CN214199806U - 一种利用余热锅炉排烟加热自来水的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种利用余热锅炉排烟加热自来水的装置，包括换热器、分别和换热器相连通的排烟系统和自来水系统，其中，排烟系统包括排烟管道、引风机；排烟管道的一端连通余热锅炉的尾部烟道，排烟管道的另一端与换热器的进气端相连通；换热器的出气端与引风机的进风端相连通，引风机的出风端连通余热锅炉的尾部烟道；自来水系统包括增压泵、回水管；增压泵的进水端连通自来水供水源，增压泵的出水端连通换热器的进水端；换热器的出水端连接回水管。本实用新型利用余热锅炉排烟的余热加热自来水，在不影响原生产系统的基础上降低排烟温度，最大限度地利用烟气余热，回收烟气热量，使烟气温度降低到30℃左右，提高了机组的经济效益。

Description

一种利用余热锅炉排烟加热自来水的装置

技术领域

本实用新型涉及电厂燃机设备技术领域，具体而言，涉及一种利用余热锅炉排烟加热自来水的装置。

背景技术

因采用清洁的天然气作为燃料，燃气轮机发电具有热效率高、快速启停及调峰能力、污染排放少、碳排放低等优势，随着国家政策的推动，燃气发电在我国能源结构中所占比例在逐年上升。但我国燃机电厂普遍存在着排烟损失的问题，排烟损失是锅炉的最大热损失。燃气机组中余热锅炉的排烟温度较高，为了合理利用烟气余热，节约能源，减少热损失，目前大部分电厂会把凝结水加热器布置在炉膛内，用来加热凝结水，提高上水温度，同时降低排烟温度，但与凝结水换热后的烟气仍有80℃左右，不能有效利用锅炉尾部排烟热量。

需要对余热锅炉随排放的烟气余热进行进一步深度利用，而生活或电厂中的一些自来水需要加热使用，采用加热器对其进行加热，用电消耗较大，费用较高，因此，可以利用余热锅炉所排放的烟气热量对自来水进行加热，最大限度地回收烟气热量，提高机组经济效益。

实用新型内容

本说明书提供一种利用余热锅炉排烟加热自来水的装置，用以克服现有技术中存在的至少一个技术问题。

根据本说明书实施例，提供了一种利用余热锅炉排烟加热自来水的装置，所述装置包括换热器、分别和所述换热器相连通的排烟系统和自来水系统，其中：

所述排烟系统包括排烟管道、引风机；所述排烟管道的一端连通余热锅炉的尾部烟道，所述排烟管道的另一端与所述换热器的进气端相连通；所述换热器的出气端与所述引风机的进风端相连通，所述引风机的出风端连通所述余热锅炉的尾部烟道；

所述自来水系统包括增压泵、回水管；所述增压泵的进水端连通自来水供水源，所述增压泵的出水端连通所述换热器的进水端；所述换热器的出水端连接所述回水管，将加热的自来水输送至自来水用户。

可选地，所述回水管上安装有第一阀门；所述增压泵与所述自来水供水源之间设有第二阀门。

进一步可选地，所述回水管与所述增压泵的进水端之间通过循环管相连通，所述循环管的一端设置于所述换热器与所述第一阀门之间，所述循环管的另一端设置于所述增压泵与所述第二阀门之间。

再进一步可选地，所述循环管上安装有第三阀门。

再进一步可选地，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门均为截止阀。

可选地，所述换热器的排水端连接有排水管，所述排水管上安设有第四阀门。

进一步可选地，所述第四阀门为截止阀。

可选地，所述换热器与所述增压泵之间设置有压力调节阀。

可选地，所述排烟管道上安装有入口风门，所述引风机与所述余热锅炉的尾部烟道之间设置有出口风门。

进一步可选地，所述入口风门、出口风门均为蝶阀风门。

本说明书实施例的有益效果如下：

在余热锅炉的排烟管道处设置换热器，利用燃气机组中余热锅炉排烟的余热加热自来水，回收排放到烟囱中的烟气热量，使烟气温度降低到30℃左右，在不影响原生产系统的基础上降低排烟温度，最大限度地利用烟气余热，回收烟气热量，提高了机组的经济效益。

本说明书实施例的创新点包括：

1、本实施例中，在余热锅炉的排烟管道处设置换热器，利用燃气机组中余热锅炉排烟的余热加热自来水，回收排放到烟囱中的烟气热量，使烟气温度降低到30℃左右，回收烟气热量，提高机组的经济效益，是本说明书实施例的创新点之一。

2、本实施例中，在不影响原生产系统的基础上降低排烟温度，最大限度地利用烟气余热，结构简单，便于布置，是本说明书实施例的创新点之一。

3、本实施例中，与烟气加热凝结水相比，本实用新型深度回收利用烟气余热，最大限度地利用了烟气显热以及汽化潜热，更好的降低了排烟温度，进一步提高了机组经济性，是本说明书实施例的创新点之一。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本说明书实施例提供的利用余热锅炉排烟加热自来水的装置的结构示意图；

图中，1为换热器、2为排烟管道、3为引风机、4为余热锅炉的尾部烟道、5为增压泵、6为回水管、7为第一阀门、8为第二阀门、9为循环管、10为第三阀门、11为排水管、12为第四阀门、13为压力调节阀、14为入口风门、15为出口风门。

具体实施方式

下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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付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。

需要说明的是，本说明书实施例及附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例一

本说明书实施例一公开了一种利用余热锅炉排烟加热自来水的装置。以下分别进行详细说明。

图1是示出了根据本说明实施例一提供的一种利用余热锅炉排烟加热自来水的装置。如图1所示，所述装置包括换热器1、分别和所述换热器1相连通的排烟系统和自来水系统，其中，所述排烟系统包括排烟管道2、引风机3；所述排烟管道2的一端连通余热锅炉的尾部烟道4，所述排烟管道2的另一端与所述换热器1的进气端相连通；所述换热器1的出气端与所述引风机3的进风端相连通，所述引风机3的出风端连通所述余热锅炉的尾部烟道4；所述自来水系统包括增压泵5、回水管6；所述增压泵5的进水端连通自来水供水源，所述增压泵5的出水端连通所述换热器1的进水端；所述换热器1的出水端连接所述回水管6，将加热的自来水输送至自来水用户。

本实用新型实施例一中的利用余热锅炉排烟加热自来水的装置包括排烟系统、自来水系统和换热器1，其中，排烟系统通过布置于余热锅炉的尾部烟道4内部的排烟管道2引出，将烟气输送至换热器1，在换热器1中进行热交换，降温之后的烟气再经过引风机3回到余热锅炉的尾部烟道4内。自来水系统将自来水由增压泵5增压至换热器1的需求压力，输送至换热器1内，自来水在换热器1内通过与带有较高热量的烟气进行热交换，从而完成加热，加热之后的自来水经回水管6引流至自来水用户。

其中，换热器1为水—气换热器，用于将烟气热量转换为自来水的热能，使烟气温度降低到30℃左右，回收利用更多的烟气热量，进一步提高机组的经济性。

为了实现对本实用新型实施例一装置的控制，所述回水管6上安装有第一阀门7，通过控制第一阀门7调节回水管6中流出的自来水流量，所述增压泵5与所述自来水供水源之间设有第二阀门8，同理，可通过控制第二阀门8进而调节流入增压泵5中的自来水流量。

同时，为确保自来水的加热温度，还可对自来水进行循环加热，所述回水管6与所述增压泵5的进水端之间通过循环管9相连通，所述循环管9的一端设置于所述换热器1与所述第一阀门7之间，所述循环管9的另一端设置于所述增压泵5与所述第二阀门8之间。

当需要自来水加热后达到较高温度时，则可将经过换热器1初次加热后的自来水通过循环管9回流至增压泵5的进水端，在增压泵5的作用下增压并重新输送至换热器1内再次进行加热，若加热之后的温度还没有达到所需温度且反复加热之后能够达到所要求的温度，那么则可将二次加热后的自来水进行反复循环加热，直至加热到所需温度。进一步的，所述循环管9上安装有第三阀门10，从而通过控制第三阀门10控制循环管9内自来水的流通。

在一个具体的实施例中，所述第一阀门7、第二阀门8、第三阀门10均为截止阀，通过第一阀门7、第二阀门8、第三阀门10分别控制回水管6、增压泵5、循环管9的水流量。当对加热后的自来水温度要求较高时，可开启第三阀门10，从而使得自来水可在换热器1内进行反复加热，达到所需温度。

烟气在换热器1内进行换热交换之后，会产生一定的冷凝水，为将冷凝水排出换热器1外，所述换热器1的排水端连接有排水管11，通过排水管11将换热器1内的冷凝水输送至其他需求地方或直接进行排放，所述排水管11上安设有第四阀门12，从而通过第四阀门12控制冷凝水的排放量。详细的，所述第四阀门12为截止阀，当换热器1内的冷凝水存积至一定量时，则开启第四阀门12，使得冷凝水通过排水管11排放至换热器1外。

此外，本实施例一中的装置还包括压力调节阀13，所述换热器1与所述增压泵5之间设置有压力调节阀13，自来水供水源处的自来水经增压泵5增压之后，为进一步保证流入到换热器1中的自来水压力能够满足换热器1要求，通过压力调节阀13对自来水压力进行进一步的调整，从而保证自来水能够顺利进入到换热器1之中，提高装置整体的安全可靠性。

在本实用新型实施例一利用余热锅炉排烟加热自来水的装置的排烟系统中，所述排烟管道2上安装有入口风门14，所述引风机3与所述余热锅炉的尾部烟道4之间设置有出口风门15，通过入口风门14、出口风门15控制排烟管道2、引风机3的烟气流量，从而间接控制对自来水的加热温度，当自来水需要加热后的温度较高时，通过调控入口风门14、出口风门15增大排烟管道2、引风机3的烟气流量，当自来水加热温度要求较低时，则可通过调控入口风门14、出口风门15减小排烟管道2、引风机3的烟气流量，从而减少热量交换的浪费。具体的，所述入口风门14、出口风门15均为蝶阀风门，耐高温，适用压力范围也较高。

实施例二

本说明书实施例二公开了一种利用余热锅炉排烟加热自来水的装置。如图1所示，在余热锅炉的尾部烟道4上开一个内直径为250mm的圆孔，将排烟管道2安装在所述圆孔内，从而使得烟气能够通过排烟管道2流入换热器1中。

在本实用新型实施例二中，选用长1000mm、宽260mm、高600mm尺寸且换热面积为14m²的换热器，选用DN32的排水管11，用于换热器1的冷凝水排放，并选用直径250mm的排烟管道2，用于换热器1的烟气输送，选用全压800Pa、流量1500Nm³/h、0.5KW的引风机3，而用于自来水系统的输送自来水的管道选用DN40管道，即回水管6以及进水输送的管道均选用DN40管道。

在本装置正常加热运行过程中，取体积流量为1000Nm³/h、质量流量为662kg/h的烟气量，测得烟气入口温度为75℃，并测得自来水系统中的自来水压力为0.4MPa，流量为3m³/h，而其加热之前的进入温度为27℃，烟气与自来水在换热器1内进行热交换之后，烟气的出口温度为30℃，含水量为4.84％，自来水的出口温度为40℃。

由上述测量数据可得，在现有技术中利用烟气加热凝结水，烟气温度不能够降至露点以下，否则酸性的冷凝水会腐蚀换热器，所以通常经过凝结水换热器以后的烟气温度还有80℃左右，仍含有大量热能，而本实施例二回收排放到余热锅炉的尾部烟道4中的烟气热量，可以使烟气温度降低到30℃左右，能够回收利用的热量更多，最大限度利用了烟气显热以及汽化潜热，更好的降低排烟温度，进一步提高了机组经济性。

综上所述，本说明书公开一种利用余热锅炉排烟加热自来水的装置，在余热锅炉的排烟管道处设置换热器，利用燃气机组中余热锅炉排烟的余热加热自来水，回收排放到烟囱中的烟气热量，使烟气温度降低到30℃左右，在不影响原生产系统的基础上降低排烟温度，最大限度地利用烟气余热，回收烟气热量，提高了机组的经济效益。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。

本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

最后应说明的是：以上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：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分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实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种利用余热锅炉排烟加热自来水的装置，其特征在于，所述装置包括换热器、分别和所述换热器相连通的排烟系统和自来水系统，其中：

所述排烟系统包括排烟管道、引风机；所述排烟管道的一端连通余热锅炉的尾部烟道，所述排烟管道的另一端与所述换热器的进气端相连通；所述换热器的出气端与所述引风机的进风端相连通，所述引风机的出风端连通所述余热锅炉的尾部烟道；

所述自来水系统包括增压泵、回水管；所述增压泵的进水端连通自来水供水源，所述增压泵的出水端连通所述换热器的进水端；所述换热器的出水端连接所述回水管，将加热的自来水输送至自来水用户。

2.根据权利要求1所述的利用余热锅炉排烟加热自来水的装置，其特征在于，所述回水管上安装有第一阀门；所述增压泵与所述自来水供水源之间设有第二阀门。

3.根据权利要求2所述的利用余热锅炉排烟加热自来水的装置，其特征在于，所述回水管与所述增压泵的进水端之间通过循环管相连通，所述循环管的一端设置于所述换热器与所述第一阀门之间，所述循环管的另一端设置于所述增压泵与所述第二阀门之间。

4.根据权利要求3所述的利用余热锅炉排烟加热自来水的装置，其特征在于，所述循环管上安装有第三阀门。

5.根据权利要求4所述的利用余热锅炉排烟加热自来水的装置，其特征在于，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门均为截止阀。

6.根据权利要求1所述的利用余热锅炉排烟加热自来水的装置，其特征在于，所述换热器的排水端连接有排水管，所述排水管上安设有第四阀门。

7.根据权利要求6所述的利用余热锅炉排烟加热自来水的装置，其特征在于，所述第四阀门为截止阀。

8.根据权利要求1所述的利用余热锅炉排烟加热自来水的装置，其特征在于，所述换热器与所述增压泵之间设置有压力调节阀。

9.根据权利要求1所述的利用余热锅炉排烟加热自来水的装置，其特征在于，所述排烟管道上安装有入口风门，所述引风机与所述余热锅炉的尾部烟道之间设置有出口风门。

10.根据权利要求9所述的利用余热锅炉排烟加热自来水的装置，其特征在于，所述入口风门、出口风门均为蝶阀风门。

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