有主进水管道、出水管道和主排气管道，燃烧机上接有空气进气管道和天然气进气管道，所述主排气管道上装有一个冷凝器，所述冷凝器后端的主排气管道上依次装有风机和空气预热器，所述主排气管道上设有一个分支排气管道，分支排气管道一端接在冷凝器前的主排气管道上，另一端接在空气预热器后的主排气管道上；所述主进水管道通过冷凝器，主进水管道上还设有分支进水管道，分支进水管道一端接在冷凝器前的主进水管道上，另一端接在冷凝器后的主进水管道上；所述空气进气管道包括主进气管道和分支进气管道，主进气管道通过空气预热器；主进气管道、分支进气管道、主进水管道、分支进水管道和分支排气管道上均安装有电动调节阀。
所述冷凝器、空气预热器的底部均接有出水管，出水管通向废水收集箱，以将低温烟气产生的冷凝水收集起来。
所述锅炉出气口处的主排气管道上装有一个氧量变送器，用于实时检测锅炉出口处烟气中氧气的含量。
本实用新型锅炉供暖系统还包括一个控制器，所述氧量变送器与控制器相连接，所述分支进气管道、主进水管道、分支进水管道和分支排气管道上的电动调节阀也均与控制器相连接，以实现自动化调控。
所述风机为变频风机，用来恒定锅炉出口处的压力。
本实用新型可充分利用烟气余热的锅炉供暖系统有如下技术优点：(1)利用烟气的余热给锅炉进水和空气预热，大大节约了能源，提高了锅炉热效率，利于环境保护；(2)将风机装在冷凝器和空气预热器的中间，既避免了高温烟气对风机的损害，也避免了低温烟气产生的冷凝水对风机的腐蚀；(3)将低温烟气产生的冷凝水收集起来，节约用水；(4)设置进口氧量变送器，实时检测烟气中氧气的含量，以调节空气进气量，恒定较低的过量空气系数，从而恒定烟气中水蒸气的含量，充分吸收其潜热，节约能源；(5)设置控制器，自动化程度高；(6)在管道上安装压力变送器、温度变送器和流量计，实时检测并计算锅炉运行效率、冷凝器运行效率。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为本实用新型锅炉供暖系统示意图。
具体实施方式
如图1所示，为了将锅炉排出的烟气的余热充分利用起来，本实用新型锅炉供暖系统，包括锅炉1和供给锅炉热量的燃烧机3，锅炉1上接有主进水管道4、出水管道5和主排气管道6，燃烧机3上接有空气进气管道7和天然气进气管道8。主排气管道6上装有一个冷凝器9，冷凝器9后端的主排气管道6上依次装有风机11和空气预热器10。主排气管道6上设有一个分支排气管道61，分支排气管道61一端接在冷凝器9前的主排气管道6上，另一端接在空气预热器10后的主排气管道6上。主进水管道4通过冷凝器9，主进水管道4上还设有分支进水管道41，分支进水管道41一端接在冷凝器9前的主进水管道4上，另一端接在冷凝器9后的主进水管道4上。空气进气管道7包括主进气管道71和分支进气管道72，主进气管道71通过空气预热器10。主进气管道71、分支进气管道72、主进水管道4、分支进水管道41和分支排气管道61上分别安装有电动调节阀20、21、22、23、24。
当冷凝器9、空气预热器10正常工作时，分支进水管道41、分支进气管道72上的电动调节阀23、21为关闭状态。调节分支排气管道72上的电动调节阀24，使通过分支排气管道72的烟气量为总烟气量的10％。锅炉1出气口处的烟气温度为150℃左右，烟气通过主排气管道6先进入冷凝器9，在冷凝器9内与主进水管道4中的水进行热交换，到达风机11位置时烟气温度为70℃左右，烟气再进入空气预热器10，在空气预热器10内与主进气管道71中的空气进行热交换，然后再进入主排气管道6中，此时的烟气温度为30℃左右。分支排气管道61中的10％高温烟气进入主排气管道6中，与主排气管道6中的低温烟气相混合，以使烟气压力达到排放所需的压力。这种锅炉供暖系统利用烟气的余热给锅炉进水和空气预热，大大节约了能源，提高了锅炉热效率，且利于环境保护。
当冷凝器9、空气预热器10出现故障时，关闭主进水管道4、主进气管道71上的电动调节阀22、20，开启分支进水管道41、分支进气管道72上的电动调节阀23、21，即可以通过分支进水管道41进水，通过分支进气管道72进气，将分支排气管道61上的电动调节阀24调大，烟气即通过分支排气管道61排出。
在冷凝器9、空气预热器10的底部均接有出水管13，出水管13通向废水收集箱14，以将低温烟气产生的冷凝水收集起来。对废水收集箱14内的水进行处理后，可以进行再利用。
锅炉1出气口处的主排气管道6上装有一个氧量变送器62，氧量变送器62用于实时检测锅炉1出口处烟气中氧气的含量，氧气含量过高，说明燃烧机3内空气量过高，此时就可以将主进气管道71上的电动调节阀20调小，减小进入燃烧机3的空气量。在锅炉供暖系统中设置一个控制器15，将氧量变送器62和所有的电动调节阀20、21、22、23、24与控制器15连接起来，可以实现自动化调控。以氧量变送器62为例，控制器15将氧量变送器62反馈的数值与其设定值进行比较，若高于其设定值，就自动将电动调节阀20调小，减小进入空气量；若低于其设定值，就自动将电动调节阀20调大，增大进入空气量。如此设计进一步节约了能源，自动化控制减少了对人力的投入。
在冷凝器9前端的主排气管道6上装有压力变送器16和温度变速器17，在空气预热器10后端的主排气管道6上也装有压力变送器16和温度变送器17，空气预热器10前、后端的主进气管道71上各装有一个压力变送器16和一个温度变送器17。冷凝器9前、后端的主进水管道4上各装有一个压力变送器16和一个温度变送器17。锅炉1进水口处的主进水管道4上也装有一个压力变送器16和一个温度变送器17。这样可以实时检测压力和温度的变化，以检测设备是否正常运行。
主进水管道4上还装有一个进水流量计18，测量进水的流量。
风机11为变频风机，用来控制锅炉1出口处的压力，若压力过大，可以将风机11频率调大，增大烟气排放量。将风机11装在冷凝器9和空气预热器10的中间，既避免了高温烟气对风机11的损害，也避免了低温烟气产生的冷凝水对风机11的腐蚀。
本实用新型冷凝器可以使用保定利达设备有限公司生产的冷凝器。
空气预热器可以使用保定利达设备有限公司生产的冷凝器。
变频风机可以使用北京鼓引风机有限公司生产的型号为Y6-41的风机。
控制器可以使用西门子公司生产的型号为CPU-224/226的可编程逻辑控制器。

Claims (10)

1、一种可充分利用烟气余热的锅炉供暖系统，包括锅炉和供给锅炉热量的燃烧机，锅炉上接有主进水管道、出水管道和主排气管道，燃烧机上接有空气进气管道和天然气进气管道，所述主排气管道上装有一个冷凝器，其特征在于：所述冷凝器后端的主排气管道上依次装有风机和空气预热器，所述主排气管道上设有一个分支排气管道，分支排气管道一端接在冷凝器前的主排气管道上，另一端接在空气预热器后的主排气管道上；所述主进水管道通过冷凝器，主进水管道上还设有分支进水管道，分支进水管道一端接在冷凝器前的主进水管道上，另一端接在冷凝器后的主进水管道上；所述空气进气管道包括主进气管道和分支进气管道，主进气管道通过空气预热器；主进气管道、分支进气管道、主进水管道、分支进水管道和分支排气管道上均安装有电动调节阀。
2、根据权利要求1所述的锅炉供暖系统，其特征在于：所述冷凝器、空气预热器的底部均接有出水管，出水管通向废水收集箱。
3、根据权利要求1所述的锅炉供暖系统，其特征在于：所述锅炉出气口处的主排气管道上装有一个进口氧量变送器。
4、根据权利要求3所述的锅炉供暖系统，其特征在于：还包括一个控制器，所述进口氧量变送器与控制器相连接，所述分支进气管道、主进水管道、分支进水管道和分支排气管道上的电动调节阀也均与控制器相连接。
5、根据权利要求4所述的锅炉供暖系统，其特征在于：所述冷凝器前端的主排气管道上装有压力变送器和温度变速器，所述空气预热器后端的主排气管道上也装有压力变送器和温度变送器。
6、根据权利要求4所述的锅炉供暖系统，其特征在于：所述空气预热器前、后端的主进气管道上各装有一个压力变送器和一个温度变送器。
7、根据权利要求4所述的锅炉供暖系统，其特征在于：所述冷凝器前、后端的主进水管道上各装有一个压力变送器和一个温度变送器。
8、根据权利要求4所述的锅炉供暖系统，其特征在于：所述锅炉进水口处的主进水管道上装有一个压力变送器和一个温度变送器。
9、根据权利要求1所述的锅炉供暖系统，其特征在于：所述主进水管道上还装有一个进水流量计。
10、根据权利要求1所述的锅炉供暖系统，其特征在于：所述风机为变频风机。
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