CN214250694U - 一种利用余热锅炉排烟加热热网水的装置 - Google Patents

一种利用余热锅炉排烟加热热网水的装置 Download PDF

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张超
杨耀文
王建国
白秀森
安思远
刘勇麟
李盟
张建民
赵宇辰
关宇君
方明
杨丽萍
习京伟
王宝生
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    • Y02E20/30Technologies for a more efficient combustion or heat usage

Abstract

本实用新型实施例提供了一种利用余热锅炉排烟加热热网水的装置,第一烟气管道的一端连通余热锅炉的尾部烟道;入口风门安装于第一烟气管道上;第一烟气管道的另一端与换热器的进气端相连通;第二烟气管道的一端连通换热器的出气端,第二烟气管道的另一端与余热锅炉的尾部烟道相连通;引风机设置于第二烟气管道上;出口风门安装于第二烟气管道上,且位于引风机和余热锅炉之间;进水管连通热网水源,且与换热器的进水端相连通;增压泵安设于进水管上;进水管上设有压力调节阀,压力调节阀位于换热器与增压泵之间;出水管与换热器的出水端相连。本实用新型回收利用余热锅炉所排放的烟气热量,最大限度地利用了烟气余热,提高了机组的经济效益。

Description

一种利用余热锅炉排烟加热热网水的装置
技术领域
本实用新型涉及热网水加热设备技术领域,具体而言,涉及一种利用余热锅炉排烟加热热网水的装置。
背景技术
燃气发电在我国能源结构中所占比例正在逐渐上升,采用清洁的天然气作为燃料,可有效减少碳排放、污染排放,且热效率更高。但是,在我国燃机电厂中也存在着各种各样热损失的问题,其中,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,但利用烟气加热凝结水,烟气温度不可以降至露点以下,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后的烟气温度仍还有80℃左右,仍含有大量热能。
目前,大部分地区采用热网供暖方式,通过管道和热载体(工作介质、常用水或水蒸气)把热能输送到热用户,而热网对供热来源的要求较少,所以可考虑利用余热锅炉排放烟气的余热为热网提供热源,从而对烟气余热进行进一步深度利用,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热网水的装置,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热网水的装置,所述装置包括:
第一烟气管道,所述第一烟气管道的一端连通余热锅炉的尾部烟道;
入口风门,所述入口风门安装于所述第一烟气管道上,以调节所述第一烟气管道内的进烟流量;
换热器,所述第一烟气管道的另一端与所述换热器的进气端相连通;
第二烟气管道,所述第二烟气管道的一端连通所述换热器的出气端,所述第二烟气管道的另一端与所述余热锅炉的尾部烟道相连通;
引风机,设置于所述第二烟气管道上,将换热后的烟气输送回所述余热锅炉的尾部烟道内;
出口风门,安装于所述第二烟气管道上,且位于所述引风机和所述余热锅炉之间,以调节所述第二烟气管道的出烟流量;
进水管,连通热网水源,且与所述换热器的进水端相连通;
增压泵,安设于所述进水管上,将热网水输送至所述换热器内;
压力调节阀,所述进水管上设有所述压力调节阀,所述压力调节阀位于所述换热器与所述增压泵之间;
出水管,所述出水管与所述换热器的出水端相连,输送加热后的热网水;
以及循环管,所述循环管的一端连通所述出水管,所述循环管的另一端与所述增压泵的进水端相连。
可选地,所述出水管上安装有第一阀门。
进一步可选地,所述循环管与所述出水管连通的一端位于所述第一阀门与所述换热器之间。
可选地,所述进水管上安装有第二阀门。
进一步可选地,所述循环管与所述增压泵连通的一端位于所述第二阀门与所述增压泵之间。
可选地,所述循环管上安装有第三阀门。
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,所述装置还包括排水管,所述排水管连接在所述换热器的排水端。
进一步可选地,所述排水管上安装有第四阀门。
再进一步可选地,所述第四阀门为截止阀。
本说明书实施例的有益效果如下:
利用燃气机组中余热锅炉排烟的余热为热网提供热源,在余热锅炉的排烟管道处设置换热器,通过烟气管道将仍具有较高热量的烟气输送至换热器中,在换热器内进行热交换之后,由引风机输送回余热锅炉的尾部烟道内,将热网补水作为水源,由增压泵增压至换热器的要求压力,经换热器加热后引回至热网补水系统管道中,结构简单,布置方便,在不影响原生产系统的基础上降低排烟温度,回收利用余热锅炉所排放的烟气热量,使烟气温度降低到30℃左右,最大限度地利用了烟气显热以及汽化潜热,更好地降低了排烟温度,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,利用燃气机组中余热锅炉排烟的余热为热网提供热源,在余热锅炉的排烟管道处设置换热器,通过烟气管道将仍具有较高热量的烟气输送至换热器中,在换热器内进行热交换之后,由引风机输送回余热锅炉的尾部烟道内,将热网补水作为水源,由增压泵增压至换热器的要求压力,经换热器加热后引回至热网补水系统管道中,是本说明书实施例的创新点之一。
2、本实施例中,所采用的装置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,回收利用余热锅炉所排放的烟气热量,使烟气温度降低到30℃左右,最大限度地利用了烟气显热以及汽化潜热,更好地降低了排烟温度,提高了机组的经济效益,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热网水的装置的结构示意图;
图中,1为第一烟气管道、2为入口风门、3为换热器、4为第二烟气管道、5为引风机、6为出口风门、7为进水管、8为增压泵、9为压力调节阀、10为出水管、11为循环管、12为第一阀门、13为第二阀门、14为第三阀门、15为排水管、16为第四阀门、17为余热锅炉的尾部烟道。
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热网水的装置。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热网水的装置。如图1所示,本实施例一中利用余热锅炉排烟加热热网水的装置包括第一烟气管道1、入口风门2、换热器3、第二烟气管道4、引风机5、出口风门6、进水管7、增压泵8、压力调节阀9、出水管10以及循环管11。
其中,所述第一烟气管道1的一端连通余热锅炉的尾部烟道17;所述入口风门2安装于所述第一烟气管道1上,以调节所述第一烟气管道1内的进烟流量;所述第一烟气管道1的另一端与所述换热器3的进气端相连通;所述第二烟气管道4的一端连通所述换热器3的出气端,所述第二烟气管道4的另一端与所述余热锅炉的尾部烟道17相连通;引风机5设置于所述第二烟气管道4上,将换热后的烟气输送回所述余热锅炉的尾部烟道17内;出口风门6安装于所述第二烟气管道4上,且位于所述引风机5和所述余热锅炉之间,以调节所述第二烟气管道4的出烟流量;进水管7连通热网水源,且与所述换热器3的进水端相连通;增压泵8安设于所述进水管7上,将热网水输送至所述换热器3内;所述进水管7上设有所述压力调节阀9,所述压力调节阀9位于所述换热器3与所述增压泵8之间;所述出水管10与所述换热器3的出水端相连,输送加热后的热网水;所述循环管11的一端连通所述出水管10,所述循环管11的另一端与所述增压泵8的进水端相连。
本实用新型利用余热锅炉排烟加热热网水的装置中的第一烟气管道1布置于余热锅炉的尾部烟道17内,余热锅炉的尾部烟道17中的烟气由第一烟气管道1引出,输送至换热器3内进行换热,降温之后的烟气再经由引风机5通过第二烟气管道4送回余热锅炉的尾部烟道17内。在此过程中,通过入口风门2、出口风门6分别控制第一烟气管道1的烟气进入量、第二烟气管道4的烟气输送量,从而间接控制对热网水的加热温度。例如,当热网水想要加热的温度较高时,则可以通过调控入口风门2、出口风门6增大第一烟气管道1的烟气进入量以及第二烟气管道4的烟气输送量,使得更多带有余热的烟气进入到换热器3中进行换热,转换为热网水的热能;而当热网水需要加热的温度较低时,则可通过调控入口风门2、出口风门6减小第一烟气管道1的烟气进入量以及第二烟气管道4的烟气输送量,从而减少不必要的热量交换浪费。
热网水源中的热网水由增压泵8增压并通过进水管7输送至换热器3内,在换热器3内通过与温度较高的烟气进行热交换加热,之后,通过出水管10流回热网水源处,在此过程中,热网水经过增压泵8增压之后,再通过压力调节阀9进一步进行压力调节,使其更好地满足换热器3的压力需求,从而使得热网水能够顺利流入换热器3内,保证了装置整体的安全可靠性。
同时,换热器3为为水—气换热器,用于将烟气热量转换为热网水的热能,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。
此外,为了确保加热后的热网水温度足够高,可对热网水采用进行循环反复加热的方式,进行初次加热后的热网水可通过循环管11返回至增压泵8的进水端,从而被继续输送至换热器3中进行加热,直至加热到所需温度,停止循环加热,从出水管10流出,输送回热网水源处。
为了实现对本实施例一装置的控制,所述出水管10上安装有第一阀门12,通过控制第一阀门12调节出水管10流出的热网水流量,所述进水管7上安装有第二阀门13,同理,通过控制第二阀门13进而调节进水管7流入的热网水流量。
在一个具体的实施例中,为了保证进行初次加热后的热网水能够通过循环管11返回至增压泵8的进水端,且不影响进水管7、出水管10的其他控制,所述循环管11与所述出水管10连通的一端位于所述第一阀门12与所述换热器3之间,所述循环管11与所述增压泵8连通的一端位于所述第二阀门13与所述增压泵8之间。
进一步的,所述循环管11上安装有第三阀门14,优选的,所述第一阀门12、第二阀门13、第三阀门14均为截止阀。当需要热网水加热后达到较高温度时,开启第三阀门14,使经过换热器3初次加热后的热网水通过循环管11回流至增压泵8的进水端,在增压泵8的作用下增压并重新输送至换热器3内进行再次加热,若再次加热后的温度还是没有达到所需温度值时,且通过反复加热之后能够达到所要求的温度时,则可将二次加热后的热网水进行反复循环加热,直至加热到所需温度。当不需要加热后的热网水达到太高温度时,则关闭第三阀门14。
烟气在换热器3内进行热交换之后会产生一定的冷凝水,所产生的的冷凝水需要排除至换热器3外,因此,所述装置还包括排水管15,所述排水管15连接在所述换热器3的排水端,通过排水管15将换热器3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15上还安装有第四阀门16,利用第四阀门16可实现对冷凝水排放的控制。
具体的,所述第四阀门16为截止阀,当换热器3内的冷凝水存积至一定量时,则开启第四阀门16,使冷凝水可以通过排水管15排放至换热器3外。
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热网水的装置。如图1所示,在余热锅炉的尾部烟道17上开一个内直径为250mm的圆孔,将第一烟气管道1安装在所述圆孔内,从而使得烟气能够通过第一烟气管道1流入换热器3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3,选用DN32的排水管15,用于换热器3的冷凝水排放,并选用直径250mm的第一烟气管道1、第二烟气管道4,用于换热器3的烟气输送,选用全压800Pa、流量1500Nm3/h、0.5KW的引风机5,而进水管7、出水管10选用DN40管道,用于热网水的输送。
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℃,并测得热网水压力为0.4MPa,流量为3m3/h,而其加热之前的进入温度为27℃,烟气与热网水在换热器3内进行热交换之后,烟气的出口温度为30℃,含水量为4.84%,热网水的出口温度为40℃,热回收量20—40KW。
由上述测量数据可得,本实施例二回收排放到余热锅炉的尾部烟道17中的烟气热量,可以使烟气温度降低到30℃左右,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,更好的降低了排烟温度,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热网水的装置,利用燃气机组中余热锅炉排烟的余热为热网提供热源,在余热锅炉的排烟管道处设置换热器,通过烟气管道将仍具有较高热量的烟气输送至换热器中,在换热器内进行热交换之后,由引风机输送回余热锅炉的尾部烟道内,将热网补水作为水源,由增压泵增压至换热器的要求压力,经换热器加热后引回至热网补水系统管道中,结构简单,布置方便,在不影响原生产系统的基础上降低排烟温度,回收利用余热锅炉所排放的烟气热量,使烟气温度降低到30℃左右,最大限度地利用了烟气显热以及汽化潜热,更好地降低了排烟温度,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热网水的装置,其特征在于,所述装置包括:
第一烟气管道,所述第一烟气管道的一端连通余热锅炉的尾部烟道;
入口风门,所述入口风门安装于所述第一烟气管道上,以调节所述第一烟气管道内的进烟流量;
换热器,所述第一烟气管道的另一端与所述换热器的进气端相连通;
第二烟气管道,所述第二烟气管道的一端连通所述换热器的出气端,所述第二烟气管道的另一端与所述余热锅炉的尾部烟道相连通;
引风机,设置于所述第二烟气管道上,将换热后的烟气输送回所述余热锅炉的尾部烟道内;
出口风门,安装于所述第二烟气管道上,且位于所述引风机和所述余热锅炉之间,以调节所述第二烟气管道的出烟流量;
进水管,连通热网水源,且与所述换热器的进水端相连通;
增压泵,安设于所述进水管上,将热网水输送至所述换热器内;
压力调节阀,所述进水管上设有所述压力调节阀,所述压力调节阀位于所述换热器与所述增压泵之间;
出水管,所述出水管与所述换热器的出水端相连,输送加热后的热网水;
以及循环管,所述循环管的一端连通所述出水管,所述循环管的另一端与所述增压泵的进水端相连。
2.根据权利要求1所述的利用余热锅炉排烟加热热网水的装置,其特征在于,所述出水管上安装有第一阀门。
3.根据权利要求2所述的利用余热锅炉排烟加热热网水的装置,其特征在于,所述循环管与所述出水管连通的一端位于所述第一阀门与所述换热器之间。
4.根据权利要求2所述的利用余热锅炉排烟加热热网水的装置,其特征在于,所述进水管上安装有第二阀门。
5.根据权利要求4所述的利用余热锅炉排烟加热热网水的装置,其特征在于,所述循环管与所述增压泵连通的一端位于所述第二阀门与所述增压泵之间。
6.根据权利要求4所述的利用余热锅炉排烟加热热网水的装置,其特征在于,所述循环管上安装有第三阀门。
7.根据权利要求6所述的利用余热锅炉排烟加热热网水的装置,其特征在于,所述第一阀门、第二阀门、第三阀门均为截止阀。
8.根据权利要求1所述的利用余热锅炉排烟加热热网水的装置,其特征在于,所述装置还包括排水管,所述排水管连接在所述换热器的排水端。
9.根据权利要求8所述的利用余热锅炉排烟加热热网水的装置,其特征在于,所述排水管上安装有第四阀门。
10.根据权利要求9所述的利用余热锅炉排烟加热热网水的装置,其特征在于,所述第四阀门为截止阀。
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