CN201715544U - 烟气余热回收系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种烟气余热回收系统，包括锅炉，烟道，空气管道，还包括至少一个设置在烟道中的烟气换热器，烟气换热器包括吸热单元，吸热单元的上端、下端分别设置有第一上集箱、第一下集箱；至少一个设置在空气管道中的空气换热器，空气换热器包括放热单元，放热单元的上端、下端分别设置有第二上集箱、第二下集箱；一个用于连接第一上集箱和第二上集箱的蒸汽上升管；一个用于连接第一下集箱和第二下集箱的液体下降管；蒸汽上升管上设置有放气阀和注气阀，液体下降管上设置有注液阀；烟气换热器的吸热单元内充有作为中间热载体的热媒。本实用新型的烟气余热回收系统具有较高的换热效率。

Description

烟气余热回收系统
技术领域
本实用新型涉及锅炉烟气余热回收领域，尤其涉及一种烟气余热回收系统。
背景技术
在电力企业中各种锅炉是重要耗能设备，提高锅炉的效率一直是电力企业节能工作的重点，其中采用各种余热回收设备（如空气预热器、省煤器等）回收烟气余热，降低锅炉排烟温度是行之有效的节能手段。但回收烟气低温余热有如下难点：1）受到烟气低温露点腐蚀的制约；2）难以适应锅炉燃料、负荷、工艺参数等变化；3）满意的节能投资回报率。这些制约着节能工作的开展，成为提高锅炉热效率急待解决的难题。
因此，本领域的技术人员一直致力于开发一种具有较高换热效率又可避免露点腐蚀的烟气余热回收系统。
实用新型内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可具有较高换热效率的烟气余热回收系统。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种可调温两相流烟气余热回收系统，包括锅炉；烟道，所述烟道的一端与所述锅炉相连，所述烟道的另一端与烟囱相连；空气管道，所述空气通道的一端与所述锅炉相连，所述空气通道的另一端与鼓风机相连；所述烟气余热回收系统还包括至少一个设置在所述烟道中的烟气换热器，所述烟气换热器包括吸热单元，所述吸热单元的上端、下端分别设置有第一上集箱、第一下集箱；至少一个设置在所述空气管道中的空气换热器，所述空气换热器包括放热单元，所述放热单元的上端、下端分别设置有第二上集箱、第二下集箱；一个用于连接所述第一上集箱和所述第二上集箱的蒸汽上升管；一个用于连接所述第一下集箱和所述第二下集箱的液体下降管；以及在所述烟气换热器的所述吸热单元内充有作为中间热载体的热媒。
与现有烟气余热回收设备相比，本实用新型的烟气余热回收系统利用相变方式可将大量的烟气热量进行交换，得到较高的换热效率，提高了锅炉的效率；同时，可控制与烟气换热的吸热单元的换热管管壁温度，使其高于露点温度，避免露点腐蚀发生。
以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本实用新型烟气余热回收系统的流程及结构框架示意图；
图2是图1换热器的原理结构示意图；
图3是本实用新型中一种换热器组合的结构框架示意图；
图4是本实用新型中另一种换热器组合的结构框架示意图。
具体实施方式
如图1所示，为本实用新型两相流烟气余热回收系统的结构框架示意图。烟道2的一端与锅炉1相连，另一端与烟囱3相连；空气通道4的一端与锅炉1相连，另一端与鼓风机5相连。烟气换热器6设置在烟道2中，烟气换热器6包括吸热单元19，吸热单元19的上端、下端分别设置有第一上集箱7和第一下集箱8；空气热换器9设置在空气管道4中，空气换热器9包括放热单元20，放热单元20的上端、下端分别设置有第二上集箱10和第二下集箱11（见图2）。第一上集箱7和第二上集箱10之间通过蒸汽上升管12连接，第一下集箱8和第二下集箱11之间通过液体下降管15连接。在烟道2中，烟气换热器6与烟囱3之间设置有除尘器17和引风机18。
如图2所示，烟气换热器的吸热单元19包括四个换热管，该四个换热管沿烟道纵向并列设置；空气换热器的放热单元20也包括四个换热管，该四个换热管沿空气管道纵向并列设置。所有的换热管为钢管。
烟气热换器6与空气热换器9之间通过蒸汽上升管12和液体下降管15连接而成为一个整体，烟气换热器6的吸热单元19内充入一定量的热媒，当高温烟气掠过吸热单元19时，其各换热管内的热媒吸热蒸发，热媒蒸汽在第一上集箱7汇集后经蒸汽上升管12到达空气换热器9的第二上集箱10。然后，热媒蒸汽自行分配到放热单元20的各换热管内，当放热单元20外有低温空气掠过时，低温空气吸收其换热管内的热媒释放的热量被加热，其换热管内的热媒蒸汽放热后凝结于管子内壁。冷凝液在重力作用下汇集于空气换热器9的第二下集箱11。凝结液的回流驱动力是因为凝结段高位布置造成液位差，又因为汽、液两者存在着密度差而使得系统能够完成自循环。由于水是常见的且具有较大汽化热的热媒介质，在本实施例中，选择水作为充入烟气换热器的吸热单元19中的中间热载体的热媒。
由于锅炉燃料中含硫，烟气对烟气换热器6的吸热单元19有露点腐蚀作用。因此，只要控制烟气换热器的吸热单元19段的热媒温度高于露点温度，就可以达到避免露点腐蚀发生的目的。排烟温度可以降至比烟气露点温度高10℃，这样，就可以最大限度的降低排烟温度，回收更多的烟气余热。
根据锅炉热负荷增减、燃料性质不同、环境温度变化，通过调节热媒循环量，及时调节锅炉排烟温度，始终把烟气换热器6的换热单元19的换热管壁温度控制在烟气露点温度以上。排烟温度和两相流热媒体循环组成一个控制调节回路，选择热媒体循环量为调节对象，调节的方式为通过在蒸汽上升管12上的注气阀14增大热阻或利用放气阀13抽真空来实现，可以在线进行调节热媒体循环量，始终把排烟温度控制在高于烟气露点温度，使锅炉获得较高热效率。由于系统放气或运行时会有泄露现象发生，因此在液体下降管15上设置有一注液阀16，用于补充热媒的冲液量，从而确保所需的热媒循环量。
本实用新型余热回收系统的烟气换热器6、空气换热器9可以灵活布置，通过延长或缩短蒸汽上升管12和液体下降管15可将吸热部分和放热部分合在一个箱体中或分置于两个分隔的箱体里。根据需要，也可以将两个至四个吸热单元19或放热单元20串联起来组成一个较大的吸热单元或放热单元，然后和其他放热单元或吸热单元再组成分体式两相流换热器。本实用新型一个优选具体实施例，图3所示。其中，烟气换热器6包括两个吸热单元19，空气换热器9包括两个放热单元20。
当烟气换热器释放的热量和一个空气换热器所需的能量不匹配时，也可方便地采用一个烟气换热器配两个甚至更多个空气换热器的形式，以使烟气换热器吸收的热源能量能够合理充分的利用。本实用新型的另一优选实施例，如图4所示，就是采用了一个烟气换热器6配两个空气换热器9的形式；其中，烟气换热器6包括两个吸热单元19，每个空气换热器9均包括两个放热单元20。。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种烟气余热回收系统，包括锅炉；烟道，所述烟道的一端与所述锅炉相连，所述烟道的另一端与烟囱相连；空气管道，所述空气通道的一端与所述锅炉相连，所述空气通道的另一端与鼓风机相连，其特征在于：所述烟气余热回收系统还包括
至少一个设置在所述烟道中的烟气换热器，所述烟气换热器包括吸热单元，所述吸热单元的上端、下端分别设置有第一上集箱、第一下集箱；
至少一个设置在所述空气管道中的空气换热器，所述空气换热器包括放热单元，所述放热单元的上端、下端分别设置有第二上集箱、第二下集箱；
一个用于连接所述第一上集箱和所述第二上集箱的蒸汽上升管；
一个用于连接所述第一下集箱和所述第二下集箱的液体下降管；以及
在所述烟气换热器的所述吸热单元内充有作为中间热载体的热媒。
2.如权利要求1所述的烟气余热回收系统，其特征在于：所述烟气换热器的所述吸热单元的数目至少为一个。
3.如权利要求1所述的烟气余热回收系统，其特征在于：所述吸热单元包括多个换热管，所述多个换热管沿所述烟道纵向并列设置。
4.如权利要求1所述的烟气余热回收系统，其特征在于：所述空气换热器的所述放热单元的数目至少为一个。
5.如权利要求1所述的烟气余热回收系统，其特征在于：所述放热单元包括多个换热管，所述多个换热管沿所述空气管道纵向并列设置。
6.如权利要求1所述的烟气余热回收系统，其特征在于：所述蒸汽上升管上设置有至少一个放气阀和至少一个注气阀。
7.如权利要求1所述的烟气余热回收系统，其特征在于：所述液体下降管上设置有至少一个注液阀。
8.如权利要求1所述的烟气余热回收系统，其特征在于：所述热媒的介质为水。
9.如权利要求3或5所述的烟气余热回收系统，其特征在于：所述换热管为钢管。
10.如权利要求1所述的烟气余热回收系统，其特征在于：在所述烟道中，所述烟气换热器与所述烟囱之间设置有除尘器和引风机。
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