CN201322292Y - 大型发动机烟气废热锅炉加热回路 - Google Patents

Abstract

大型发动机烟气废热锅炉加热回路，属于动力机械及能源领域的余热利用技术领域。包括发动机，废热锅炉，总水阀，高、低温蒸汽截止阀，高、低温汽水分离器，高、低温补水阀，高、低温进水泵。由发动机排出的废气进入废热锅炉后，分别对废热锅炉内的高、低温蒸发管加热，然后由废热锅炉的烟气出口排出，进入其他余热利用设备。由总水阀而来的自来水分别经过高、低温汽水分离器，在高、低温蒸发管内吸热汽化后进入高、低温汽水分离器，分离出的高、低温蒸汽供用户使用。本实用新型的加热回路可以利用大型发动机的余热生产不同温度的蒸汽，最后剩余的废热可进一步被低品位热源驱动的空调系统所采纳应用，具有显著的积极意义，可产生明显的经济效益。

Description

大型发动机烟气废热锅炉加热回路

技术领域

本实用新型涉及一种发动机烟气废热锅炉的加热回路，尤其是一种大型发动机的烟气废热锅炉加热回路，属于动力机械及能源领域的余热利用技术领域。

背景技术

大型发动机排出的烟气往往包含大量的余热，可以利用。由于发动机本身的性能，它的排气损失能量占燃料全部热量的25.4％-31％。如果包括冷却水损失、空气冷却损失和润滑冷却损失，发动机中约有50％的热能作为废热而排除，对于大型发动机而言，由于本身功率浩大，燃料消耗量大，废热总量十分可观，在国际能源价格不断上升的形势下，发动机废热回收和利用具有显著的积极意义。

为了能够获得不同用途的蒸汽，可以利用余热来生产不同温度的蒸汽，其最后剩余的废热还可以进一步被低品位热源驱动的空调系统所采纳应用。在现有技术中，申请号为03229565.0、名称为“贯流式烟气余热锅炉”的实用新型专利，储汽水罐是立式或卧式的圆筒，置于外护板的一侧，储汽水罐的下部水容积通过下导管，使水循环流动不稳定，自调节的性能较差。申请号为91229119.2、名称为“燃气余热锅炉”的实用新型专利，是一种能够回收可燃废气的余热锅炉。该实用新型需要在炉膛前设置多管式喷燃器，不适用于发动机烟气废热的利用，它仅有一个水回路，不能获得两种温度的蒸汽。申请号为95246743.7、名称为“余热锅炉”的实用新型专利，是一种置有齿状肋片管和三通式门形烟气挡板的余热锅炉，其特点是在烟气进口段、主烟道与旁通烟道之间设置有三通式门形挡板，在主烟道内设置的受热面为一种齿状肋片管，传热效果较差，烟气阻力较大。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种大型发动机烟气废热锅炉的加热回路，该回路可以利用大型发动机的余热来生产不同温度的蒸汽，其最后剩余的废热还可以进一步被低品位热源驱动的空调系统所采纳应用。

本实用新型是通过以下技术方案实现的。本实用新型包括：发动机，废热锅炉，总水阀，高温蒸汽截止阀，高温汽水分离器，高温补水阀，高温进水泵，低温蒸汽截止阀，低温汽水分离器，低温补水阀，低温进水泵。其中废热锅炉包括烟气进口，烟气出口，隔板，振动除灰器，除灰口，排灰口，高温蒸发管，低温蒸发管。

废热锅炉是一个圆柱型空腔型压力容器，其顶部是一个半球型空腔，隔板纵向置于圆柱型空腔内，将圆柱型空腔分成两个半圆柱型空间。这两个半圆柱型空间的上部是连通的，烟气进口位于废热锅炉的左下端，烟气出口位于废热锅炉的右下端。高温蒸发管和低温蒸发管分别置于隔板的两侧，高温蒸发管和低温蒸发管为迂回管组成的换热管簇。高温蒸发管置于与烟气进口直接相通的半圆柱型空间内，低温蒸发管置于与烟气出口直接相通的半圆柱型空间内。振动除灰器安装在高温蒸发管和低温蒸发管的下端。振动除灰器依靠振动的作用，将蒸发管外的烟灰振落。在隔板两侧中部的废热锅炉壳体上开有两个除灰口，便于除灰操作。在废热锅炉的底部壳体上设置两个排灰口，以便烟灰的清出。

总水阀的一端与自来水管路连接，总水阀另一端分成两路，一路依次通过高温补水阀、高温进水泵和高温蒸发管与高温汽水分离器的回流口连接，另一路通过低温补水阀、低温进水泵和低温蒸发管与低温汽水分离器的回流口连接。高温汽水分离器的蒸汽出口通过高温蒸汽截止阀输出，低温汽水分离器的蒸汽出口通过低温蒸汽截止阀输出。

由发动机的排气口排出的烟气由烟气进口进入废热锅炉后，首先迂回向上，穿过高温蒸发管，使管内水加热蒸发，然后烟气再到达废热锅炉的顶部，再次转向而向下流动，对低温蒸发管进行加热，最后由烟气出口排出废热锅炉，然后进入其他余热利用设备。

经由总水阀而来的自来水经高温补水阀进入高温汽水分离器，然后经高温进水泵流入高温蒸发管，在其中吸热汽化形成的汽水混合物进入高温汽水分离器，其中的高温蒸汽经高温蒸汽截止阀而流出，供适当的用途应用。经由总水阀而来的自来水经低温补水阀进入低温汽水分离器，然后经低温进水泵流入低温蒸发管，在其中吸热汽化形成的汽水混合物进入低温汽水分离器，其中的蒸汽经低温蒸汽截止阀而流出，供适当的用途应用。

本实用新型的有益效果：对于大型发动机而言，由于本身功率浩大，燃料消耗量大，废热总量十分可观，在国际能源价格不断上升的形势下，本实用新型专利提出的发动机废热回收和利用技术，具有显著的积极意义，可以产生明显的经济效益。

附图说明

图1是本实用新型烟气废热锅炉加热回路的结构原理图。

图2是本实用新型发动机烟气废热锅炉的结构原理图。

图中，1、发动机，2、烟气进口，3、烟气出口，4、废热锅炉，5、隔板，6、振动除灰器，7、除灰口，8、总水阀，9、排灰口，10、高温蒸汽截止阀，11、高温汽水分离器，12、高温补水阀，13、高温进水泵，14、高温蒸发管，15、低温蒸汽截止阀，16、低温汽水分离器，17、低温补水阀，18、低温进水泵，19、低温蒸发管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施作进一步描述。

如图1、图2所示，本实用新型包括：发动机1，废热锅炉4，总水阀8，高温蒸汽截止阀10，高温汽水分离器11，高温补水阀12，高温进水泵13，低温蒸汽截止阀15，低温汽水分离器16，低温补水阀17，低温进水泵18。其中废热锅炉4包括烟气进口2，烟气出口3，隔板5，振动除灰器6，除灰口7，排灰口9，高温蒸发管14，低温蒸发管19。

废热锅炉4是一个圆柱型空腔型压力容器，其顶部是一个半球型空腔，隔板5纵向置于圆柱型空腔内，将圆柱型空腔分成两个半圆柱型空间。这两个半圆柱型空间的上部是连通的，烟气进口2位于废热锅炉4的左下端，烟气出口3位于废热锅炉4的右下端。高温蒸发管14和低温蒸发管19分别置于隔板5的两侧，高温蒸发管14和低温蒸发管19为迂回管组成的换热管簇。高温蒸发管14置于与烟气进口2直接相通的半圆柱型空间内，低温蒸发管19置于与烟气出口3直接相通的半圆柱型空间内。振动除灰器6安装在高温蒸发管14和低温蒸发管19的下端。振动除灰器6依靠振动的作用，将蒸发管外的烟灰振落。在隔板5两侧中部的废热锅炉4壳体上开有两个除灰口7，便于除灰操作。在废热锅炉4的底部壳体上设置两个排灰口9，以便烟灰的清出。

总水阀8的一端与自来水管路连接，总水阀8另一端分成两路，一路依次通过高温补水阀12、高温进水泵13和高温蒸发管14与高温汽水分离器11的回流口连接，另一路通过低温补水阀17、低温进水泵18和低温蒸发管19与低温汽水分离器16的回流口连接。高温汽水分离器11的蒸汽出口通过高温蒸汽截止阀10输出，低温汽水分离器16的蒸汽出口通过低温蒸汽截止阀15输出。

由发动机1的排气口排出的烟气由烟气进口2进入废热锅炉4后，首先迂回向上，穿过高温蒸发管14，使管内水加热蒸发，然后烟气再到达废热锅炉4的顶部，再次转向而向下流动，对低温蒸发管19进行加热，最后由烟气出口3排出废热锅炉4，然后进入其他余热利用设备。

经由总水阀8而来的自来水经高温补水阀12进入高温汽水分离器11，然后经高温进水泵13流入高温蒸发管14，在其中吸热汽化形成的汽水混合物进入高温汽水分离器11，其中的高温蒸汽经高温蒸汽截止阀10而流出，供适当的用途应用。经由总水阀8而来的自来水经低温补水阀17进入低温汽水分离器16，然后经低温进水泵18流入低温蒸发管19，在其中吸热汽化形成的汽水混合物进入低温汽水分离器16，其中的蒸汽经低温蒸汽截止阀15而流出，供适当的用途应用。

当发动机1采用柴油机时，在正常工作情况下，经烟气余热作用后，高温汽水分离器11的蒸汽出口可获得190℃的蒸汽，低温汽水分离器16的蒸汽出口可获得182℃的蒸汽；在废热锅炉4的烟气出口3，排出的烟气为166℃，可以获得进一步利用的机会。

当发动机1采用燃气轮机时，在正常工作情况下，经烟气余热作用后，高温汽水分离器11的蒸汽出口可获得500℃的蒸汽，这部分蒸汽可以用来驱动蒸汽涡轮的运转而发电或作为其它驱动力。低温汽水分离器16的蒸汽出口温度也相当高。在废热锅炉4的烟气出口3，排出的烟气仍高于200℃，可以获得进一步利用的机会。

Claims (2)

1.一种大型发动机烟气废热锅炉加热回路，包括：发动机(1)，废热锅炉(4)，总水阀(8)，高温蒸汽截止阀(10)，高温汽水分离器(11)，高温补水阀(12)，高温进水泵(13)，低温蒸汽截止阀(15)，低温汽水分离器(16)，低温补水阀(17)，低温进水泵(18)，其中废热锅炉(4)包括烟气进口(2)，烟气出口(3)，隔板(5)，振动除灰器(6)，除灰口(7)，排灰口(9)，高温蒸发管(14)，低温蒸发管(19)，其特征在于：废热锅炉(4)是一个圆柱型空腔型压力容器，其顶部是一个半球型空腔，隔板(5)纵向置于废热锅炉(4)的圆柱型空腔内，将圆柱型空腔分成两个半圆柱型空间，这两个半圆柱型空间的上部是连通的，烟气进口(2)位于废热锅炉(4)的左下端，烟气出口(3)位于废热锅炉(4)的右下端；高温蒸发管(14)和低温蒸发管(19)分别置于隔板(5)的两侧；高温蒸发管(14)置于与烟气进口(2)直接相通的半圆柱型空间内，低温蒸发管(19)置于与烟气出口(3)直接相通的半圆柱型空间内；振动除灰器(6)安装在高温蒸发管(14)和低温蒸发管(19)的下端；在隔板(5)两侧中部的废热锅炉(4)壳体上开有两个除灰口(7)；在废热锅炉(4)的底部壳体上设置两个排灰口(9)；总水阀(8)的一端与自来水管路连接，总水阀(8)另一端分成两路，一路依次通过高温补水阀(12)、高温进水泵(13)和高温蒸发管(14)与高温汽水分离器(11)的回流口连接，另一路通过低温补水阀(17)、低温进水泵(18)和低温蒸发管(19)与低温汽水分离器(16)的回流口连接；高温汽水分离器(11)的蒸汽出口通过高温蒸汽截止阀(10)输出，低温汽水分离器(16)的蒸汽出口通过低温蒸汽截止阀(15)输出。

2.根据权利要求1所述的大型发动机烟气废热锅炉加热回路，其特征是所述的高温蒸发管(14)和低温蒸发管(19)为迂回管组成的换热管簇。

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