CN208312422U - 一种由并联冷风调温的锅炉烟气余热回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的由并联冷风调温的锅炉烟气余热回收装置包括管箱式预热器、管箱式换热器、风机和除尘器，锅炉炉膛上连接有烟道和风道，烟道、管箱式预热器的壳程、管箱式换热器的壳程和除尘器依次连接为第一通路，管箱式换热器的管程、风机、管箱式预热器的管程和风道依次连接为第二通路，管箱式换热器的管程入口连接有第一吸风管，管箱式换热器的管程出口与风机之间的管路上连接有第二吸风管，管箱式换热器的壳程出口设置有烟温测点，管箱式换热器的管程出口与风机之间的管路上安装有一用于调节吸入的冷空气量的调节机构。该装置结构配置简单，成本投入低，独立性高，响应速度快，可确保管箱式换热器的出烟温度不低于酸露点，防止酸露点腐蚀。

Description

一种由并联冷风调温的锅炉烟气余热回收装置

技术领域

本实用新型涉及一种烟气余热回收装置，具体涉及一种由并联冷风调温的锅炉烟气余热回收装置。

背景技术

燃煤电厂和热电装置的主要热损失有两项：一是汽轮机冷源损失，二是锅炉热损失。其中排烟热损失在锅炉的各项热损失中占比最大，约占60％～70％。影响排烟热损失的主要因素是排烟温度，一般情况下，排烟温度每升高15～20℃，锅炉热效率大约降低1％；反之，排烟温度每降低15～20℃，锅炉热效率大约提高1％。实际运行中许多燃煤锅炉的排烟温度高于设计值，排烟热损失更是难以估量。同时，为保证烟气排放达标，炉后大都配套脱硫装置。特别针对湿法脱硫系统，烟气温度过高会导致系统蒸发水量过大，极大浪费水资源。因此，必须采取有效措施回收烟气余热，同时确保不发生酸露点腐蚀，既要节能降耗又能确保设备安全稳定运行。

现有的烟气余热回收系统的回收方式主要可分为预热空气、加热凝结水、加热采暖水、预干燥褐煤等，简介如下：

一、通过管箱式换热器部分替代常规暖风器预热空气

通过管箱式换热器部分替代常规暖风器预热空气，以循环水为热媒，将在烟气侧吸收的热量释放给一、二次冷风，对进入预热器前的冷风预热，以减少常规蒸汽暖风器辅助蒸汽的用量。

二、加热凝结水

烟气加热凝结水的方式主要有两种：一是直接加热方式，即安装烟气回热加热器，使烟气与凝结水直接进行热交换；二是间接加热方式，即安装烟气回热加热器及水－水换热器，使烟气在烟气回热加热器内和闭式水进行热交换，吸收烟气余热后的闭式水进入水－水换热器内与凝结水进行热交换，最终再将热量带入主凝结水系统。

三、加热采暖水

安装防腐管式换热器，用来加热采暖系统热网循环水，以替代或部分替代常规的热网加热器，从而节省加热蒸汽量。

四、预干燥褐煤

以热烟气为干燥剂，烟气从滚筒干燥机进料端或出料端进入，从另一端的上部排出，湿煤从一端上部加入，在另一端下部进行收集。热烟气和褐煤以逆流或顺流的方式接触，脱除煤中多余水分。

上述烟气余热回收方式存在的主要问题是：1、易发生酸露点腐蚀，现有的烟气余热回收系统无法以简单、有效的方式调节换热负荷，容易导致出口烟温过低，从而造成酸露点腐蚀，酸露点腐蚀会引起换热器泄露，直接影响锅炉的安全运行；2、初期设备投资大，系统较为复杂，现有的回收设备大多采用金属或非金属材料，耗量较大，投资较高，如采用两相流换热器等专门设备，项目投资更高。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种由并联冷风调温的锅炉烟气余热回收装置，该余热回收装置结构配置简单，成本投入低，独立性高，响应速度快，可确保管箱式换热器的出烟温度不低于酸露点，防止酸露点腐蚀。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种由并联冷风调温的锅炉烟气余热回收装置，包括管箱式预热器、管箱式换热器、风机和除尘器，锅炉炉膛上连接有用于排烟的烟道和用于向锅炉炉膛内补充热风的风道，所述的烟道、所述的管箱式预热器的壳程、所述的管箱式换热器的壳程和所述的除尘器依次连接为第一通路，所述的管箱式换热器的管程、所述的风机、所述的管箱式预热器的管程和所述的风道依次连接为第二通路，所述的第一通路和所述的第二通路不相通，所述的管箱式换热器的管程入口连接有第一吸风管，所述的管箱式换热器的管程出口与所述的风机之间的管路上连接有第二吸风管，所述的第一吸风管和所述的第二吸风管分别与外界大气相通，所述的管箱式换热器的壳程出口设置有烟温测点，所述的管箱式换热器的管程出口与所述的风机之间的管路上安装有一调节机构，所述的调节机构用于调节经所述的第一吸风管和所述的第二吸风管吸入的冷空气量。

本实用新型余热回收装置结构配置简单，成本投入低，独立性高，响应速度快，可有效避免酸露点腐蚀的发生。运行时，采用风机经第一吸风管将环境空气吸入管箱式换热器的管程，进入管箱式预热器的炉膛热烟气在锅炉引风机的抽引作用下进入管箱式换热器的壳程，两者在管箱式换热器内进行间壁式换热，回收烟气余热，升温后的空气与经第二吸风管自外界大气吸入的冷空气在管箱式换热器与风机之间的管路上汇合，汇合后的空气再经风机加压送往管箱式预热器，最终进入锅炉炉膛。在管箱式换热器与风机之间的管路上安装有一调节机构，在管箱式换热器的管程出口设置有烟温测点，根据管箱式换热器的出烟温度，可通过调节机构调节经第一吸风管和第二吸风管吸入的冷空气量，从而调节箱式换热器的出烟温度，避免酸露点腐蚀的发生。

作为优选，所述的调节机构包括电动调节挡板，所述的电动调节挡板安装在所述的管箱式换热器的管程出口与所述的风机之间的管路上，所述的电动调节挡板的开度由人工根据所述的管箱式换热器的出烟温度进行手动调节。当人工监测发现管箱式换热器的出烟温度偏离正常值时，通过人工现场调节电动调节挡板的开度，从而控制管箱式换热器的换热量，实现对管箱式换热器的出烟温度的人工干预。

或者，作为优选，所述的调节机构包括电动调节挡板、远传温度计和DCS单元，所述的远传温度计安装于所述的烟温测点处，所述的电动调节挡板和所述的远传温度计分别与所述的DCS单元电连接，所述的远传温度计用于将所述的管箱式换热器的出烟温度数据实时传送至所述的DCS单元，所述的DCS单元用于将所述的管箱式换热器的出烟温度与预设的出烟温度比较并实时调节所述的电动调节挡板的开度。上述调节机构可自动调节电动调节挡板的开度，以调节进入风机的空气的温度，保证管箱式换热器前后的烟气温降值。具体来说，当管箱式换热器的出烟温度低于预设值时，DCS单元调节电动调节阀的开度以减少由第一吸风管吸入的冷空气量，增加由第二吸风管吸入的冷空气量，从而减少管箱式换热器的换热量，提高管箱式换热器的出烟温度，确保不发生酸露点腐蚀。若管箱式换热器的出烟温度超过预设值时，则操作与上述过程相反。

或者，作为优选，所述的调节机构包括第一电动风门、第二电动风门、远传温度计和DCS单元，所述的第一电动风门安装在所述的管箱式换热器的管程出口与所述的风机之间的管路上，所述的第二电动风门安装在所述的第二吸风管上，所述的第一电动风门、所述的第二电动风门和所述的远传温度计分别与所述的DCS单元电连接，所述的远传温度计用于将所述的管箱式换热器的出烟温度数据实时传送至所述的DCS单元，所述的DCS单元用于将所述的管箱式换热器的出烟温度与预设的出烟温度比较并实时调节所述的第一电动风门和所述的第二电动风门的开度。与电动调节挡板的作用类似，当管箱式换热器的出烟温度低于预设值时，DCS单元减小第一电动风门的开度、增加第二电动风门的开度，以减少由第一吸风管吸入的冷空气量，增加由第二吸风管吸入的冷空气量，从而减少管箱式换热器的换热量，提高管箱式换热器的出烟温度，确保不发生酸露点腐蚀。若管箱式换热器的出烟温度超过预设值时，则操作与上述过程相反。

本实用新型通过现有的DCS单元实现对管箱式换热器的出烟温度的调控，无需配备额外的控制设备，成本低。

作为优选，所述的管箱式预热器上设置有第一入口、第二入口、第一出口和第二出口，所述的管箱式换热器上设置有第三入口、第四入口、第三出口和第四出口，所述的烟道的出口、所述的第一入口、所述的第一出口、所述的第三入口、所述的第三出口和所述的除尘器依次连接为所述的第一通路，所述的第四入口、所述的第四出口、所述的风机、所述的第二入口、所述的第二出口和所述的风道依次连接为所述的第二通路，所述的第一吸风管安装于所述的第四入口，所述的烟温测点设置于所述的第三出口，所述的调节机构安装于所述的第四出口。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：本实用新型余热回收装置结构配置简单，成本投入低，独立性高，响应速度快；该余热回收装置通过两个并联设置的吸风管(即第一吸风管和第二吸风管)吸入冷空气，通过调节机构调节经第一吸风管和第二吸风管吸入的冷空气量配比，从而控制管箱式换热器的换热量，确保管箱式换热器的出烟温度不低于酸露点，防止酸露点腐蚀。

附图说明

图1为实施例1的锅炉烟气余热回收装置的结构示意图；

图2为实施例3的锅炉烟气余热回收装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1的由并联冷风调温的锅炉烟气余热回收装置，如图1所示，包括管箱式预热器1、管箱式换热器2、风机3和除尘器4，锅炉炉膛5上连接有用于排烟的烟道51和用于向锅炉炉膛5内补充热风的风道52，烟道51、管箱式预热器1的壳程、管箱式换热器2的壳程和除尘器4依次连接为第一通路，管箱式换热器2的管程、风机3、管箱式预热器1的管程和风道52依次连接为第二通路，第一通路和第二通路不相通，管箱式换热器2的管程入口连接有第一吸风管21，管箱式换热器2的管程出口与风机3之间的管路上连接有第二吸风管22，第一吸风管21和第二吸风管22分别与外界大气相通，管箱式换热器2的壳程出口设置有烟温测点23，管箱式换热器2的管程出口与风机3之间的管路上安装有一调节机构，调节机构用于调节经第一吸风管21和第二吸风管22吸入的冷空气量。

实施例1中，调节机构包括电动调节挡板61、远传温度计(图中未示出)和DCS单元62，远传温度计安装于烟温测点23处，电动调节挡板61和远传温度计分别与DCS单元62电连接，远传温度计用于将管箱式换热器2的出烟温度数据实时传送至DCS单元62，DCS单元62用于将管箱式换热器2的出烟温度与预设的出烟温度比较并实时调节电动调节挡板61的开度。

实施例1的锅炉烟气余热回收装置运行时，采用风机3经第一吸风管21将环境空气吸入管箱式换热器2的管程，进入管箱式预热器1的炉膛热烟气在锅炉引风机(图中未示出)的抽引作用下进入管箱式换热器2的壳程，两者在管箱式换热器2内进行间壁式换热，回收烟气余热，升温后的空气与经第二吸风管22自外界大气吸入的冷空气在管箱式换热器2与风机3之间的管路上汇合，汇合后的空气再经风机3加压送往管箱式预热器，最终进入锅炉炉膛5。当管箱式换热器2的出烟温度低于预设值时，DCS单元62调节电动调节阀的开度以减少由第一吸风管21吸入的冷空气量，增加由第二吸风管22吸入的冷空气量，从而减少管箱式换热器2的换热量，提高管箱式换热器2的出烟温度，确保不发生酸露点腐蚀。若管箱式换热器2的出烟温度超过预设值时，则操作与上述过程相反。

实施例2的由并联冷风调温的锅炉烟气余热回收装置，与实施例1的结构基体相同，不同之处在于，参见图1，实施例2中的调节机构包括电动调节挡板61，电动调节挡板61安装在管箱式换热器2的管程出口与风机3之间的管路上，电动调节挡板61的开度由人工根据管箱式换热器2的出烟温度进行手动调节。

实施例2的锅炉烟气余热回收装置运行时，采用风机3经第一吸风管21将环境空气吸入管箱式换热器2的管程，进入管箱式预热器1的炉膛热烟气在锅炉引风机(图中未示出)的抽引作用下进入管箱式换热器2的壳程，两者在管箱式换热器2内进行间壁式换热，回收烟气余热，升温后的空气与经第二吸风管22自外界大气吸入的冷空气在管箱式换热器2与风机3之间的管路上汇合，汇合后的空气再经风机3加压送往管箱式预热器，最终进入锅炉炉膛5。当人工监测发现管箱式换热器2的出烟温度偏离正常值时，通过人工现场调节电动调节挡板61的开度，从而控制管箱式换热器2的换热量，实现对管箱式换热器2的出烟温度的人工干预。

实施例3的由并联冷风调温的锅炉烟气余热回收装置，与实施例1的区别在于，如图2所示，实施例3中的调节机构包括第一电动风门71、第二电动风门72、远传温度计(图中未示出)和DCS单元73，第一电动风门71安装在管箱式换热器2的管程出口与风机3之间的管路上，第二电动风门72安装在第二吸风管22上，第一电动风门71、第二电动风门72和远传温度计分别与DCS单元73电连接，远传温度计用于将管箱式换热器2的出烟温度数据实时传送至DCS单元73，DCS单元73用于将管箱式换热器2的出烟温度与预设的出烟温度比较并实时调节第一电动风门71和第二电动风门72的开度。

实施例3的锅炉烟气余热回收装置运行时，采用风机3经第一吸风管21将环境空气吸入管箱式换热器2的管程，进入管箱式预热器1的炉膛热烟气在锅炉引风机(图中未示出)的抽引作用下进入管箱式换热器2的壳程，两者在管箱式换热器2内进行间壁式换热，回收烟气余热，升温后的空气与经第二吸风管22自外界大气吸入的冷空气在管箱式换热器2与风机3之间的管路上汇合，汇合后的空气再经风机3加压送往管箱式预热器，最终进入锅炉炉膛5。当管箱式换热器2的出烟温度低于预设值时，DCS单元73减小第一电动风门71的开度、增加第二电动风门72的开度，以减少由第一吸风管21吸入的冷空气量，增加由第二吸风管22吸入的冷空气量，从而减少管箱式换热器2的换热量，提高管箱式换热器2的出烟温度，确保不发生酸露点腐蚀。若管箱式换热器2的出烟温度超过预设值时，则操作与上述过程相反。

Claims (4)

1.一种由并联冷风调温的锅炉烟气余热回收装置，其特征在于包括管箱式预热器、管箱式换热器、风机和除尘器，锅炉炉膛上连接有用于排烟的烟道和用于向锅炉炉膛内补充热风的风道，所述的烟道、所述的管箱式预热器的壳程、所述的管箱式换热器的壳程和所述的除尘器依次连接为第一通路，所述的管箱式换热器的管程、所述的风机、所述的管箱式预热器的管程和所述的风道依次连接为第二通路，所述的第一通路和所述的第二通路不相通，所述的管箱式换热器的管程入口连接有第一吸风管，所述的管箱式换热器的管程出口与所述的风机之间的管路上连接有第二吸风管，所述的第一吸风管和所述的第二吸风管分别与外界大气相通，所述的管箱式换热器的壳程出口设置有烟温测点，所述的管箱式换热器的管程出口与所述的风机之间的管路上安装有一调节机构，所述的调节机构用于调节经所述的第一吸风管和所述的第二吸风管吸入的冷空气量。

2.根据权利要求1所述的一种由并联冷风调温的锅炉烟气余热回收装置，其特征在于所述的调节机构包括电动调节挡板，所述的电动调节挡板安装在所述的管箱式换热器的管程出口与所述的风机之间的管路上，所述的电动调节挡板的开度由人工根据所述的管箱式换热器的出烟温度进行手动调节。

3.根据权利要求1所述的一种由并联冷风调温的锅炉烟气余热回收装置，其特征在于所述的调节机构包括电动调节挡板、远传温度计和DCS单元，所述的远传温度计安装于所述的烟温测点处，所述的电动调节挡板和所述的远传温度计分别与所述的DCS单元电连接，所述的远传温度计用于将所述的管箱式换热器的出烟温度数据实时传送至所述的DCS单元，所述的DCS单元用于将所述的管箱式换热器的出烟温度与预设的出烟温度比较并实时调节所述的电动调节挡板的开度。

4.根据权利要求1所述的一种由并联冷风调温的锅炉烟气余热回收装置，其特征在于所述的调节机构包括第一电动风门、第二电动风门、远传温度计和DCS单元，所述的第一电动风门安装在所述的管箱式换热器的管程出口与所述的风机之间的管路上，所述的第二电动风门安装在所述的第二吸风管上，所述的第一电动风门、所述的第二电动风门和所述的远传温度计分别与所述的DCS单元电连接，所述的远传温度计用于将所述的管箱式换热器的出烟温度数据实时传送至所述的DCS单元，所述的DCS单元用于将所述的管箱式换热器的出烟温度与预设的出烟温度比较并实时调节所述的第一电动风门和所述的第二电动风门的开度。