CN205536548U - 烟气余热回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锅炉的辅助装置技术领域，尤其是涉及一种烟气余热回收系统。所述烟气余热回收系统包括烟气冷却器、脱硫塔、烟囱、余热使用装置和排烟温度控制系统，所述烟气冷却器包括换热箱体和换热管体，所述换热管体设置于所述换热箱体的内部，所述换热管体用于冷却所述换热箱体中的烟气；所述换热箱体、所述脱硫塔和所述烟囱依次连通；所述换热管体与所述余热使用装置相连通；所述排烟温度控制系统用于控制所述换热箱体排出的烟气的温度。本实用新型所提供的烟气余热系统，不仅节约了水资源，减少了污水的排放，降低了烟气余热资源的损失，而且提高了烟气余热资源的利用效率，能够有效促进环境与经济的协调发展。

Description

烟气余热回收系统

技术领域

本实用新型涉及锅炉的辅助装置技术领域，尤其是涉及一种烟气余热回收系统。

背景技术

在燃煤锅炉的运行中，烟气余热资源损失是最重要的一项余热资源损失，占锅炉余热资源损失的60％～70％。排烟温度是影响烟气余热资源损失的主要因素，目前我国使用锅炉的企业实际排烟温度普遍高于设计温度，一般情况下，排烟温度每减少10℃，烟气余热资源损失减少0.6％～1％，相应节约煤耗1.2％～2.4％，经济效益显著。另外，降低排烟温度对提高脱硫效率、节约脱硫用水意义重大，湿法脱硫的最佳脱硫温度为80～90℃，为了保证脱硫效率，需要在烟气进入脱硫系统前利用冷水将约166℃的排烟温度降低到80～90℃再进入脱硫塔进行脱硫处理，在烟气降温的过程中，需要消耗大量的水资源，不仅加重了脱硫系统的负担，而且浪费了烟气中蕴藏的大量余热资源。

因此，在当前厉行节能减排政策的大背景下，亟需研制一种烟气余热回收系统，使排烟系统中的热量能够充分利用，以实现深度节能和降低污染，促进环境与经济协调发展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种烟气余热回收系统，以解决现有技术中的排烟系统浪费大量的烟气余热资源，而且消耗大量的水资源进行降温处理并造成大量污水排放的技术问题。

本实用新型提供的烟气余热回收系统，包括烟气冷却器、脱硫塔、烟囱、余热使用装置和排烟温度控制系统，所述烟气冷却器包括换热箱体和换热管体，所述换热管体设置于所述换热箱体的内部，所述换热管体用于冷却所述换热箱体中的烟气；所述换热箱体、所述脱硫塔和所述烟囱依次连通；所述换热管体与所述余热使用装置相连通；所述排烟温度控制系统用于控制所述换热箱体排出的烟气的温度。

进一步地，所述烟气余热回收系统还包括水箱，所述水箱的输入端与所述余热使用装置的输出端相连通，所述水箱的输出端与所述换热管体的输入端相连通。

进一步地，所述排烟温度控制系统包括温度传感器、控制器和流量阀，所述温度传感器设置于所述换热箱体的输出端，所述温度传感器用于测定所述换热箱体排出的烟气的温度；所述流量阀的输入端与所述水箱的输出端相连通，所述流量阀的输出端与所述换热管体的输入端相连通，所述流量阀用于控制所述换热管体的输入端的进水量；所述温度传感器与所述流量阀均与所述控制器电连接，所述控制器用于根据所述温度传感器的温度调节所述流量阀的开度。

进一步地，所述水箱的输出端与所述流量阀的输入端通过增压泵相连通。

进一步地，所述烟气余热回收系统还包括水清洗装置，用于清洗所述换热管体的外表面的沉积物。

进一步地，所述换热管体包括多个换热管束，所述多个换热管束相连通。

进一步地，所述清洗装置包括清洗箱、喷水管和布水管，所述喷水管和所述布水管均与所述清洗箱相连通，所述清洗箱用于给所述喷水管和所述布水管供水，所述喷水管用于清洗所述不同换热管束的外表面的沉积物，所述布水管用于清洗所述不同的换热管束之间的沉积物。

进一步地，所述烟气余热回收系统还包括除尘器，所述除尘器与所述换热箱体的输入端相连通，用于清除烟气中的灰尘。

进一步地，所述除尘器通过引风机与所述换热箱体的输入端相连通。

进一步地，所述换热管束的材质为聚四氟乙烯。

本实用新型提供的烟气余热回收系统，通过使锅炉排放出来的烟气依次通过换热箱体、脱硫塔和烟囱，使烟气经过冷却和脱硫净化后排至大气，避免造成环境污染；通过将换热管体设置于换热箱体的内部，使得换热管体中的流体与换热箱体中的烟气进行热交换给烟气降温，节约水资源，减少污水的排放；通过使换热管体与余热使用装置相连通，使换热管体中流体所蕴含的热量能够被余热使用装置有效利用，提高烟气余热资源的利用效率；通过设置排烟温度控制系统，使排出的烟气达到最佳脱硫温度，提高脱硫效率，节约脱硫用水，同时使换热箱体中的烟气与换热管体中的流体能够进行热交换，以充分回收烟气余热资源，避免造成烟气余热资源的损失；本实用新型所提供的烟气余热系统，不仅节约了水资源，减少了污水的排放，降低了烟气余热资源的损失，而且提高了烟气余热资源的利用效率，能够有效促进环境与经济的协调发展。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的烟气余热回收系统的结构示意图。

附图标记：

101-脱硫塔； 102-烟囱； 103-余热使用装置；

104-换热箱体； 105-换热管体； 106-水箱；

107-温度传感器； 108-控制器； 109-流量阀；

110-增压泵； 111-除尘器； 112-引风机。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本实用新型实施例提供的烟气余热回收系统的结构示意图；如图1所示，本实用新型提供的烟气余热回收系统，包括烟气冷却器、脱硫塔101、烟囱102、余热使用装置103和排烟温度控制系统，所述烟气冷却器包括换热箱体104和换热管体105，换热管体105设置于换热箱体104的内部，换热管体105用于冷却换热箱体104中的烟气；换热箱体104、脱硫塔101和烟囱102依次连通；换热管体105与余热使用装置103相连通；排烟温度控制系统用于控制换热箱体104排出的烟气的温度。

烟气余热资源属于二次能源，是一次能源或可燃物料转换后的产物，还可以是燃料燃烧过程中所发出的热量在完成某一工艺过程后所剩下的热量。烟气余热资源分布非常广泛，在冶金、化工、建材、机械、电力等行业中，各种冶炼炉、加热炉、内燃机和锅炉的排气排烟系统中都蕴含大量的烟气余热资源。据不完全统计，烟气余热资源占工业余热资源总量的50％以上，甚至有些工业窑炉的烟气余热量甚至高达炉窑本身燃料消耗量的30％～60％，节能潜力巨大。

在烟气排放过程中，排烟温度是造成烟气余热资源损失的主要因素，目前我国使用锅炉的企业实际排烟温度普遍高于设计温度，一般情况下，排烟温度每减少10℃，烟气余热资源的损失减少0.6％～1％，相应节约煤耗1.2％～2.4％，经济效益显著。另外，降低排烟温度对提高脱硫效率、节约脱硫用水意义重大，湿法脱硫的最佳脱硫温度为80～90℃，为了保证脱硫效率，需要在烟气进入脱硫系统前利用冷水将约166℃的排烟温度降低到80～90℃再进入脱硫塔进行脱硫处理，在烟气降温的过程中，需要消耗大量的水资源，不仅加重了脱硫系统的负担，而且浪费了烟气中蕴藏的大量余热资源。

本实用新型提供的烟气余热回收系统，通过使锅炉排放出来的烟气依次通过换热箱体104、脱硫塔101和烟囱102，使烟气经过冷却和脱硫净化后排至大气，避免造成环境污染；通过将换热管体105设置于换热箱体104的内部，使得换热管体105中的流体与换热箱体104中的烟气进行热交换给烟气降温，替代使用大量的冷却水给烟气降温，以节约水资源，减少污水的排放；通过使换热管体105与余热使用装置103相连通，使换热管体105中流体所蕴含的热量能够被余热使用装置103有效利用，提高能源的利用效率；通过设置排烟温度控制系统，使换热箱体104排出的烟气达到最佳脱硫温度，提高脱硫效率，节约脱硫用水，同时还能够使换热箱体104中的烟气与换热管体105中的流体能够进行充分热交换，以充分回收烟气余热资源，减少烟气余热资源的损失。本实用新型所提供的烟气余热系统通过设置余热使用装置103使烟气中的余热资源能够充分利用，提高烟气余热资源的利用效率；通过采用烟气冷却器替代使用冷却水给烟气降温，节约了水资源，减少了污水的排放；通过设置烟气温度控制系统，提高脱硫效率，节约脱硫用水，同时还使烟气中的余热资源能够充分回收，避免造成烟气余热资源的浪费，有效促进环境与经济的协调发展。

如图1所示，本实用新型提供的烟气余热回收系统还包括水箱106，水箱106的输入端与余热使用装置103的输出端相连通，水箱106的输出端与换热管体105的输入端相连通。

在本实用新型中，水箱106用于给换热管体105提供冷却水，水箱106的输出端与换热管体105的输入端相连通，水箱106的输入端与余热使用装置103的输出端相连通，冷却水从水箱106进入换热管体105中，通过与换热箱体104中的烟气进行热交换，使水温升高后进入余热使用装置103中，通过余热使用装置将水中的热量充分利用，使水温降低后回到水箱106中，继续用于给换热管体105提供冷却水。

在本实用新型中，排烟温度控制系统包括温度传感器107、控制器108和流量阀109，温度传感器107设置于换热箱体104的输出端，温度传感器107用于测定换热箱体104排出的烟气的温度；流量阀109的输入端与水箱106的输出端相连通，流量阀109的输出端与换热管体105的输入端相连通，流量阀109用于控制所述换热管体105的输入端的进水量；温度传感器107与流量阀109均与控制器108电连接，控制器108用于根据温度传感器107的温度调节流量阀109的开度。

在本实用新型中，通过设置排烟温度控制系统使换热箱体104排出的烟气的温度保持稳定，使排出的烟气达到最佳脱硫温度，提高脱硫效率，节约脱硫用水，同时能够避免蕴含有大量烟气余热资源的烟气从换热箱体104中排出，造成烟气余热资源的浪费。本实用新型所提供的排烟温度控制系统通过将温度传感器107设置于换热箱体104的输出端，以使能够随时测定换热箱体104排出的烟气的温度；通过设置流量阀109，以使进入换热管体105中的冷却水的流量能够进行根据需要进行调节；通过设置控制器108，控制流量阀109的开度。当换热箱体104排出的烟气的温度高于预设值时，控制器108向流量阀109发出指令，使流量阀109的开度变大，使进入换热管体105的冷却水的水量增加，使换热箱体104中的烟气能够充分冷却，以使换热箱体104排出的烟气的温度降低，使得排出的烟气达到最佳脱硫温度，提高脱硫效率，节约脱硫用水，同时避免造成烟气余热资源的损失；当换热箱体104排出的烟气温度低于预设值时，控制器108向流量阀108发出指令，使流量阀109的开度变小，使进入换热管体105的冷却水的水量减小，以使得换热管体105中的水的温度升高，以保证余热使用设备正常使用，提高换热效率；当换热箱体104排出的烟气的温度与预设值相同时，流量阀109的开度不变，换热箱体104中的烟气与换热管体105中的冷却水充分进行热交换，使脱硫效率保持最高，同时保证余热使用装置103正常使用，使烟气余热资源能够能够充分利用。

如图1所示，在本实用新型所提供的烟气余热回收系统中，水箱106的输出端与流量阀109的输入端通过增压泵110相连通。

增压泵110是安装在管路中用于输送液体的泵，增压泵通过叶轮的叶片驱使液体转动，液体依靠惯性向叶轮的边缘流动，同时叶轮通过吸入室吸入液体，在此过程中，叶轮中的液体绕流叶片，在绕流运动中液体对叶片施加作用力，叶片对液体施加相反的作用力，这个相反的作用力对液体作功，使液体得到能量而流出叶轮，流出叶轮的液体动能和压能均增大。

本实用新型在水箱106的输出端与流量阀109的输入端之间连通有增压泵，使得水箱106输出的冷却水的输送压力增大，以使流量阀109能够更加方便的调节进入换热管体105中的冷却水的流量。

本实用新型提供的烟气余热回收系统还包括水清洗装置，用于清洗所述换热管体105的外表面的沉积物。

由于烟气中含有大量的灰尘和其它杂质，在换热箱体104中进行热交换时，一些灰尘和其它杂质会沉积在换热管体105的外表面，日积月累，会大大降低换热管体105的热交换效率，因此，需要定期对换热管体105的外表面进行清洗，以保证换热管体105的热交换效率，使烟气余热资源能够得到充分的回收利用。本实用新型提供的烟气余热回收系统通过设置水清洗装置给换热管束105的外表面进行定期清洗，避免烟气中的灰尘或其它杂质在换热管体105的外表面沉积。需要注意的是，在使用水清洗装置给换热管体105的外表面进行清洗时，需要停止向换热箱体104中通入烟气，当清洗结束后，再开始向换热箱体104中通入烟气。

在本实用新型中，换热管体105包括多个换热管束，多个换热管束相连通。

为了增强换热箱体104中的烟气与换热管体105中的冷却水进行热交换的换热效率，使烟气中的余热资源能够被换热管体105中冷却水充分的回收，本实用新型所提供的换热管体105包括多个换热管束，多个换热管束相连通，从而使冷却水能够流经多个换热管束，使冷却水能够与烟气进行充分的热交换，使烟气中的余热资源能够被换热管束中的冷却水充分回收，以减少能源浪费，提高烟气余热资源的利用效率。

在本实用新型中，清洗装置包括清洗箱、喷水管和布水管，喷水管和布水管均与清洗箱相连通，清洗箱用于给喷水管和布水管供水，喷水管用于清洗换热管束的外表面的沉积物，布水管用于清洗不同换热管束之间的沉积物。

为了清除换热管束外表面和不同换热管束之间的沉积物，本实用新型设置有清洗装置，清洗装置包括清洗箱、喷水管和布水管，喷水管和布水管均与清洗箱相连通，清洗箱内储存有清洗水，当需要给换热管束进行清洗时，打开喷水管和布水管，通过喷水管淋洗将换热管束外表面的沉积物去除；通过将布水管插入不同换热管束之间，将不同换热管束之间的沉积物去除，以避免沉积物影响换热管束的热交换效率。需要说明的是，本实用新型提供的清洗箱与外部水源连接，并且清洗箱为自动补水式清洗箱，当清洗箱内的水位低于预定值时，外部水源补充到清洗箱中，以保证能够随时给喷水管和布水管提供足够的水源。

如图1所示，本实用新型所提供的烟气余热回收系统还包括除尘器111，除尘器111与换热箱体104的输入端相连通，用于清除烟气中的灰尘。

除尘器111是把粉尘从烟气中分离出来的设备。除尘器111主要由上箱体、中箱体、灰斗、进风均流管、支架滤袋及喷吹装置、卸灰装置等组成。锅炉所排放出来的烟气从除尘器111的进风均流管进入各分室灰斗，并在灰斗导流装置的导流下，大颗粒的粉尘被分离，直接落入灰斗，而较细粉尘均匀地进入中部箱体而吸附在滤袋的外表面上，干净的烟气透过滤袋进入上箱体，并从除尘器111中排出。

本实用新型通过设置除尘器111，使锅炉所排放出来的烟气先通过除尘器111将烟气中的灰尘清除后再进入换热箱体104中进行热交换，进一步减少烟气中的灰尘在换热管束的外表面和不同换热管束之间沉积，以提高换热管束的热交换效率。

如图1所示，在本实用新型中，除尘器111通过引风机112与换热箱体104的输入端相连通。

引风机112是一种从动的流体机械，其依靠电动机输入的机械能来提高烟气压力并将烟气进行排送。本实用新型通过在除尘器111与换热箱体104的输入端之间连通有引风机112，以使烟气在换热箱体104的流速加快，提高换热箱体104中的烟气与换热管体105中冷却水的热交换效率，使本实用新型提供的烟气余热回收系统的烟气余热资源回收效率提高。

在本实用新型中，换热管束的材质为聚四氟乙烯。

聚四氟乙烯一般称作“不粘涂层”或“易清洁物料。这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂，同时具有耐高温、其摩擦系数极低的特点，其可作润滑作用之余，亦成为易清洁水管内层的理想涂料。

本实用新型采用聚四氟乙烯作为换热管束的材质，以使换热管束具有良好的防腐蚀性能和不沾灰性能，附着于换热管束外表面和不同换热管束之间的灰尘或其它沉积物只需通过水清洗装置进行水淋洗，即可将换热管束的外表面和换热管束之间的沉积物有效去除，避免灰尘或其它杂质沉积在换热管束的外表面和换热管束之间，影响换热管束的热交换效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种烟气余热回收系统，其特征在于：包括烟气冷却器、脱硫塔、烟囱、余热使用装置和排烟温度控制系统，所述烟气冷却器包括换热箱体和换热管体，所述换热管体设置于所述换热箱体的内部，所述换热管体用于冷却所述换热箱体中的烟气；所述换热箱体、所述脱硫塔和所述烟囱依次连通；所述换热管体与所述余热使用装置相连通；所述排烟温度控制系统用于控制所述换热箱体排出的烟气的温度。

2.根据权利要求1所述的烟气余热回收系统，其特征在于：还包括水箱，所述水箱的输入端与所述余热使用装置的输出端相连通，所述水箱的输出端与所述换热管体的输入端相连通。

3.根据权利要求2所述的烟气余热回收系统，其特征在于：所述排烟温度控制系统包括温度传感器、控制器和流量阀，所述温度传感器设置于所述换热箱体的输出端，所述温度传感器用于测定所述换热箱体排出的烟气的温度；所述流量阀的输入端与所述水箱的输出端相连通，所述流量阀的输出端与所述换热管体的输入端相连通，所述流量阀用于控制所述换热管体的输入端的进水量；所述温度传感器与所述流量阀均与所述控制器电连接，所述控制器用于根据所述温度传感器的温度调节所述流量阀的开度。

4.根据权利要求3所述的烟气余热回收系统，其特征在于：所述水箱的输出端与所述流量阀的输入端通过增压泵相连通。

5.根据权利要求3所述的烟气余热回收系统，其特征在于：还包括水清洗装置，用于清洗所述换热管体的外表面的沉积物。

6.根据权利要求5所述的烟气余热回收系统，其特征在于：所述换热管体包括多个换热管束，所述多个换热管束相连通。

7.根据权利要求6所述的烟气余热回收系统，其特征在于：所述清洗装置包括清洗箱、喷水管和布水管，所述喷水管和所述布水管均与所述清洗箱相连通，所述清洗箱用于给所述喷水管和所述布水管供水，所述喷水管用于清洗所述换热管束的外表面的沉积物，所述布水管用于清洗不同的所述换热管束之间的沉积物。

8.根据权利要求1所述的烟气余热回收系统，其特征在于：还包括除尘器，所述除尘器与所述换热箱体的输入端相连通，用于清除烟气中的灰尘。

9.根据权利要求8所述的烟气余热回收系统，其特征在于：所述除尘器通过引风机与所述换热箱体的输入端相连通。

10.根据权利要求6或7所述的烟气余热回收系统，其特征在于：所述换热管束的材质为聚四氟乙烯。