CN217978865U - 一种天然气锅炉排烟管热转换回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种天然气锅炉排烟管热转换回收装置，用于将锅炉燃烧天然气后产生的烟气排出排烟管，包括：第一水箱，固接于排烟管的内壁上，用于通入待加热的冷水。第二水箱，固接于排烟管的内壁上，位于第一水箱的底部，与第一水箱之间存在距离，用于通入待加热的冷水。内管，分别固接于第一、第二水箱的内壁上，可用于通入锅炉产生的烟气，并将烟气中的热量分别传递给第一、第二水箱，以加热冷水至沸腾，同时将烟气直接排出至排烟管。支撑杆，设置在第一水箱与第二水箱之间，支撑杆的一端与第一水箱的底面固接，支撑杆的另一端与第二水箱的顶面固接，支撑杆用于阻止第一水箱向第二水箱方向移动。

Description

一种天然气锅炉排烟管热转换回收装置

技术领域

本实用新型涉及技术锅炉节能技术领域，尤其涉及一种天然气锅炉排烟管热转换回收装置。

背景技术

锅炉余热回收是指通过利用锅炉排烟余热来加热自来水箱，使其产生沸腾水与水蒸气，然后对沸腾水和水蒸气进行重新利用的一项技术。锅炉余热回收可以在不改变锅炉内在结构的基础上，提高了能源的利用效率。

通常情况下，锅炉余热回收的主加热装置设置在排烟管内，直接利用排烟管内的高温烟气加热自来水，以实现对烟气中热量的回收。如中国专利“CN202020628277.X一种天然气锅炉排烟管热转换回收装置”是通过螺旋缠绕的方式固定在排烟管内侧，使其通过热传递的方式加热自来水管使其内部的水沸腾蒸发。

但是，该加热水箱通过螺旋排布的方式位于排烟管内，占据了排烟管内的有限空间，使烟气围绕螺旋式的加热水箱与排烟管之间的空间内进行缓慢流动，降低了烟气的流动速度，影响烟气的正常流动。当锅炉长期连续运行后，产生的大量烟气不能及时排出烟管。并且烟气中含有一氧化氮、二氧化碳以及水，长时间积累，会因为烟气的流速慢而与排烟管的内壁、加热水箱的外壁接触时间较长，对二者造成腐蚀，影响其使用寿命。

所以，上述技术存在的问题是：螺旋式的加热水箱影响烟气的正常流速，使烟气不能快速排出排烟管，进而导致烟气腐蚀排烟管的内壁和加热水箱的外壁，影响二者的使用寿命。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供了一种天然气锅炉排烟管热转换回收装置，通过增加内管的方式，减小烟气的流动阻力，加快烟气的流动速度，提高加热水箱与内管的耐腐蚀性，延长加热水箱与内管的使用寿命。

为了达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种天然气锅炉排烟管热转换回收装置，用于将锅炉燃烧天然气后产生的烟气排出排烟管，包括：

第一水箱，固接于排烟管的内壁上，用于通入待加热的冷水。

第二水箱，固接于排烟管的内壁上，位于第一水箱的底部，与第一水箱之间存在距离，用于通入待加热的冷水。

内管，分别固接于第一水箱的内壁上、第二水箱的内壁上，可用于通入锅炉产生的烟气，并将烟气中的热量分别传递给第一水箱、第二水箱，以加热冷水至沸腾，同时将烟气直接排出至排烟管。

支撑杆，设置在第一水箱与第二水箱之间，支撑杆的一端与第一水箱的底面固接，支撑杆的另一端与第二水箱的顶面固接，支撑杆用于阻止第一水箱向第二水箱方向移动。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：烟气余热通过内管管壁传递给加热水箱，加大能源的利用效率。避免烟气与水箱直接接触，防止烟气对水箱造成腐蚀。通过在第一水箱和第二水箱之间设置支撑杆，阻止第一水箱向第二水箱方向移动。烟气通过内管进行流通，减少烟气流通的阻力，加快烟气的流动速度。内管内壁涂覆有耐腐蚀层，减少烟气对内管的腐蚀，延长其使用寿命。

进一步优化为，还包括：

分流管，其进口接入待加热的冷水，一端出口与第一水箱的上部连接，另一端出口与第二水箱的下部连接，用于将冷水分流至第一水箱、第二水箱。

采用上述技术方案，将冷水分别引入至第一水箱和第二水箱，烟气余热通过内管对引入第一水箱与第二水箱的冷水进行加热，直至沸腾。

进一步优选为，内管内侧涂覆有耐腐蚀层。

采用上述技术方案，避免烟气与内管直接接触，防止烟气对内管造成腐蚀，提高内管的使用寿命。

进一步优选为，内管的材质选用铜。

采用上述技术方案，通过铜熔点高和导热性好的特点，提高对烟气余热的利用效率。

进一步优选为，第一水箱的材质、第二水箱的材质均选用不锈钢。

采用上述技术方案，通过不锈钢良好的导热性，加快冷水的加热速度，以实现对沸水与水蒸气的重新利用。

进一步优化为，第一水箱、第二水箱的截面均呈圆环形，其内壁与内管的外壁焊接。

采用上述技术方案，增大内管与第一水箱、第二水箱的接触面积，从而加快冷水的加热速度。

进一步优化为，还包括：

导液管，其一端穿过排烟管的管壁，并与第一水箱的底部连接。

热回收器，与导液管的另一端连接，导液管用于将第一水箱内的沸水引入至热回收器内，热回收器用于存储沸水。

排气管，其一端穿过排烟管的管壁，并与第一水箱的顶部连接，另一端与热回收器连接，用于将第一水箱内的水蒸气引入至热回收器内，热回收器用于通过温度差将水蒸气冷却成冷凝水。

回流管，其一端与第二水箱的底部连接，另一端与热回收器的底部连接，用于将冷凝水引入至第二水箱内。

采用上述技术方案，导液管将第一水箱内产生的沸水引入至热回收器，排气管将第一水箱内产生的水蒸气引入至热回收器进行冷凝，回流管将热回收器里的冷凝水引入至第二水箱进行再利用，提高能源的利用效率。

进一步优化为，热回收器包括：

储水箱，位于热回收器的内部，用于存储沸水。

绝热箱，设置在储水箱的外部，与储水箱固定连接，用于将水蒸气冷却成冷凝水，并保持储水箱的温度恒定。

采用上述技术方案，储水箱将第一水箱产生的沸水进行保存，绝热箱用于将第一水箱产生的水蒸气进行冷凝，并保持储水箱的恒温，有利于水蒸气的回收再利用，并保证储水箱的温度一直处于恒定状态。

附图说明

图1为本实施例的结构示意图。

图2为本实施例的结构示意图。

图3为本实用新型的A处放大结构示意图。

图4为本实用新型的B处放大结构示意图。

附图标记：1-排烟管；2-第一水箱；201-水位传感器；3-第二水箱；4-内管；41-耐腐蚀层；5-支撑杆；6-分流管；7-导液管；8-热回收器；81-储水箱；82-绝热箱；9-排气管；10-回流管；11-第一电动阀；12-第二电动阀；13-第三电动阀；14-第四电动阀；15-第一单向阀；16-第二单向阀；17-温度传感器；18-撑架；19-热水管；20-导气管；21-支撑墩。

具体实施方式

通常情况下，锅炉余热回收的主加热装置设置在排烟管内，直接利用排烟管内的高温烟气加热自来水，以实现对烟气中热量的回收。如中国专利“CN202020628277.X一种天然气锅炉排烟管热转换回收装置”是通过螺旋缠绕的方式固定在排烟管内侧，使其通过热传递的方式加热自来水管使其内部的水沸腾蒸发。

但是，该加热水箱通过螺旋排布的方式位于排烟管内，占据了排烟管内的有限空间，使烟气围绕螺旋式的加热水箱与排烟管之间的空间内进行缓慢流动，降低了烟气的流动速度，影响烟气的正常流动。当锅炉长期连续运行后，产生的大量烟气不能及时排出烟管。并且烟气中含有一氧化氮、二氧化碳以及水，长时间积累，会因为烟气的流速慢而与排烟管的内壁、加热水箱的外壁接触时间较长，对二者造成腐蚀，影响其使用寿命。

基于以上技术问题，本申请做出以下设计构想：在不改变锅炉内在结构的基础，通过增加内管的方式，减小烟气的流动阻力，提高加热水箱的耐腐蚀性。

针对以上技术设计构想，本实用新型结合附图1、图2、图3以及图4对本实用新型作进一步详细介绍。

一种天然气锅炉排烟管热转换回收装置，如图1所示，用于将锅炉燃烧天然气后产生的烟气排出排烟管，包括：

排烟管1，用于接收锅炉燃烧天然气后产生的烟气。

第一水箱2，固接于排烟管1的内壁上，用于通入待加热的冷水。

第二水箱3，固接于排烟管1的内壁上，位于第一水箱2的底部，与第一水箱2之间存在距离，用于通入待加热的冷水。

内管4，分别固接于第一水箱的内壁上、第二水箱3的内壁上，可用于通入锅炉产生的烟气，并将烟气中的热量分别传递给第一水箱2、第二水箱3，以加热冷水至沸腾，同时将烟气直接排出至排烟管1。

支撑杆5，设置在第一水箱2与第二水箱3之间，支撑杆5的一端与第一水箱2的底面固接，支撑杆5的另一端与第二水箱3的顶面固接，支撑杆用于阻止第一水箱2向第二水箱3方向移动。

烟气余热通过内管4管壁传递给加热水箱，加大能源的利用效率。避免烟气与水箱直接接触，防止烟气对水箱造成腐蚀。通过在第一水箱2和第二水箱3之间设置支撑杆5，阻止第一水箱2向第二水箱3方向移动。烟气通过内管4进行流通，减少烟气流通的阻力，加快烟气的流动速度。内管4内壁涂覆有耐腐蚀层41，减少烟气对内管4的腐蚀，延长其使用寿命。

具体的，分流管6，如图1和图2所示，其进口接入待加热的冷水，一端出口与所述第一水箱2的上部连接，另一端出口与第二水箱3的下部连接，用于将冷水分流至第一水箱2、第二水箱3。

将冷水分别引入至第一水箱2和第二水箱3，烟气余热通过内管4对引入第一水箱2与第二水箱3的冷水进行加热，直至沸腾。

待加热冷水通过分流管6引入至第一水箱2与第二水箱3内，且分流管6的靠近第一水箱2与第二水箱3一侧均固定连接有第一电动阀11，通过第一电动阀11实时控制第一水箱2与第二水箱3的含水量；分流管6靠近第二水箱3的一侧固定连接有第一单向阀15，用于将分流管6中的冷水引入至第二水箱3，并且防止第二水箱3内的热水回流至分流管6。

具体的，内管4的内侧壁涂覆有耐腐蚀层41，耐腐蚀层41的材质选用铜合金，铜合金氧化形成保护性氧化层，提高内管4的耐腐蚀性，延长其使用寿命，铜合金的热阻较小，有利于烟气的余热透过耐腐蚀层充分传递给内管外侧壁。避免烟气与内管4直接接触，防止烟气对内管4造成腐蚀，提高内管4的使用寿命。

具体的，内管4的材质选用铜，通过铜熔点高和导热性好的特点，提高对烟气余热的利用效率。内管4的外侧壁与第一水箱2、第二水箱3的内侧壁紧密贴合，以防止内管内部烟气余热的流失。

具体的，第一水箱2与第二水箱3的材质均选用不锈钢，利用不锈钢良好的导热性，加快冷水的加热速度，并且不锈钢耐腐蚀性较强，避免水对第一水箱2与第二水箱3造成腐蚀。其截面均呈圆环形，内壁与内管的外壁焊接，以增大内管与其接触面积，加快冷水的加热速度，缩短冷水加热至沸腾的所需时间。

具体的，第一水箱2、第二水箱3的截面均呈圆环形，其内壁与内管4的外壁焊接。增大内管4与第一水箱2、第二水箱3的接触面积，从而加快冷水的加热速度。

第一水箱2与第二水箱3内侧顶部均设置有液位传感器201，如图1和图3所示，用于实时监测第一水箱2与第二水箱3的含水量，防止第一水箱2与第二水箱3内热水过于充盈，增加对第一水箱2与第二水箱3侧壁压力，损坏第一水箱2与第二水箱3。

具体的，第一水箱的顶侧固定连接有排气管9，用于将第一水箱沸水产生的水蒸气引入至热回收器8，排气管9靠近排烟管1的一侧固定连接有第一单向阀15，以防止热回收器内的水蒸气回流至第一水箱1。第一水箱2远离分流管6的一端固定连接有导液管7，用于将第一水箱2沸水产生的沸水引入至热回收器8，排气管9与导液管7共同固定连接有热回收器8，热回收器8底部固定连接有回流管10，回流管10远离热回收器8的一端与第二水箱2的底侧之间固定连接。

具体的，还包括：

导液管7，其一端穿过排烟管1的管壁，并与第一水箱2的底部连接。

热回收器8，与导液管7的另一端连接，导液管7用于将第一水箱2内的沸水引入至热回收器8内，热回收器8用于存储沸水。

排气管9，其一端穿过排烟管1的管壁，并与第一水箱2的顶部连接，另一端与热回收器8连接，用于将第一水箱2内的水蒸气引入至热回收器8内，热回收器8用于通过温度差将水蒸气冷却成冷凝水。

回流管10，其一端与第二水箱3的底部连接，另一端与热回收器8的底部连接，用于将冷凝水引入至第二水箱3内。

导液管7将第一水箱2内产生的沸水引入至热回收器8，排气管9将第一水箱2内产生的水蒸气引入至热回收器8进行冷凝，回流管10将热回收器8里的冷凝水引入至第二水箱3进行再利用，提高能源的利用效率。

导液管7靠近排烟管1外侧壁一侧、分流管6靠近第二水箱3的一侧均固定连接有温度传感器17，用于实时监测第一水箱2与第二水箱3内热水的温度，防止温度过低未达到水的沸点或温度过高对水箱造成损坏。导液管7靠近排烟管外侧壁一侧固定连接有第二电动阀12，用于控制第一水箱2的沸水进入热回收器8的流量。

具体的，热回收器8的内部设置有储水箱81，如图4所示，用于存储来自第一水箱产生的沸水，其外部设置有绝热箱82，用于保持储水箱外部的温度恒定。储水箱81与绝热箱82之间采用撑架18进行连接，为来自第一水箱产生的水蒸气冷凝提供空间。储水箱81的远离导液管7的一侧固定连接有热水管19，且热水管19贯穿绝热箱82的内侧壁延伸至外侧，热水管14的外侧固定连接有第三电动阀13，以释放储水箱18内的热水。

具体的，热回收器8的底部固定连接有回流管10，回流17固定连接有第四电动阀14，以控制热回收器8内冷凝水的回流量。回流管10远离热回收器8的一端与第二水箱3的底侧之间固定连接。

储水箱81将第一水箱2产生的沸水进行保存，绝热箱82用于将第一水箱2产生的水蒸气进行冷凝，并保持储水箱81的恒温，有利于水蒸气的回收再利用，并保证储水箱81的温度一直处于恒定状态。

具体的，第二水箱3的顶部固接导气管20的一端，导气管20的另一端与汽轮发电机给固定连接，利用水蒸气产生的推力推动汽轮发电机进行发电。导气管20靠近排烟管1的一侧固定连接有第二单向阀16，以防止环境里的气体回流至导气管20。

具体的，热回收器8的底部设置有支撑墩，用于支撑热回收器8。

综上所述，锅炉燃烧天然气产生的烟气通过内管4进行排出至排烟管1，内管4内的烟气余热对第一水箱2和第二水箱3里的水进行加热至沸腾，将产生的沸水储存在热回收器8进行再利用，产生的水蒸气通过热回收器8进行冷凝回流至第二水箱3再次加热，如此循环往复，提高能源的利用效率。内管4套设在水箱的内侧，以防止烟气与水箱直接接触对水箱造成腐蚀，延长水箱的使用寿命。内管4内侧壁涂覆有耐腐蚀层41，延长内管4的使用寿命。第一水箱2与第二水箱3之间设置有支撑杆，以阻止第一水箱2向第二水箱3方向移动。

本具体实施例仅仅是对实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的保护范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种天然气锅炉排烟管热转换回收装置，用于将锅炉燃烧天然气后产生的烟气排出排烟管(1)，其特征在于，包括：

第一水箱(2)，固接于所述排烟管(1)的内壁上，用于通入待加热的冷水；

第二水箱(3)，固接于所述排烟管(1)的内壁上，位于所述第一水箱(2)的底部，与所述第一水箱(2)之间存在距离，用于通入待加热的冷水；

内管(4)，分别固接于所述第一水箱(2)的内壁上、所述第二水箱(3)的内壁上，可用于通入锅炉产生的烟气，并将烟气中的热量分别传递给所述第一水箱(2)、所述第二水箱(3)，以加热所述冷水至沸腾，同时将烟气直接排出至所述排烟管(1)；

支撑杆(5)，设置在所述第一水箱(2)与所述第二水箱(3)之间，所述支撑杆(5)的一端与所述第一水箱(2)的底面固接，所述支撑杆(5)的另一端与所述第二水箱(3)的顶面固接，所述支撑杆用于阻止所述第一水箱(2)向所述第二水箱(3)方向移动。

2.根据权利要求1所述的天然气锅炉排烟管热转换回收装置，其特征在于，还包括：

分流管(6)，其进口接入待加热的冷水，一端出口与所述第一水箱(2)的上部连接，另一端出口与所述第二水箱(3)的下部连接，用于将所述冷水分流至所述第一水箱(2)、所述第二水箱(3)。

3.根据权利要求1所述的天然气锅炉排烟管热转换回收装置，其特征在于，所述内管(4)内侧涂覆有耐腐蚀层(41)。

4.根据权利要求1所述的天然气锅炉排烟管热转换回收装置，其特征在于，所述内管(4)的材质选用铜。

5.根据权利要求1所述的天然气锅炉排烟管热转换回收装置，其特征在于,所述第一水箱(2)的材质、所述第二水箱(3)的材质均选用不锈钢。

6.根据权利要求1所述的天然气锅炉排烟管热转换回收装置，其特征在于，所述第一水箱(2)、所述第二水箱(3)的截面均呈圆环形，其内壁与所述内管(4)的外壁焊接。

7.根据权利要求1所述的天然气锅炉排烟管热转换回收装置，其特征在于，还包括：

导液管(7)，其一端穿过所述排烟管(1)的管壁，并与所述第一水箱(2)的底部连接；

热回收器(8)，与所述导液管(7)的另一端连接，所述导液管(7)用于将所述第一水箱(2)内的沸水引入至所述热回收器(8)内，所述热回收器(8)用于存储所述沸水；

排气管(9)，其一端穿过所述排烟管(1)的管壁，并与所述第一水箱(2)的顶部连接，另一端与所述热回收器(8)连接，用于将所述第一水箱(2)内的水蒸气引入至所述热回收器(8)内，所述热回收器(8)用于通过温度差将所述水蒸气冷却成冷凝水；

回流管(10)，其一端与所述第二水箱(3)的底部连接，另一端与所述热回收器(8)的底部连接，用于将所述冷凝水引入至所述第二水箱(3)内。

8.根据权利要求7所述的天然气锅炉排烟管热转换回收装置，其特征在于，所述热回收器(8)包括：

储水箱(81)，位于所述热回收器的内部，用于存储所述沸水；

绝热箱(82)，设置在所述储水箱的外部，与所述储水箱(81)固定连接，用于将水蒸气冷却成冷凝水，并保持所述储水箱(81)的温度恒定。

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