CN202902248U - 具有烟气冷凝余热回收功能的锅炉 - Google Patents

具有烟气冷凝余热回收功能的锅炉 Download PDF

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黄坚
赵斌
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Abstract

本实用新型公开了一种具有烟气冷凝余热回收功能的锅炉,属于锅炉传热技术领域,该装置包括冷凝余热回收装置和蒸汽发生器,其中将冷凝余热回收装置设置在蒸汽发生器烟气出口处,与蒸汽发生器形成一体,在冷凝余热回收装置内部设置冷凝液收集器。本实用新型的优点是:将冷凝余热回收装置和蒸汽发生器形成一体,结构紧凑,能高效回收排烟中的热能,减少排烟中的有害物质,耐腐蚀能力强,节省了建造成本,同时底部的冷凝液收集器,有效的收集冷凝液,从而保护锅炉尾部受热面。

Description

具有烟气冷凝余热回收功能的锅炉
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种锅炉传热技术领域的装置,具体来说是一种具有烟气冷凝余热回收功能的锅炉。
背景技术
[0002]目前传统锅炉的排烟温度一般为150〜250°C,这些烟气里一般都含有高焓值的水蒸气,这些过热状态的水蒸气不能凝结为液态的水而放出汽化潜热。直接将高温烟气排放出去则会造成热能浪费,同时也因为烟气中含有一定量的二氧化碳和氮化物而容易加重环境污染。一般通过烟气冷凝余热回收装置处理,利用温度较低的水或空气冷却烟气,实现烟气温度降低,靠近换热面区域,烟气中水蒸汽冷凝,同时实现烟气显热释放和水蒸汽凝结潜热释放,而换热器内的水或空气被加热,实现热能回收利用,提高锅炉热效率。
[0003] 现有技术中,一般采用分体型式对冷凝余热回收装置进行设置,即将冷凝余热回收装置设置在锅炉尾部排烟烟道通路中,但这样的装置占地面积大,使制造成本增加,同时烟道也容易增加烟气的流动阻力,加大了散热损失。当烟道设计或制造安装环节处理不当时,烟气的酸性冷凝液可能危害到锅炉的尾部受热面,而且现有的冷凝系统装置中多采用中空的有缝或无缝的钢管作为对流和传热的元件,而在发生凝结换热后的金属壁面,也没有有效的措施来撕裂冷凝液膜,致使膜状凝结换热效果差。
发明内容
[0004] 本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种结构紧凑、能显著降低锅炉排烟温度、高效回收排烟中的热能、可有效避免烟气的酸性冷凝液危害到锅炉的尾部受热面的整体式烟气余热冷凝回收锅炉装置。
[0005] 为了达到上述目的,本实用新型所采用的技术方案是:
[0006] 具有烟气冷凝余热回收功能的锅炉,包括蒸汽发生器和冷凝余热回收装置,在冷凝余热回收装置内部设置冷凝换热器以及冷凝液收集器,外部采用隔热层,上部设置有冷水入口和烟气最终排放口,下部设置有热水出口和烟气冷凝液排放口,冷凝余热回收装置设置在蒸汽发生器烟气出口处,与蒸汽发生器形成一体,冷凝余热回收装置中冷凝换热器下方设置若干层冷凝液收集器。
[0007] 优选地,所述的蒸汽发生器是立式蒸汽发生器。采用立式蒸汽机便于与冷凝换热器结合,高温烟气能够自发向上传送到冷凝换热器,无需加装引风装置,减少能耗。
[0008] 优选地,所述的冷凝液收集器的层数设置为二层。可以有效的保证冷凝液的收集同时不影响高温蒸汽的向上运行。
[0009] 优选地,所述的冷凝液收集器的外形为凹形的。
[0010] 优选地,所述的冷凝液收集器下方连接有排污管路。收集到的冷凝液能够通过排污管道传输到中和池中。
[0011] 优选地,所述的冷凝换热器受热面采用整体不锈钢螺旋鳍片管束。不锈钢材质能够更好的保护受热面不受腐蚀和提升传热效果,鳍片结构用来增大对流换热面积和撕裂冷凝在其表面的液膜,减少因流动边界层变厚而带来的热阻,增加表面传热系数,强化传热。
[0012] 优先地,所述的螺旋鳍片管束呈等边三角形错列布置。通过对管束的错列排列设计,可以获得更高的换热系数,强化换热效果来降低排烟温度,同时能够有效防止排烟凝结水在鳍片上凝聚而增加换热的热阻。
[0013] 本实用新型的有益效果在于:
[0014] 本实用新型采用将冷凝余热回收装置与立式蒸汽发生器形成一体,克服常规冷凝式余热回收装置的烟道占地面积过大、流动阻力过大等问题的同时,烟气中的气体组份在烟气冷凝过程中被冷凝水吸收或反应,使烟气排放更环保。内部的冷凝换热器采用耐蚀螺旋鳍片管,增加表面传热系数,强化传热。同时在冷凝换热器下部设置的冷凝液收集器,能够有效的收集冷凝液,防止腐蚀锅炉内部器具。是一种制造成本低廉,简化了烟道设计和施工,优化了传热效果,能够很好保护锅炉的尾部受热面的装置。
附图说明
[0015] 图1是本实用新型具有烟气冷凝余热回收功能的锅炉的结构示意图
[0016] 图2是本实用新型冷凝余热回收装置的结构示意图
[0017] 图中,冷凝余热回收装置1、立式蒸汽发生器2、热水出口 3、烟气冷凝液排放口 4、冷水入口 5、不锈钢螺旋鳍片管束6、隔热层7、冷凝换热器8、冷凝液收集器9、最终烟气排放
n 10。
具体实施方式
[0018] 本实用新型包括立式蒸汽发生器2和冷凝余热回收装置1,在冷凝余热回收装置I内部设置冷凝换热器8,外部采用隔热层7,上部设置有冷水入口 5和烟气最终排放口 10,下部设置有热水出口 3和烟气冷凝液排放口 4,冷凝余热回收装置I设置在立式蒸汽发生器2烟气出口处,与立式蒸汽发生器2形成一体,冷凝余热回收装置I中冷凝换热器8下方设置二层冷凝液收集器9。
[0019] 下面结合附图1、附图2对本实用新型做进一步的详细描述。
[0020] 如附图2所示冷凝余热回收装置I为圆柱形,外部采用隔热层7来绝热,内部设置冷凝换热器8。冷凝换热器8的受热面采用整体不锈钢螺旋鳍片管束6,以等边三角形错列布置,其作用是降低排烟温度和防止排烟凝结水在翅片上凝聚而增加换热的热阻。如附图1所示立式蒸汽发生器2中燃烧产生的高温烟气穿过分布错开的二层冷凝液收集器9,然后直接进入冷凝换热器8中。同时冷却水通过冷水进口 5进入到不锈钢螺旋鳍片管束6中,由于不锈钢的良好的传热性能,冷却水在不锈钢螺旋翅片管束6中与高温烟气发生热交换。高温烟气中的水蒸气冷凝下来,同时吸收烟气中的部分的二氧化硫和氮化物,结露后依靠自身重力流动落入冷凝液收集器9中,再通过冷凝液收集器9下方的排污管道从烟气冷凝液排放口 4流出,最后通往中和池。不锈钢螺旋鳍片管束6中冷却水经过热交换升温,生成的热水则通过热水出口 3排出作为其他用水二次利用,冷凝后的烟气通过最终烟气排放口 10排出。
[0021] 本实用新型采用烟气冷凝余热回收装置和蒸汽发生器一体化设计,减少占用空间,简化烟道设计,节省建造成本,换热器上采用螺旋鳍片式设计,有效提高换热效果,同时底部设置冷凝液收集器,在不影响锅炉运行和检测的同时,可有效保护锅炉本体不受腐蚀。

Claims (7)

1.具有烟气冷凝余热回收功能的锅炉,包括蒸汽发生器和冷凝余热回收装置,在冷凝余热回收装置内部设置冷凝换热器以及冷凝液收集器,外部采用隔热层,上部设置冷水入口和烟气最终排放口,下部设置有热水出口和烟气冷凝液排放口,其特征在于:冷凝余热回收装置设置在蒸汽发生器烟气出口处,与蒸汽发生器形成一体,冷凝余热回收装置中冷凝换热器下方设置若干层冷凝液收集器。
2.根据权利要求1所述的具有烟气冷凝余热回收功能的锅炉,其特征在于:所述的蒸汽发生器是立式蒸汽发生器。
3.根据权利要求1所述的具有烟气冷凝余热回收功能的锅炉,其特征在于:所述的冷凝液收集器设置的层数为二层。
4.根据权利要求1所述的具有烟气冷凝余热回收功能的锅炉,其特征在于:所述的冷凝液收集器为凹形的。
5.根据权利要求1所述的具有烟气冷凝余热回收功能的锅炉,其特征在于:所述的冷凝液收集器下方连接着排污管路。
6.根据权利要求1所述的具有烟气冷凝余热回收功能的锅炉,其特征在于:所述的冷凝换热器受热面采用整体不锈钢螺旋鳍片管束。
7.根据权利要求6所述的具有烟气冷凝余热回收功能的锅炉,其特征在于:所述的整体不锈钢螺旋鳍片管束呈等边三角形错列布置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106090863A (zh) * 2016-07-21 2016-11-09 浙江上能锅炉有限公司 高效节能蒸汽发生器

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