CN217952346U - 一种工业烟气余热回收换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于换热设备技术领域，公开了一种工业烟气余热回收换热器。由烟气汇集箱、烟气换热器箱体、烟气换热器管板、烟气余热回收管群、热水升温水室组成，热水升温水室与烟气余热回收管群相对应，且热水升温水室采用一体式连接结构，使烟气温度和烟气换热器壁面保持相对稳定，始终控制烟气温度在酸露点温度以上，从根本上避免了设备的结露腐蚀问题，因此可以大幅降低烟气的排烟温度，换热性能大幅提高，实现换热器的小型化设计，换热器结构更加紧凑，占地面积大幅减少。该换热器实现了工业烟气余热的有效回收，达到了节能减排的目的，实现能源的有效利用，经济效益和社会效益十分显著。

Description

一种工业烟气余热回收换热器

技术领域

本实用新型属于换热设备技术领域，本实用新型涉及一种工业烟气余热回收换热器。

背景技术

大气污染物排放标准不断收严，烟气末端治理开始向源头减排和过程控制转变，同时，节能减排是我国的一项基本国策，是我国实现可持续发展的重大战略保障所面临的极为迫切的任务，我国工业能耗占总能耗的70％以上，其中至少50％转化为载体不同、温度不同的工业余热，大部分可回收利用，而目前我国工业烟气余热资源回收率和能源利用效率偏低，工业烟气通常具有含尘量大、含腐蚀性的特点，易造成烟气换热器换热表面积灰、腐蚀等一系列严重问题，烟气换热器在含尘烟气中的积灰问题，易导致换热器传热效率的下降和压降损失的增加，同时也增加了设备运行的不稳定性，易引起安全隐患。如何解决工业烟气换热器的积灰、腐蚀问题并实现工业烟气余热资源的高效利用成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

为了解决工业烟气换热器的积灰、腐蚀问题并实现工业烟气余热资源的高效利用，通过分析烟气换热器换热表面积灰和腐蚀的形成的原因及影响因素，形成工业烟气减污降碳关键技术，本实用新型提供一种工业烟气余热回收换热器，由烟气汇集箱、烟气换热器箱体、烟气换热器管板、烟气余热回收管群、热水升温水室组成，热水升温水室与烟气余热回收管群相对应，且热水升温水室采用一体式连接结构，使烟气温度和烟气换热器壁面保持相对稳定，始终控制烟气温度在酸露点温度以上，从根本上避免了设备的结露腐蚀的问题，因此在常规热管换热器的基础上可以进一步大幅度降低烟气的排烟温度，烟气余热回收换热器的换热性能大幅提高，实现换热器的小型化设计，换热器结构更加紧凑，占地面积大幅减少。烟气余热回收管群之间布置了若干个压缩空气连接支管，每个压缩空气连接支管上设置了若干个压缩空气喷射口，烟气换热器箱体下部设置了漏斗形清灰积尘箱，采用压缩空气吹灰和机械振打相结合的方法进行清灰，将烟尘及少量烟气凝结水汇集储存在漏斗形清灰积尘箱中，清灰除尘十分便利。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种工业烟气余热回收换热器，包括高温烟气汇集箱、低温烟气汇集箱、烟气换热器箱体、烟气换热器管板、烟气余热回收第一管群、烟气余热回收第二管群、烟气余热回收第三管群、烟气余热回收第四管群，高温烟气汇集箱、低温烟气汇集箱分别设置在烟气换热器箱体的两端；烟气余热回收第一管群、烟气余热回收第二管群、烟气余热回收第三管群、烟气余热回收第四管群依次顺序设置在烟气换热器箱体内部；其中高温烟气汇集箱连接烟气入口，低温烟气汇集箱连接烟气出口；烟气换热器箱体上部设置了压缩空气入口，压缩空气入口通过管路连接压缩空气连接支管，烟气余热回收第一管群、烟气余热回收第二管群、烟气余热回收第三管群、烟气余热回收第四管群之间布置了若干个压缩空气连接支管，每个压缩空气连接支管上设置了若干个压缩空气喷射口；烟气换热器箱体下部设置了漏斗形清灰积尘箱，漏斗形清灰积尘箱的下部连接烟尘排放连接管，烟尘排放连接管上设置了可拆式烟尘排放口和烟气凝结水排放阀；烟气余热回收第一管群、烟气余热回收第二管群、烟气余热回收第三管群、烟气余热回收第四管群上分别设置了烟气换热器管板；烟气换热器管板上设置了热水升温第一水室、热水升温第二水室、热水升温第三水室、热水升温第四水室。

进一步的，热水升温第四水室和热水升温第一水室的顶部还分别开设热水出口和热水入口；所述的热水升温第一水室对应烟气余热回收第四管群，热水升温第二水室对应烟气余热回收第三管群，热水升温第三水室对应烟气余热回收第二管群，热水升温第四水室对应烟气余热回收第一管群，热水升温第一水室、热水升温第二水室、热水升温第三水室、热水升温第四水室采用一体式连接结构，使烟气温度和烟气换热器管板的壁面保持相对稳定，壁面温度整体均匀，能够始终控制烟气温度在酸露点温度以上，从根本上避免了设备的结露腐蚀的问题，同时烟气余热回收换热器所采用的换热管群、高温烟气汇集箱、低温烟气汇集箱、烟气换热器箱体、烟气换热器管板、压缩空气连接支管、漏斗形清灰积尘箱、烟尘排放连接管等表面采用防腐材料，所述防腐材料不限定某一具体材质材料以及型号，实现其防腐功能即可；使烟气余热回收换热器具有良好的耐腐蚀性，因此在常规热管换热器的基础上可以进一步大幅度降低烟气的排烟温度，使大量的中低温烟气热能实现有效回收，烟气余热回收换热器的换热性能大幅提高，实现换热器的小型化设计，换热器结构更加紧凑，占地面积大幅减少。

所述的工业烟气余热回收换热器进行积灰清理时，压缩空气从压缩空气入口进入烟气余热回收换热器，再通过管路进入压缩空气连接支管，通过压缩空气连接支管上设置的压缩空气喷射口喷射到换热管群中，采用压缩空气吹灰的方法进行清灰，吹灰介质压力高，喷射速度大，能清除黏附性较强的积灰，清除的积灰下落到漏斗形清灰积尘箱中，将烟尘及少量烟气凝结水汇集储存在漏斗形清灰积尘箱和烟尘排放连接管中，烟尘通过可拆式烟尘排放口清除，少量烟气凝结水通过烟气凝结水排放阀排出，清灰除尘十分便利。

所述的烟气余热回收第一管群、烟气余热回收第二管群、烟气余热回收第三管群、烟气余热回收第四管群之间对应的烟气换热器箱体上焊接烟气折流板，有效的防止了高温烟气从烟气换热器箱体与各换热管群之间的缝隙流失，避免烟气余热资源未被有效的利用。

所述的烟气换热器箱体、烟气换热器管板、漏斗形清灰积尘箱上安装支座，支座采用槽钢和平板组合封闭式连接结构，保障了支座能承受所有运行工况下可能出现的荷载最不利组合，在各种工况下能平稳运行，无过大的噪音、振动和变形，设备运行中能够承受出现的最高压力及其压力波动。

本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是：

本实用新型提供的工业烟气余热回收换热器，通过分析烟气换热器换热表面积灰和腐蚀的形成的原因及影响因素，形成工业烟气减污降碳关键技术，集中发展以吸收式换热为基础的工业余热利用系统行业扩展，通过工业烟气换热器拓展工业烟气余热利用市场，实现工业烟气余热回收系统集成。采用本实用新型提供的一种工业烟气余热回收换热器，可直接高效回收工业烟气中的余热资源制取高温热水，所产生的高温热水可以驱动温水型溴化锂机组制取冷水或热水，实现夏天制冷、冬季采暖并可提供卫生热水，实现了工业烟气的余热回收，达到节能减排的目的，降低了其他高品位能源的消耗，同时最大限度的实现节能减排，减少了污染物的排放，以循环经济为理念实施节能降耗和污染源头的有效控制，进一步提升企业的可持续发展，实现能源的有效利用，经济效益和社会效益十分显著。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

图1为本实用新型一种工业烟气余热回收换热器的结构示意图；

图中：1-烟气入口，2-烟气出口，3-高温烟气汇集箱，4-低温烟气汇集箱，5-烟气换热器箱体，6-烟气换热器管板，7-压缩空气入口，8-压缩空气连接支管，9-压缩空气喷射口，10-漏斗形清灰积尘箱，11-烟尘排放连接管，12-可拆式烟尘排放口，13-烟气凝结水排放阀，14-烟气余热回收第一管群，15-烟气余热回收第二管群，16-烟气余热回收第三管群，17-烟气余热回收第四管群，18-烟气折流板，19-支座，20-热水升温第一水室，21-热水升温第二水室，22-热水升温第三水室，23-热水升温第四水室，24-热水入口，25-热水出口。

具体实施方式

以下结合说明书附图，对本实用新型进一步说明，但本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例1

如图1所示的一种工业烟气余热回收换热器，包括高温烟气汇集箱3、低温烟气汇集箱4、烟气换热器箱体5、烟气换热器管板6、烟气余热回收第一管群14、烟气余热回收第二管群15、烟气余热回收第三管群16、烟气余热回收第四管群17，高温烟气汇集箱3、低温烟气汇集箱4分别设置在烟气换热器箱体5的两端；烟气余热回收第一管群14、烟气余热回收第二管群15、烟气余热回收第三管群16、烟气余热回收第四管群17依次顺序设置在烟气换热器箱体5内部；其中高温烟气汇集箱3连接烟气入口1，低温烟气汇集箱4连接烟气出口2；烟气换热器箱体5上部设置了压缩空气入口7，压缩空气入口7通过管路连接压缩空气连接支管8，烟气余热回收第一管群14、烟气余热回收第二管群15、烟气余热回收第三管群16、烟气余热回收第四管群17之间布置了若干个压缩空气连接支管8，每个压缩空气连接支管8上设置了若干个压缩空气喷射口9；烟气换热器箱体5下部设置了漏斗形清灰积尘箱10，漏斗形清灰积尘箱10的下部连接烟尘排放连接管11，烟尘排放连接管11上设置了可拆式烟尘排放口12和烟气凝结水排放阀13；烟气余热回收第一管群14、烟气余热回收第二管群15、烟气余热回收第三管群16、烟气余热回收第四管群17上分别设置了烟气换热器管板6；烟气换热器管板6上设置了热水升温第一水室20、热水升温第二水室21、热水升温第三水室22、热水升温第四水室23；热水升温第一水室20对应烟气余热回收第四管群17，热水升温第二水室21对应烟气余热回收第三管群16，热水升温第三水室22对应烟气余热回收第二管群15，热水升温第四水室23对应烟气余热回收第一管群14，热水升温第一水室20、热水升温第二水室21、热水升温第三水室22、热水升温第四水室23采用一体式连接结构，热水升温第一水室20上设置热水入口24，热水升温第四水室23上设置热水出口25。

所述的工业烟气余热回收换热器进行工业烟气余热回收时，高温烟气经过烟气入口1进入高温烟气汇集箱3后依次通过烟气余热回收第一管群14、烟气余热回收第二管群15、烟气余热回收第三管群16、烟气余热回收第四管群17进行烟气余热梯级回收利用，高温烟气梯级降温后在低温烟气汇集箱4中汇集，最后经过烟气出口2排出烟气余热回收换热器，实现了工业烟气余热资源的有效利用；热水从热水入口24依次进入热水升温第一水室20、热水升温第二水室21、热水升温第三水室22、热水升温第四水室23，热水与烟气逆流换热升温后从热水出口25流出；热水升温第一水室20、热水升温第二水室21、热水升温第三水室22、热水升温第四水室23与烟气余热回收第四管群17、烟气余热回收第三管群16、烟气余热回收第二管群15、烟气余热回收第一管群14一一对应，且热水升温第一水室20、热水升温第二水室21、热水升温第三水室22、热水升温第四水室23采用一体式换热结构，使烟气温度和烟气换热器管板6的壁面保持相对稳定，壁面温度整体均匀，能够始终控制烟气温度在酸露点温度以上，从根本上避免了设备的结露腐蚀的问题，同时烟气余热回收换热器所采用的换热管群、高温烟气汇集箱3、低温烟气汇集箱4、烟气换热器箱体5、烟气换热器管板6、压缩空气连接支管8、漏斗形清灰积尘箱10、烟尘排放连接管11等表面采用防腐材料，所述防腐材料不限定某一具体材质材料以及型号，实现其防腐功能即可；使烟气余热回收换热器具有良好的耐腐蚀性，因此在常规热管换热器的基础上可以进一步大幅度降低烟气的排烟温度，使大量的中低温烟气热能实现有效回收，烟气余热回收换热器的换热性能大幅提高，实现换热器的小型化设计，换热器结构更加紧凑，占地面积大幅减少。

所述的工业烟气余热回收换热器进行积灰清理时，压缩空气从压缩空气入口7进入烟气余热回收换热器，再通过管路进入压缩空气连接支管8，通过压缩空气连接支管8上设置的压缩空气喷射口9喷射到换热管群中，采用压缩空气吹灰和机械振打相结合的方法进行清灰，吹灰介质压力高，喷射速度大，能清除黏附性较强的积灰，清除的积灰下落到漏斗形清灰积尘箱10中，将烟尘及少量烟气凝结水汇集储存在漏斗形清灰积尘箱10和烟尘排放连接管11中，烟尘通过可拆式烟尘排放口12清除，少量烟气凝结水通过烟气凝结水排放阀13排出，清灰除尘十分便利。

所述的烟气余热回收第一管群14、烟气余热回收第二管群15、烟气余热回收第三管群16、烟气余热回收第四管群17之间对应的烟气换热器箱体5上焊接烟气折流板18，有效的防止了高温烟气从烟气换热器箱体5与各换热管群之间的缝隙流失，避免烟气余热资源未被有效的利用。

所述的烟气换热器箱体5、烟气换热器管板6、漏斗形清灰积尘箱10上安装支座19，支座19采用槽钢和平板组合封闭式连接结构，保障了支座19能承受所有运行工况下可能出现的荷载最不利组合，在各种工况下能平稳运行，无过大的噪音、振动和变形，设备运行中能够承受出现的最高压力及其压力波动。

本实用新型不局限于上述实施方式，任何人应得知在本实用新型的启示下作出的与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种工业烟气余热回收换热器，其特征在于：包括高温烟气汇集箱(3)、低温烟气汇集箱(4)、烟气换热器箱体(5)、烟气换热器管板(6)、烟气余热回收第一管群(14)、烟气余热回收第二管群(15)、烟气余热回收第三管群(16)、烟气余热回收第四管群(17)，高温烟气汇集箱(3)、低温烟气汇集箱(4)分别设置在烟气换热器箱体(5)的两端；烟气余热回收第一管群(14)、烟气余热回收第二管群(15)、烟气余热回收第三管群(16)、烟气余热回收第四管群(17)依次顺序设置在烟气换热器箱体(5)内部；其中高温烟气汇集箱(3)连接烟气入口(1)，低温烟气汇集箱(4)连接烟气出口(2)；烟气换热器箱体(5)上部设置了压缩空气入口(7)，压缩空气入口(7)通过管路连接压缩空气连接支管(8)，烟气余热回收第一管群(14)、烟气余热回收第二管群(15)、烟气余热回收第三管群(16)、烟气余热回收第四管群(17)之间布置了若干个压缩空气连接支管(8)，每个压缩空气连接支管(8)上设置了若干个压缩空气喷射口(9)；烟气换热器箱体(5)下部设置了漏斗形清灰积尘箱(10)，漏斗形清灰积尘箱(10)的下部连接烟尘排放连接管(11)，烟尘排放连接管(11)上设置了可拆式烟尘排放口(12)和烟气凝结水排放阀(13)；烟气换热器管板(6)上设置了热水升温第一水室(20)、热水升温第二水室(21)、热水升温第三水室(22)、热水升温第四水室(23)；热水升温第一水室(20)对应烟气余热回收第四管群(17)，热水升温第二水室(21)对应烟气余热回收第三管群(16)，热水升温第三水室(22)对应烟气余热回收第二管群(15)，热水升温第四水室(23)对应烟气余热回收第一管群(14)，热水升温第一水室(20)、热水升温第二水室(21)、热水升温第三水室(22)、热水升温第四水室(23)采用一体式连接结构，热水升温第一水室(20)上设置热水入口(24)，热水升温第四水室(23)上设置热水出口(25)。

2.根据权利要求1所述的一种工业烟气余热回收换热器，其特征在于：所述的烟气余热回收第一管群(14)、烟气余热回收第二管群(15)、烟气余热回收第三管群(16)、烟气余热回收第四管群(17)之间对应的烟气换热器箱体(5)上焊接烟气折流板(18)。

3.根据权利要求1-2任一项所述的一种工业烟气余热回收换热器，其特征在于：所述的烟气换热器箱体(5)、烟气换热器管板(6)、漏斗形清灰积尘箱(10)上安装支座(19)，支座(19)采用槽钢和平板组合封闭式连接结构。

Images