CN216203459U - 烟气再循环防冷凝水系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及燃烧技术领域的烟气再循环防冷凝水系统，至少包括：空气输送管；出口烟气返回管，其进气端与锅炉的出气口接通；混合气输送管，其进气端与空气输送管、出口烟气返回管的出气端接通，其出气端与燃烧器的进气端接通；换热器A，接通于出口烟气返回管的管路中；换热器B，接通于空气输送管的管路中；换热介质输入管，其外接常温水并将常温水送入换热器A的蛇形管内；换热介质输出管，其进水端与换热器A的蛇形管出水端接通，其出水端与换热器B的蛇形管进水端接通；其中，空气输送管出气端的空气温度大于出口烟气返回管的出气端烟气中水蒸气露点温度，避免烟气再循环过程中产生大量冷凝水。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃烧技术领域，具体来说，是在锅炉燃烧过程中使用的烟气再循环防冷凝水系统。
背景技术
在很多锅炉燃烧过程中，由于燃料燃烧后会产生大量烟气，此烟气温度高，其中一部分可直接与助燃空气混合而提高燃烧器效率，并且还可降低混合气中的氧浓度，起到降低炉膛内温度的作用，避免燃烧区温度过高，从而抑制热力型氮氧化物的生成。但在实际工程中，由于燃烧后产生的烟气含有大量的水蒸气，其在与常温空气混合的时候，由于温差较大，烟气中的水蒸汽遇冷空气后被析出从而在管道内产生大量的冷却水(理论上1kg的天然气会产生18kg水)，尤其是在寒冷的冬天，当混合后的风温低于冰点温度时，这些冷却水就会在风管里结成冰，从而影响供风。这些析出的水会对风机有一定的损害，可能减少风机寿命，并且烟气中的CO2也会溶于冷凝水中，使其呈酸性，从而对加剧对风道的腐蚀，并对燃烧器鼓风机及管道阀件产生损害，对锅炉的生产产生安全隐患。所以在利用烟气混合助燃空气的实际应用下应避免二者混合而在管道内产生的大量冷却水。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供烟气再循环防冷凝水系统，以解决现有技术中存在的问题。
本实用新型的目的是这样实现的：烟气再循环防冷凝水系统，至少包括：
空气输送管，用于向燃烧器输送外界空气；
出口烟气返回管，其进气端与锅炉的出气口接通；
混合气输送管，其进气端与空气输送管、出口烟气返回管的出气端接通，其出气端与燃烧器的进气端接通；
换热器A，接通于出口烟气返回管的管路中；
换热器B，接通于空气输送管的管路中；
换热介质输入管，其外接常温水并将常温水送入换热器A的蛇形管内；
换热介质输出管，其进水端与换热器A的蛇形管出水端接通，其出水端与换热器B的蛇形管进水端接通；
其中，所述空气输送管出气端的空气温度大于出口烟气返回管的出气端烟气中水蒸气露点温度。
进一步地，所述出口烟气返回管的管路中设有返回管热电偶、返回管电磁阀，沿气流走向所述换热器A、返回管热电偶、返回管电磁阀依次布置；
所述空气输送管的管路中设有空气管热电偶、空气管电磁阀，沿气流走向所述换热器B、空气管热电偶、空气管电磁阀依次布置。
进一步地，所述出口烟气返回管的进气端设有用以检测锅炉出口处烟气温度的出气口热电偶。
进一步地，系统还包括第一回水支管，所述第一回水支管一端接通换热器B的出水端，另一端接通锅炉的进水端。
进一步地，所述换热介质输出管旁通有一第二回水支管，所述第二回水支管与锅炉的进水端接通，所述第二回水支管配置有控制其通断状态的支管控制阀。
进一步地，所述锅炉的出水管路上旁通有一设为管道的锅炉出水支路，所述锅炉出水支路的出水端与换热介质输出管旁通，所述锅炉出水支路上设有控制其通断状态的锅炉水输送阀。
进一步地，所述混合气输送管的管路中设有混合气道热电偶。
进一步地，所述换热介质输出管的管路中靠近换热器B的部分设有输出管热电偶。
本实用新型的有益效果在于：
1、通过换热器A和换热器B的热交换作用，将锅炉的出气口烟气的热量转移到空气输送管的空气中，对输入的空气进行加热，使得空气输送管出气端的空气温度大于出口烟气返回管的出气端烟气中水蒸气露点温度，避免烟气再循环过程中产生大量冷凝水，同时提高燃烧器的燃烧效率，从而达到节能减排的目的；
2、换热后的介质水能够流入锅炉，进行回收利用，在介质水流过换热器A和换热器B之后，通过第一回水支管回流到锅炉中，可以选择性开启第二回水支管将换热介质输出管中的介质水分一部分回流到锅炉中。
附图说明
图1是本实用新型的系统布置图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。
如图1所示，烟气再循环防冷凝水系统，包括：
空气输送管9，用于向燃烧器1输送外界空气；
出口烟气返回管3，其进气端与锅炉2的出气口接通；
混合气输送管12，其进气端与空气输送管9、出口烟气返回管3的出气端接通，其出气端与燃烧器1的进气端接通；
换热器A5，接通于出口烟气返回管3的管路中；
换热器B8，接通于空气输送管9的管路中；
换热介质输入管14，其外接常温水并将常温水送入换热器A5的蛇形管内；
换热介质输出管15，其进水端与换热器A5的蛇形管出水端接通，其出水端与换热器B8的蛇形管进水端接通，换热介质输出管15的管路中靠近换热器B8的部分设有输出管热电偶21；
第一回水支管17，第一回水支管17一端接通换热器B8的出水端，另一端接通锅炉2的进水端。
其中，空气输送管9出气端的空气温度大于出口烟气返回管3的出气端烟气中水蒸气露点温度。
上述出口烟气返回管3的管路中设有返回管热电偶6、返回管电磁阀7，沿气流走向换热器A5、返回管热电偶6、返回管电磁阀7依次布置。为了完善本系统的温度反馈机制，出口烟气返回管3的进气端设有用以检测锅炉2出口处烟气温度的出气口热电偶4。
上述空气输送管9的管路中设有空气管热电偶10、空气管电磁阀11，沿气流走向换热器B8、空气管热电偶10、空气管电磁阀11依次布置。
上述换热介质输出管15旁通有一第二回水支管18，第二回水支管18与锅炉2的进水端接通，第二回水支管18配置有控制其通断状态的支管控制阀16。
上述锅炉2的出水管路上旁通有一设为管道的锅炉出水支路19，锅炉出水支路19的出水端与换热介质输出管15旁通，锅炉出水支路19上设有控制其通断状态的锅炉水输送阀20，必要时可以开启锅炉出水支路19，将部分锅炉2的热水引入换热器B8的蛇形管内，增强换热器B8的换热能力，使得输入的空气温升过程得以保障。
上述混合气输送管12的管路中设有混合气道热电偶13，以随时监测进入燃烧器1的混合气温度。
本实施例工作原理如下：
高温烟气从锅炉的炉膛出来后(温度约为200°，标记为T1)进入出口烟气返回管3，进入到换热器A5里面，与常温水进行换热，得到温度为T3的烟气与温度为T2的高温水，然后温度为T2的高温水通过换热介质输出管15进入到换热器B8的蛇形管里，再与常温空气进行换热，得到温度为T4的空气。
因为在烟气里带有大量的水蒸气，所以为了避免烟气与空气混合时产生冷凝水，必须保证空气温度>烟气中水蒸气露点温度，而温度为T3的烟气已经是饱和态烟气，其只能与温度高于T3的空气混合，才能不产生冷凝水，所以，空气的温度值T4必须大于出口烟气返回管3输出烟气的温度值T3，只有当空气温度大于烟气中水蒸气露点温度时，该系统才能保证不产生冷凝水。
最后温度为T4的空气与温度为T3的烟气在混合气输送管12内混合，进入燃烧器1燃烧，同时，常温燃气输送管22将常温燃气接入燃烧器1。
换热后的介质水能够流入锅炉2，进行回收利用，在介质水流过换热器A5和换热器B8之后，通过第一回水支管17回流到锅炉2中，可以选择性开启第二回水支管18将换热介质输出管15中的介质水分一部分回流到锅炉2中，可以调节换热介质输出管15的介质水流量，使其处于稳定状态。
本实施例中，所有热电偶和阀门(电磁阀)均由控制系统统一控制，以实现全面的温度监测，并可对气路、水路形成自动控制。
以上是本实用新型的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本实用新型总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本实用新型要求保护范围之内。
Claims (8)
1.烟气再循环防冷凝水系统，其特征在于，至少包括：
空气输送管(9)，用于向燃烧器(1)输送外界空气；
出口烟气返回管(3)，其进气端与锅炉(2)的出气口接通；
混合气输送管(12)，其进气端与空气输送管(9)、出口烟气返回管(3)的出气端接通，其出气端与燃烧器(1)的进气端接通；
换热器A(5)，接通于出口烟气返回管(3)的管路中；
换热器B(8)，接通于空气输送管(9)的管路中；
换热介质输入管(14)，其外接常温水并将常温水送入换热器A(5)的蛇形管内；
换热介质输出管(15)，其进水端与换热器A(5)的蛇形管出水端接通，其出水端与换热器B(8)的蛇形管进水端接通；
其中，所述空气输送管(9)出气端的空气温度大于出口烟气返回管(3)的出气端烟气中水蒸气露点温度。
2.根据权利要求1所述的烟气再循环防冷凝水系统，其特征在于：
所述出口烟气返回管(3)的管路中设有返回管热电偶(6)、返回管电磁阀(7)，沿气流走向所述换热器A(5)、返回管热电偶(6)、返回管电磁阀(7)依次布置；
所述空气输送管(9)的管路中设有空气管热电偶(10)、空气管电磁阀(11)，沿气流走向所述换热器B(8)、空气管热电偶(10)、空气管电磁阀(11)依次布置。
3.根据权利要求1或2所述的烟气再循环防冷凝水系统，其特征在于：所述出口烟气返回管(3)的进气端设有用以检测锅炉(2)出口处烟气温度的出气口热电偶(4)。
4.根据权利要求1所述的烟气再循环防冷凝水系统，其特征在于：还包括第一回水支管(17)，所述第一回水支管(17)一端接通换热器B(8)的出水端，另一端接通锅炉(2)的进水端。
5.根据权利要求1所述的烟气再循环防冷凝水系统，其特征在于：所述换热介质输出管(15)旁通有一第二回水支管(18)，所述第二回水支管(18)与锅炉(2)的进水端接通，所述第二回水支管(18)配置有控制其通断状态的支管控制阀(16)。
6.根据权利要求1或4所述的烟气再循环防冷凝水系统，其特征在于：所述锅炉(2)的出水管路上旁通有一设为管道的锅炉出水支路(19)，所述锅炉出水支路(19)的出水端与换热介质输出管(15)旁通，所述锅炉出水支路(19)上设有控制其通断状态的锅炉水输送阀(20)。
7.根据权利要求1所述的烟气再循环防冷凝水系统，其特征在于：所述混合气输送管(12)的管路中设有混合气道热电偶(13)。
8.根据权利要求1所述的烟气再循环防冷凝水系统，其特征在于：所述换热介质输出管(15)的管路中靠近换热器B(8)的部分设有输出管热电偶(21)。
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2021
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