CN207019035U - 烟气余热锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种烟气余热锅炉，属于节能、余热回收设备。由汽包、下降管、上升管、余热回收器组成。软化水经汽包进水口进入汽包，沿下降管进入联箱，联箱将水均匀分配给换热管组，同时烟气经换热管组一侧通过另一侧，将管组中水加热成蒸汽，蒸汽沿换热管进入另一端联箱，经上升管进入汽包，通过汽水分离器过滤，经蒸汽出口流出。整个装置结构简单，使用方便，寿命较长，传热效率高，适用于工业生产中大型炉体产生的高温烟气的回收利用。

Description

烟气余热锅炉

技术领域

本实用新型涉及烟气余热回收利用领域，具体为一种烟气余热锅炉，适用于大型工业生产中烟气热源的回收利用。

背景技术

工业生产的发展往往伴随着巨大的能源浪费。大量的燃烧锅炉以及工业用各种燃烧炉产生的烟气直接排入大气。而这些工业废气的温度通常在400℃以上，人们在推进工业发展、改善生活水平的同时也造成大量的能源浪费，带来环境的污染。由此大量的烟气余热回收装置虽然应运而生，然而现用设备普遍存在一些不足：

（1）设备结构复杂，占用空间大，使用、维护成本高。

（2）传热效率低，不能有效的完成汽-水转换，生产蒸汽量不足。

（3）设备使用寿命短。因此，需要一种新型高效的余热锅炉来满足工业生产的需求，弥补传热效率低、蒸汽产量低的缺点，实现汽-水之间的完美循环。

发明内容

本实用新型为了解决高温工业废气的回收利用，同时延长设备使用寿命的问题，提供了一种高效烟气回收利用装置，具体为一种烟气余热锅炉。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种烟气余热回收锅炉，包括汽包和余热回收器；所述余热回收器包括框架，所述框架两侧分别安装管板，两侧管板之间横置安装换热管组，所述管板外侧安装进口联箱和出口联箱；所述进口联箱通过下降管与汽包的出水口连接，所述出口联箱通过上升管与汽包侧面的蒸汽进口连接。

具体操作时，汽包位于余热回收器上方，且二者通过上升管与下降管连接；汽包筒体顶部中部设置了蒸汽出口以及汽水分离器，汽水分离器位于蒸汽出口下方，位于汽包筒体内。余热回收器里包含框架，其余部件都固定安装在框架里面，框架上沿烟气进出方向的两侧固定安装管板，管板之间固定安装换热管组，将换热管组的液体进口连接对应的进口联箱内，然后将换热管组的气体出口连接对应的出口联箱内，再将用途不同的联箱与上升管或者下降管连接，实现贯通。当烟气余热锅炉工作时，软化水从汽包进水口中进入，到下降管经过分流到达进口联箱，再从进口联箱均匀分流到换热管组的换热管内，当烟气从余热回收器的进口进入后，均匀接触换热管组，将换热管中的水加热成蒸汽，蒸汽沿换热管组进入另一端出口联箱，再经过上升管进入汽包，通过汽水分离器过滤后，蒸汽经蒸汽出口流出。

本实用新型的优点如下：

1、安装方便，设备结构较为简单，使用维护成本较低。

2、传热效率高，充分有效地完成汽-水转换，蒸汽量明显提高。

3、设备使用寿命长。

本实用新型设计合理，整个装置结构简单，使用方便，寿命较长，传热效率高，适用于工业生产中大型炉体产生的高温烟气的回收利用。

附图说明

图1表示本实用新型的结构主视图。

图2表示本实用新型的结构侧视图。

图3表示本实用新型的结构仰视图。

图4表示换热管与管板焊接示意图。

图5表示管板与框架的活动连接示意图。

图6表示管板与框架的焊接连接示意图。

图7表示三根换热管通过两个弯管构成一个换热流程管路（三回程结构）示意图。

图中：1-汽包筒体，2-封头，3-汽包进水口，4-蒸汽出口，5-汽水分离器，6-支座，7-压力表，8-安全阀，9-人孔，10-液位计，11-下降管，12-上升管，13-管板，14-换热管组，15-进口联箱，16-矩形框架，17-弹簧片，18-密封箱，19-保温材质，20-排污口，21-出口联箱。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行说明。

一种烟气余热锅炉，如图1，2，3所示，包括汽包和余热回收器。所述汽包位于余热回收器上方，所述汽包与余热回收器通过上升管12和下降管11连接。

所述汽包包括汽包筒体1和两侧的封头2，所述封头2上设有人孔9，用于方便检修；所述汽包筒体1一侧设有汽包进水口3，另一侧固定安装上下两组液位计10，液位计用来监测汽包内的水位高低，水位不能超过连接上升管的蒸汽进口的高度。由于上升管与下降管对汽包支撑力不够，故在汽包底部设置了支座6。为了保障安全操作，所述汽包筒体1顶部固定设置有安全阀8与压力表7。压力表用来监测汽包内部的压力工况参数，一旦汽包内出现压力超载的情况，安全阀可以防止危险情况的发生。

所述汽包筒体1顶部中部设有蒸汽出口4；所述蒸汽出口4位于汽包筒体1内部的汽水分离器5的上方，蒸汽上升至汽包内顶部，由汽水分离器5进口进入后过滤输出。

所述余热回收器包括框架16，所述框架16是采用型钢拼接而成的矩形框架体，所述矩形框架16沿烟气进出方向的两侧分别固定安装管板13，两侧管板13之间固定安装换热管组14，所述管板13外侧安装进口联箱15和出口联箱21，进口联箱15与换热管组14的液体进口连接，出口联箱21与换热管组14的气体出口连接；所述进口联箱15连接下降管11，具体为，本实施例中，下降管11通过其底部的两组分支管路，共四个下降管分管，每个下降管分管与一个进口联箱15的底部连接，共有四个进口联箱。下降管11上部连接汽包的底部出水口。同理，对应的四根上升管12分别连接四个出口联箱21，一个进口联箱对应一个出口联箱，如图1所示；每根上升管12与汽包侧面的蒸汽进口连接，该蒸汽经蒸汽进口进入汽包，上升至汽水分离器，经过过滤，经蒸汽出口流出。

由于运行过程中换热管组中的管束需要承受巨大温差变化，本设备采用一端管板与框架焊接，另一端管板与框架采用弹簧片连接，如图5、6所示；此结构不仅使管组中的换热管可以自由伸缩，同时保证了设备的密封性。

为实现本锅炉运行的稳定性，减少运行过程中的泄漏点，换热组件中的每根换热管与其两侧的管板均采用全焊透形式连接，如图4所示。

在本实施例中，所述换热组件14中每三根换热管通过两个弯管连接构成一个三回程结构，弯管位于管板外侧。那么，一组进口联箱和出口联箱之间对应一列的三回程结构，故位于同一列三回程结构换热管一端与进口联通连接，其另一端与出口联箱连接。如图7所示，三根换热管通过两个弯管构成一个换热流程管路，第一根换热管的一端作为该换热流程的循环水进口，第三根换热管的一端作为该换热流程的蒸汽出口，即软化水流经三根换热管后，变为蒸汽；进口联箱将水均匀分配入各个换热流程管路中，出口联箱收集各个换热流程管路中的蒸汽。

另外，换热管采用高效翅片管，翅片管基材选用优质防腐不锈钢，翅片为铝材，这样不仅防腐，而且传热效果佳，提高了传热效率，使管组内水得到充足的热量，转换为蒸汽，保证汽-水循环的稳定进行。

为了使余热回收器工作效率更高，散热量减少，在框架外部附属密封箱18，密封箱内填充保温材质19，这样更加保证了设备运行时的密封性；如图3所示，进口联箱15和出口联箱21均位于密封箱18内。

在汽水转换中，免不了会有污浊物，因此在上升管12底部、出口联箱21底部、下降管11底部、进口联箱15底部均设有排污口20，供设备停车时排净用。

锅炉工作时，软化水从汽包进水口3进入汽包，流入下降管11，从下降管11底部分流，流入进口联箱15，进口联箱15将水均匀分配给换热管组14；当烟气从进口进入余热回收器时，由于换热管组14的三回程结构以及翅片管结构，烟气与换热管14进行了充分的接触，使换热管组14中的水在经过三个回程以后，充分加热生成蒸汽，蒸汽沿换热管组14进入另一端的出口联箱21，然后经上升管12进入汽包内，通过汽水分离器5过滤，经蒸汽出口4流出，从而达到烟气余热回收生产蒸汽的目的。当设备停车时，通过上升管及出口联箱连接底部与下降管11及进口联箱底部的排污口20，来排出污水或者污泥。

本装置将工业生产中的燃烧炉产生的高温烟气充分利用，降低排烟温度，换热管组的软化水，完成汽-水之间的高效循环，将产生的蒸汽重新利用到工业生产和居民生活中。通过改善传统设备的换热管、单回程结构，克服传热效率不足的缺点，同时设计简单结构，消除管束在工作过程中热胀冷缩产生的应力，延长设备寿命。实现装置的高效安全运行，并保证设备密封性能、产品质量，且制造简单、使用方便。适用于工业生产中，回收利用大型炉体产生的高温烟气来生产蒸汽。

本实用新型要求保护的范围不限于以上具体实施方式，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有多种变形和更改，凡在本实用新型的构思与原则之内所作的任何修改、改进和等同替换都应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种烟气余热锅炉，包括汽包和余热回收器；其特征在于：所述余热回收器包括框架（16），所述框架（16）两侧分别安装管板（13），两侧管板（13）之间横置安装换热管组（14），所述管板（13）外侧安装进口联箱（15）和出口联箱（21）；所述进口联箱（15）通过下降管（11）与汽包的出水口连接，所述出口联箱（21）通过上升管（12）与汽包侧面的蒸汽进口连接。

2.根据权利要求1所述的烟气余热锅炉，其特征在于：所述汽包包括汽包筒体（1）和位于筒体两侧的封头（2），所述封头（2）上设有人孔（9）；所述汽包筒体（1）一侧设有汽包进水口（3）、其另一侧固定安装两组液位计（10）；所述汽包筒体（1）顶部设有蒸汽出口（4）；所述蒸汽出口（4）与位于汽包筒体（1）内顶部的汽水分离器（5）出口连通。

3.根据权利要求2所述的烟气余热锅炉，其特征在于：所述汽包筒体（1）顶部安装有安全阀（8）与压力表（7）、其底部安装有支座（6）。

4.根据权利要求1所述的烟气余热锅炉，其特征在于：位于一侧的管板（13）和框架（16）采用焊接方式连接，位于另一侧的管板（13）和框架（16）之间通过弹簧片（17）连接。

5.根据权利要求1或4所述的烟气余热锅炉，其特征在于：所述换热管组（14）中的换热管与管板之间采用全焊透方式连接。

6.根据权利要求5所述的烟气余热锅炉，其特征在于：所述换热管采用翅片管。

7.根据权利要求6所述的烟气余热锅炉，其特征在于：所述换热管组（14）中每三根换热管构成一个三回程结构。

8.根据权利要求7所述的烟气余热锅炉，其特征在于：所述下降管（11）底部、进口联箱（15）底部及出口联箱（21）底部均设有排污口（20）。

9.根据权利要求8所述的烟气余热锅炉，其特征在于：所述框架（16）外设有密封箱（18），所述密封箱（18）内装填保温材质（19）。

10.根据权利要求6所述的烟气余热锅炉，其特征在于：所述翅片管的管材为不锈钢材料、其翅片为铝材。