CN202008153U - 锅炉烟气余热回收器 - Google Patents

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钟德鸿
黄家祺
王军
古善全
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Abstract

本实用新型公开了一种锅炉烟气余热回收器,它的换热管有多根显热换热管和多根潜热换热管;其中的显热换热管穿过所述隔板竖立设置在所述烟气箱和所述冷却水箱内,这些显热换热管的下段在所述烟气箱内分布在靠近进气口的一段,所述显热换热管在所述烟气箱内的部分的外面设有换热翅片;所述潜热换热管穿过所述隔板竖立设置在所述烟气箱和所述冷却水箱内,这些潜热换热管的下段在所述烟气箱内分布在靠近出气口的一段。本实用新型与现有技术相比可以解决余热回收效果差,对锅炉烟气阻力损失大的问题。

Description

锅炉烟气余热回收器
技术领域
本实用新型涉及换热设备制造技术领域,尤其是一种用来回收锅炉烟气余热的设备。
背景技术
锅炉,尤其是燃气锅炉的燃料通常为天然气,其主要成分是甲烷,由于燃料中含有大量的氢,其燃烧后其氢会与氧化合生成大量水蒸汽,一般烟气含水量约为20%。这种燃气锅炉的烟气中,不但含有大量高温气体在升温过程所需要的显热,还包含有水在相变成为蒸汽时所需要的汽化潜热,这两种热量如果随同烟气排放会造成大量能量损失。对于未配有换热设备中小型燃气锅炉其尾部排烟温度一般为170-210℃,余热回收潜力较大,现有的锅炉烟气余热回收器虽能同时回收烟气中的显热和烟气中水蒸汽潜热,但仍存在很多的缺陷,如《组合式热管烟气冷凝节能器》(专利公告号CN201059900,授权公告日2008年5月14日),该节能器包括蒸发箱、冷凝箱、连接管、冷凝液收集排放装置四部分,蒸发箱内为蛇形盘管,冷凝箱内为蛇形盘管,连接管分为上升管和下降管,它们把蒸发箱与冷凝箱中的翅片管连接起来,冷凝液收集排放装置设置在蒸发箱下部,主要收集排放蒸发箱内的凝结水。该节能器工作时,烟气进入蒸发箱内,在管外流动,管内为热管热工介质;冷却水或冷却空气进入冷凝箱,在管外流动,管内为热管热工介质;烟气进入蒸发箱把翅片管内热工介质加热,烟气温度降低,烟气中的水蒸气凝结形成凝结水,由冷凝液收集装置收集排放,蒸发箱内翅片管中热管热工介质吸热蒸发形成蒸汽,由上升管进入冷凝箱内翅片管,通过管壁把热量传递给冷却水或冷却空气,把冷却水加热或把冷却空气加热,管内蒸汽放热凝结形成液态热工介质,由下降管流回蒸发箱;被加热的冷却水或冷却空气可以加以利用。烟气在该设备中既有显热放热,又有水蒸气的潜热放热,提高了烟气余热利用效率。组合式热管烟气冷凝节能器存在如下问题:1、由于起冷凝作用的换热管是设在冷凝箱内的蛇形盘管,起蒸发作用的换热管是设在蒸发箱内的蛇形盘管,其冷凝箱内的蛇形盘管和蒸发箱内的蛇形盘管均需要通过一根上升管和一根下降管实现热工介质流动,这种结构存在热工介质流动路程长,热工介质流动阻力损失,流动、换热效果差;2、其换热管共同承担对烟气显热和潜热的换热回收,而且用于吸收烟气热量的换热管均采用翅片管会造成燃气锅炉的烟气阻损大,如果在现有燃气锅炉上加装这种。组合式热管烟气冷凝节能器会影响燃气锅炉内部的燃烧条件;此外,这种换热管用于转换潜热的部分,由于翅片的形状原因,会影响其冷凝水的流下,冷凝水的下流不畅就会影响需要冷凝的烟气与这部分换热管的接触冷凝,最终影响热能的回收利用;3、在热工介质冷凝的箱内的换热管全部采用翅片管结构会带来管外冷却介质的流动阻力损耗,因此需要增加这种冷却介质的驱动能耗或者需要扩大这个箱的体积,这两种情况均对热能回收利用不利;4、换热管全采用翅片管会增加生产成本。
实用新型内容
本实用新型所要解决的问题是提供一种锅炉烟气余热回收器,它可以解决现有锅炉烟气余热回收器余热回收效果差,对锅炉烟气阻力损失大的问题。
为了解决上述问题,本实用新型采用的技术方案是:这种锅炉烟气余热回收器包括有由隔板分隔的烟气箱和设在该烟气箱上方的冷却水箱,以及内部密封有热工介质的换热管,所述换热管分为显热换热管和潜热换热管;所述显热换热管有多根,这些显热换热管穿过所述隔板竖立设置在所述烟气箱和所述冷却水箱内,这些显热换热管的下段在所述烟气箱内分布在靠近进气口的一段,所述显热换热管有所述烟气箱内的部分的外面设有换热翅片;所述潜热换热管有多根,这些潜热换热管穿过所述隔板竖立设置在所述烟气箱和所述冷却水箱内,这些潜热换热管的下段在所述烟气箱内分布在靠近出气口的一段。
在上述技术方案中,更具体的方案还可以是:所述烟气箱的底部设有冷凝水收集槽,侧面设有维护检查门,在所述冷凝水收集槽底设有排水口,在所述烟气箱外设有保温层;所述冷却水箱上设有安全阀接口和排污口,该冷却水箱的出水口高于进水口,在所述冷却水箱外设有保温层。
由于采用了上述方案,本实用新型与现有的锅炉烟气余热回收器相比具有如下效果:
1、由于显热回收换热管和潜热回收换热管均多根独竖直布置,管内热工介质流动阻力小,换热效果好,此外,在烟气箱内的潜热换热管外保持光滑管体的结构,可以获得很好的烟气潜热交换效果,进一步提高了本锅炉烟气余热回收器的余热回收效率;
2、由于仅在显热换热管位于烟气箱内的部分外面设有换热翅片,可以使得烟气在烟气箱内的流动阻力损失最小;
3、换热管仅在显热换热管位于烟气箱内的部分外面设有换热翅片,可以降低生产成本。
附图说明
图1是本实用新型实施例的主视图;
图2是本实用新型实施例的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明:
图1、图2所示的锅炉烟气余热回收器,有一个装在脚架601上的烟气箱602,烟气箱602的左端口是用来与燃气锅炉出烟口连接的烟气进口,右端口是烟气箱602的烟气出口,烟气箱602的底部设有冷凝水收集槽,在冷凝水收集槽底设有排水口613,烟气箱602的外面也设有保温层614,两侧面设有维护用的维护检查门615,烟气箱602上方设有冷却水箱607,冷却水箱607上设有安全阀接口610、排污口604和进水口612,冷却水箱607的出水口606设在进水口612的上方,冷却水箱607的外侧也围有保温壳层609,烟气箱602与冷却水箱607之间仅隔着隔板608;有60根显热换热管605穿装在烟气箱602与冷却水箱607内,在烟气箱602中靠近烟气箱602烟气进口的一段,显热换热管605由一段直的金属钢管和封装在金属钢管中作为热工介质的水构成,每一根显热换热管605均穿过隔板608竖立设置,其下段处在烟气箱602内,上段处在冷却水箱607内,显热换热管605与隔板608焊接使烟气箱602与冷却水箱607之间相对密封,每一根显热换热管605位于烟气箱602的外面均焊接有换热翅片603,这些显热换热管605主要用于吸收烟气中的显热,即使烟气得到冷却而降温;另有94根潜热换热管611穿装在烟气箱602与冷却水箱607内,在烟气箱602中靠近烟气出口的一段,潜热换热管611由一段直的金属钢管和封装在金属钢管中作为热工介质的水构成,每一根潜热换热管611均穿过隔板608竖立设置,其下段处在烟气箱602内,上段处在冷却水箱607内,潜热换热管611与隔板608焊接使烟气箱602与冷却水箱607之间相对密封,潜热换热管611位于烟气箱602的外面为光滑的管面,这些潜热换热管611主要用于吸收烟气中的潜热,即进一步冷却烟气,使烟气中的水分子尽可能在烟气箱602的潜热换热管611上释放热量而冷凝成水,在烟气箱602内的潜热换热管611设置分布密度较显热换热管605在烟气箱602中的分布密度更大,但不在潜热换热管611的外面装换热翅片,以烟气中冷凝的水及时流下,让后续的烟气能从潜热换热管611的管壁上及时得到冷却释放热量。
本锅炉烟气余热回收器承担与水、气接触密封的零部件采用金属材料制造,在采用碳素钢材制造时,其外表面均采用电镀等防腐蚀处理。

Claims (2)

1.一种锅炉烟气余热回收器,包括有由隔板(608)分隔的烟气箱(602)和设在该烟气箱(602)上方的冷却水箱(607),内部密封有热工介质的换热管,其特征在于:所述换热管分为显热换热管(605)和潜热换热管(611);所述显热换热管(605)有多根,这些显热换热管(605)穿过所述隔板(608)竖立设置在所述烟气箱(602)和所述冷却水箱(607)内,这些显热换热管(605)的下段在所述烟气箱(602)内分布在靠近进气口的一段,所述显热换热管(605)在所述烟气箱(602)内的部分的外面设有换热翅片(603);所述潜热换热管(611)有多根,这些潜热换热管(611)穿过所述隔板(608)竖立设置在所述烟气箱(602)和所述冷却水箱(607)内,这些潜热换热管(611)的下段在所述烟气箱(602)内分布在靠近出气口的一段。
2.根据权利要求1所述的锅炉烟气余热回收器,其特征在于:所述烟气箱(602)的底部设有冷凝水收集槽,侧面设有维护检查门(615),在所述冷凝水收集槽底设有排水口(613),在所述烟气箱(602)外设有保温层(614);所述冷却水箱(607)上设有安全阀接口(610)和进水口(612),该冷却水箱(607)的出水口(606)高于进水口(612),在所述冷却水箱(607)外设有保温层(609)。
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