CN204285424U - 一种空冷型冷凝蒸汽锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布了一种空冷型冷凝蒸汽锅炉，属于锅炉领域。该锅炉包括锅炉主体及烟道，在锅炉进风口设置有空气加热器，在烟道中设置有换热器，空气加热器内设置有换热盘管，加热器入水口与热水连接，冷空气经空气加热器进气口进入，换热后经空气加热器出气口进入锅炉助燃。本实用新型能够在空气在加热器中将空气加热，能够提高进入锅炉中的燃烧空气温度，优化锅炉燃烧和排放状况。

Description

一种空冷型冷凝蒸汽锅炉

技术领域

本实用新型涉及一种冷凝蒸汽锅炉，特别涉及一种空冷型冷凝蒸汽锅炉，属于锅炉领域。

背景技术

近年来，为了提高空气质量，降低环境污染，各个城市都采取了根治环境污染、提高空气质量的措施，使用污染程度低、具有环保型的燃料，换成了燃气锅炉和燃油锅炉，由于燃油、燃气锅炉体积小，自动化程度高，安装方便，得到了广泛的应用。以天燃气为燃料的锅炉为例，排放的烟气具有相当高的温度，约为150 ～ 250℃，其内含有水蒸气约15% ～ 19%（容积成份），是烟气热量的主要携带者，1NM₃ 天燃气燃烧生产理论烟气量约10.3 NM₃( 大约12.5kG)。以过量空气系数1.3 为例，产生烟气14 NM3( 大约16.6kG)。取烟气温度200℃降低至70℃，放出物理显热约1600kJ，水蒸气冷凝率取50%，放出汽化潜热约1850 kJ，总计放热3450 kJ，约是天然气低位发热量的10%。若取80% 烟气进入热能回收装置，可以提高热能利用率8% 以上，节省天然气燃料近10%。锅炉在工业运用中，为了降低燃料的消耗量和水资源的消耗，往往采取回收蒸汽凝结水的措施，从而导致锅炉给水温度升高，一般情况下会高于60℃，甚至更高。此外，为了延长锅炉的使用寿命，多采用热力除氧的措施，也会导致锅炉给水温度大于104℃，这样常规以水为介质的冷凝器是无法达到冷凝效果的，因此常规冷凝式锅炉的适用范围比较窄，无法适应高回水温度的工况。如果能够将烟气中含有的热量充分利用，将烟气中的热量回收利用到锅炉当中，提高锅炉助燃空气温度、减少燃料消耗，降低锅炉的运行成本，提高锅炉的热效率，具有非常重要的意义。

发明内容

针对燃油、燃气锅炉中排放出的烟气温度高、其中含有大量的热能，为了充分利用烟气中汽化潜热，本实用新型提供一种空冷型冷凝蒸汽锅炉，其目的是为了通过用冷水、冷空气等冷媒介质，降低烟气温度至蒸汽露点以下，同时回收烟气的显热和潜热，可减少NOx 的排放，提高锅炉热效率，减少了燃料的消耗，降低了总排放量。

本实用新型的技术方案是：一种空冷型冷凝蒸汽锅炉，包括锅炉主体及烟道，在锅炉进风口设置有空气加热器，在烟道中设置有换热器，空气加热器内设置有换热盘管，加热器入水口与热水连接，冷空气经空气加热器进气口进入，换热后经空气加热器出气口进入锅炉助燃，所述换热器包括节能器和冷凝器，锅炉烟道内依次连接有节能器、冷凝器，冷凝器的烟气出口与烟囱连接，所述空气加热器连接着高温给水，高温给水上连接有电动三通阀，电动三通阀的其中一个出水口与空气加热器入水口连接，另外一个出水口与空气加热器低温水出口连接后再与冷凝器入水口连接，冷凝器出水口与节能器的入水口连接，节能器的出水口与锅炉入水口连接，所述换热器包括节能器和冷凝器，所述锅炉使用常温给水，常温给水与节能器的入水口连接，节能器的出水口与空气加热器入水口连接，空气加热器出水口与节能器的入水口连接，所述节能器和冷凝器的出水口和入水口上分别设置有阀门，节能器的出水口与空气加热器入水口之间连接有补水水箱，冷凝器的入水口与常温水连接，冷凝器的出水口与锅炉入水口连接。

本实用新型具有的积极效果是：通过将热水连接到空气加热器中，能够在空气在加热器中将空气加热，能够提高进入锅炉中的燃烧空气温度，可迅速地将炉内燃烧温度提高，优化锅炉燃烧状况，在空气加热器中通过换热后的低温水送到冷凝器或节能器中可进行进一步地加热，加热后的水送到锅炉中或返回到空气加热器中加热空气，在本实用新型中，如果使用高温给水的话，空气加热器出口的水直接送进冷凝器中，从冷凝器中加热的水在进入节能器中，从节能器出来的高温水直接进入到锅炉内水套中，提高锅炉水的温度，能够降低水套中水温的加热时间，节约能源；如果利用常温给水的话，常温给水直接进入节能器中，从节能器出水口出来的水进入空气加热器中，在空气加热器中热水通过与进入空气加热器中的空气进行化热，提高了空气的温度，降低了水温，经过降低的水温再次进入节能器中升温后循环流进空气加热器中，与空气换热，利用本实用新型中的空冷型冷凝蒸汽锅炉，充分利用烟气中的热量，能够将进入锅炉中的空气加热，提高助燃空气的温度，可节约燃料用量，同时，通过利用烟气中的汽化潜热可降低空气中的水分，降低环境温度、提高环境质量。

附图说明

图1 与高温给水连接的空冷型冷凝蒸汽锅炉；

 图2  与常温给水连接的空冷型冷凝蒸汽锅炉。

具体实施方式

 以下参照图1、图2 就本实用新型的技术方案进一步进行说明，图中，1：锅炉主体、1a：锅炉水套入口、2：锅炉出烟口、3：节能器、3a：节能器高温水入口、3b：节能器高温水出口、4：冷凝器、4a：冷凝器高温水入口、4b：冷凝器高温水出口、5：烟囱、6：电动三通阀、6a：电动三通阀高温水入口、6b：电动三通阀高温水出口一、6c：电动三通阀高温水出口二、7：空气加热器、7a：空气加热器高温水入口、 7b：空气加热器低温水出口、7c：空气加热器空气入口、9：送风机、10：补水水箱、30a：节能器常温水入口、30b：节能器常温水出口、40a：冷凝器常温水入口、40b：冷凝器常温水出口、70a：空气加热器常温水入口 70b：空气加热器常温水出口。

本实用新型的技术方案是一种空冷型冷凝蒸汽锅炉，包括锅炉主体1、连接在锅炉烟道中连接的换热器，所述换热器连接在烟道出口2上，依次为节能器3和冷凝器4，冷凝器4的烟气出口上连接有烟囱5，锅炉进风口与空气加热器出风口连接，所述空气加热器7空气入口处连接有送风机9，空气加热器7内设置有盘管，盘管内的热水源来自于设置在锅炉出烟口上的节能器3的热水或高温给水，所述节能器和冷凝器的出水口和入水口上分别设置有阀门。

图1 为与高温给水连接的空冷型冷凝蒸汽锅炉。如果空气加热器7的热源来自于高温给水的话，在高温给水上连接有电动三通阀6，电动三通阀6的其中一个出水口即：电动三通阀高温水出口一6b与空气加热器高温水入口7a连接，电动三通阀6的另外一个出水口即：电动三通阀高温水出口二6c与空气加热器的低温水出口7b连接后再与冷凝器入水口4a连接，冷凝器出水口4b与节能器入水口3a连接，节能器出水口3b与锅炉水套入口1a连接，空气加热器低温水出口7b的与冷凝器入水口4a连接，低温水进入冷凝器7中，与热烟气之间热交换，将冷凝器盘管中的水加热，同时，将烟气中的蒸汽冷凝，降低烟气中的水分。

 图2 与常温给水连接的空冷型冷凝蒸汽锅炉，所述锅炉如果使用常温水的话，常温水与节能器的成温水入口30a连接，节能器成温水出口30b与空气加热器常温水入口70a连接，空气加热器常温水出口70b与节能器常温水入口30a，节能器常温水出口30b与70a：空气加热器常温水入口30a之间连接有补水水箱10，冷凝器常温水入口40a与常温给水连接，冷凝器常温水出口40b与锅炉水套入口1a连接。

根据水蒸气分压系数可知烟气中水露点一般在56 ～ 60 ℃。因此，在锅炉的烟道上设置冷凝器能够将烟道中的热量利用冷凝原理，将潜在热吸收，将低温的水变成保温水，送到空气加热器高温水入口7a或锅炉水套入口1a，充分利用了烟道中的热量，可降低锅炉水的加热时间，通过空气加热器中利用烟道中的潜在热加热的水，在空气加热器7中加热从引风机9引进的风，能够提高助燃空气的温度，降低锅炉水套中水的加热时间，加快锅炉中的蒸汽或热水的产出量，提高锅炉的运行效率。

利用本实用新型中的空冷型冷凝蒸汽锅炉，可充分利用烟气中的热量，加热换热器中的水，热水将进入空气换热器盘管外的空气加热，提高锅炉中的助燃空气温度，助燃空气温度提高后，可节约燃料用量，同时，通过利用烟气中的汽化潜热降低空气中的水分，降低排放的气体温度，可降低环境温度、提高环境质量。

Claims (5)

1.一种空冷型冷凝蒸汽锅炉，包括锅炉主体及烟道，其特征在于：在锅炉进风口设置有空气加热器，在烟道中设置有换热器，空气加热器内设置有换热盘管，空气加热器入水口与热水连接，冷空气经空气加热器进气口进入，换热后经空气加热器出气口进入锅炉助燃。

2.根据权利要求1所述的一种空冷型冷凝蒸汽锅炉，其特征在于：所述换热器包括节能器和冷凝器，锅炉烟道内依次连接有节能器、冷凝器，冷凝器的烟气出口与烟囱连接，所述空气加热器连接着高温给水，高温给水上连接有电动三通阀，电动三通阀的其中一个出水口与空气加热器入水口连接，另外一个出水口与空气加热器低温水出口连接后再与冷凝器入水口连接，冷凝器出水口与节能器的入水口连接，节能器的出水口与锅炉入水口连接。

3.根据权利要求1所述的一种空冷型冷凝蒸汽锅炉，其特征在于：所述换热器包括节能器和冷凝器，所述锅炉使用常温给水，常温给水与节能器的入水口连接，节能器的出水口与空气加热器入水口连接，空气加热器出水口与节能器的入水口连接。

4.根据权利要求2所述的一种空冷型冷凝蒸汽锅炉，其特征在于：所述节能器和冷凝器的出水口和入水口上分别设置有阀门。

5.根据权利要求3所述的一种空冷型冷凝蒸汽锅炉，其特征在于：节能器的出水口与空气加热器入水口之间连接有补水水箱，冷凝器的入水口与常温水连接，冷凝器的出水口与锅炉入水口连接。