CN203771380U - 一种冷凝余热回收蒸汽锅炉 - Google Patents

一种冷凝余热回收蒸汽锅炉 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供了一种冷凝余热回收蒸汽锅炉,属于蒸汽锅炉技术领域。本实用新型的锅炉是卧式二回程冷凝式燃气锅炉,炉胆设计中,采用波形炉胆,设计时炉胆直径和长度充分考虑与燃烧器的火焰长度与直径的匹配性,使其较好的与火焰形状相适应,保证了燃烧充分,且波形炉胆的采用,既强化了烟气的扰动,又增大了辐射传热面积;既降低了炉胆刚性,又有效的减弱了炉胆的膨胀应力。锅炉尾部装有热管式空气预热器和冷凝器,热管式空气预热器及冷凝器可以有效利用锅炉尾部烟气余热。经冷凝器加热后的热水再进入锅炉,提高了锅炉的进水温度,同时降低锅炉排烟温度,使锅炉环保节能。

Description

一种冷凝余热回收蒸汽锅炉
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种冷凝余热回收蒸汽锅炉,属于蒸汽锅炉技术领域。
背景技术
[0002] 随着国家经济的发展,大型天然气气田的开采及其配套设施相继建成和投入运行。为改善居住和投资环境,适应环保和节能降耗的要求,近年来各种形式燃气锅炉的需求不断加大。同时,随着高效、环保、节能型锅炉设计、制造技术以及新型材料(耐腐蚀、高传热性能)的不断发展,冷凝式燃气锅炉在结构上逐渐成熟和通用。
[0003] 传统锅炉中,排烟温度一般在160〜250°C,烟气中的水蒸汽仍处于过热状态,不可能凝结成液态的水而放出汽化潜热。众所周知,锅炉热效率是以燃料低位发热值计算所得,未考虑燃料高位发热值中汽化潜热量的热损失。因此传统锅炉热效率一般只能达到87 %〜91 %。而冷凝式余热回收锅炉,它把排烟温度降低到50〜70°C,充分回收了烟气中的显热和水蒸汽的凝结潜热。以天然气为燃料的冷凝余热回收锅炉烟气中水蒸汽容积成分一般为15%〜19%,燃油锅炉烟气中水蒸汽含量为10%〜12%,远高于燃煤锅炉产生的烟气中6%以下的水蒸汽含量。目前锅炉热效率均以低位发热量计算,尽管名义上热效率较高,但由于天然气高、低位发热量值相差10%左右,实际能源利用率尚待提高。现有冷凝余热回收蒸汽锅炉主要是通过在普通蒸汽锅炉外部另外加装余热回收装置,通过补水箱与冷凝器之间的循环,提高锅炉给水温度,冷凝器为常压设计,效率不显著。
发明内容
[0004] 本实用新型的目的是为了解决上述现有技术存在的问题,即现有冷凝余热回收蒸汽锅炉主要是通过在普通蒸汽锅炉外部另外加装余热回收装置,通过补水箱与冷凝器之间的循环,提高锅炉给水温度,冷凝器为常压设计,效率不显著。进而提供一种冷凝余热回收蒸汽锅炉。
[0005] 本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
[0006] 一种冷凝余热回收蒸汽锅炉,包括:分体式燃烧器、前烟箱、热管式空气预热器、冷凝器、烟®、对流螺纹烟管、波纹炉胆、回燃室、鼓风机和进风口,所述波纹炉胆的前部连接有分体式燃烧器,波纹炉胆的后部连接有回燃室,对流螺纹烟管的一端与回燃室相连通,对流螺纹烟管的另一端与前烟箱相连通,热管式空气预热器的一端与前烟箱相连通,热管式空气预热器的另一端与冷凝器的一端相连通,冷凝器的另一端与烟囱相连通,鼓风机的出风口与波纹炉胆的进风口相连通。
[0007] 本实用新型的锅炉是卧式二回程冷凝式燃气锅炉,炉胆设计中,采用波形炉胆,设计时炉胆直径和长度充分考虑与燃烧器的火焰长度与直径的匹配性,使其较好的与火焰形状相适应,保证了燃烧充分,且波形炉胆的采用,既强化了烟气的扰动,又增大了辐射传热面积;既降低了炉胆刚性,又有效的减弱了炉胆的膨胀应力。锅炉尾部装有热管式空气预热器和冷凝器,热管式空气预热器及冷凝器可以有效利用锅炉尾部烟气余热。经冷凝器加热后的热水再进入锅炉,提高了锅炉的进水温度,同时降低锅炉排烟温度,使锅炉环保节能。
[0008] 本实用新型实质为锅炉增设空气预热器,将烟气与空气换热,即可利用烟气余热,又可以预热空气,改善燃烧效果,提高了燃气利用率,效果显著。
附图说明
[0009] 图1为本实用新型一种冷凝余热回收蒸汽锅炉的结构示意图(主视);
[0010] 图2为本实用新型一种冷凝余热回收蒸汽锅炉的结构示意图(左视);
[0011] 图3为冷凝余热回收蒸汽锅炉的剖面示意图。
[0012] 图中的附图标记11是锅炉进水管,12是水位计,13是冷凝水排放阀,14是排气阀,15是安全阀。
具体实施方式
[0013] 下面将结合附图对本实用新型做进一步的详细说明:本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式,但本实用新型的保护范围不限于下述实施例。
[0014] 如图1〜图3所示,本实施例所涉及的一种冷凝余热回收蒸汽锅炉,包括:分体式燃烧器1、前烟箱2、热管式空气预热器3、冷凝器4、烟囱5、对流螺纹烟管6、波纹炉胆7、回燃室8、鼓风机9和进风口 10,所述波纹炉胆7的前部连接有分体式燃烧器1,波纹炉胆7的后部连接有回燃室8,对流螺纹烟管6的一端与回燃室8相连通,对流螺纹烟管6的另一端与前烟箱2相连通,热管式空气预热器3的一端与前烟箱2相连通,热管式空气预热器3的另一端与冷凝器4的一端相连通,冷凝器4的另一端与烟囱5相连通,鼓风机9的出风口与波纹炉胆7的进风口 10相连通。
[0015] 所述回燃室8为椭圆形回燃室。
[0016] 工作原理
[0017] 锅炉烟气走向流程:燃料一燃烧器一波纹炉胆一回燃室一对流螺纹烟管一前烟箱—热管式空气预热器束一冷凝器一烟囱一大气。
[0018] 运行原理
[0019] 本锅炉燃烧器为分体式,燃气量与风量变频控制,天然气燃烧通过波纹炉胆进行充分的辐射换热,炉膛温度为1800°C左右,炉膛换热后温度为950°C左右,经椭圆形回燃室折返进二回程对流管束(对流螺纹烟管),实现对流换热,由于分体式燃烧器燃料与风量变频控制,烟气流速已经降至足够满足对流辐射的需要,无需设置第三对流管束,烟气通过二回程对流管束后进入前烟箱,此时前烟箱温度为260°C左右,为了能进一步提高热效率,增设了热管式空气预热器,空气预热器由真空热管组成,真空热管内为负压,前烟箱的高温烟气加热真空热管,真空热管受热,内部热介质变为负压蒸汽至热管上端,同时变频风机将空气吹入空气预热器,冷空气与热管充分高效换热后,产生的热空气与燃气一起充分混合进入炉膛高效燃烧。此时空气预热器出口温度为180°C,经真空热管空气预热器降温后的烟气进入冷凝器与冷凝器中的不锈钢翅片管进行换热冷凝,降低排烟温度,此时出烟温度为75°C左右,同时冷凝器中的软化水受热后进入锅炉参与工作,增加给水温度,提高热效率。本冷凝器为承压结构。本设计中锅炉本体、真空热管空气预热器、冷凝器组成一体式,整装出厂。
[0020]以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,这些具体实施方式都是基于本实用新型整体构思下的不同实现方式,而且本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种冷凝余热回收蒸汽锅炉,包括:分体式燃烧器(I)、前烟箱(2)、热管式空气预热器(3)、冷凝器(4)、烟囱(5)、对流螺纹烟管(6)、波纹炉胆(7)、回燃室(8)、鼓风机(9)和进风口(10),其特征在于,所述波纹炉胆(7)的前部连接有分体式燃烧器(I),波纹炉胆(7)的后部连接有回燃室(8),对流螺纹烟管(6)的一端与回燃室(8)相连通,对流螺纹烟管(6)的另一端与前烟箱(2)相连通,热管式空气预热器(3)的一端与前烟箱(2)相连通,热管式空气预热器(3)的另一端与冷凝器(4)的一端相连通,冷凝器(4)的另一端与烟囱(5)相连通,鼓风机(9)的出风口与波纹炉胆(7)的进风口(10)相连通。
2.根据权利要求1所述的冷凝余热回收蒸汽锅炉,其特征在于,所述回燃室(8)为椭圆形回燃室 。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104990264A (zh) * 2015-08-01 2015-10-21 湘潭锅炉有限责任公司 一种全冷凝锅炉
CN106122926A (zh) * 2016-06-20 2016-11-16 无锡锡能锅炉有限公司 用于燃气蒸汽锅炉的波纹式炉胆
CN106979619A (zh) * 2017-04-25 2017-07-25 重庆大学 一种模块化紧凑型三维肋管燃气锅炉及冷凝器

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