CN218583194U - 一种用于火电厂锅炉烟气的余热回收再利用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于火电厂锅炉烟气的余热回收再利用装置，属于能源回收技术领域，以解决传统燃煤火力装置的能量转化效率低，并且火电厂锅炉等设备对煤炭热能废弃量过大，能源利用率较差，能源采购成本高的问题，所述双层壳体内设有盘管；所述双层壳体一侧设有蓄水池；所述双层壳体内设有换热板；所述双层壳体一侧设有发生器。本实用新型中结合热量梯级利用的三热核热水循环吸热设备对燃煤产生的废气进行梯_●级加热，以利用基于溴化锂的第一类吸收式热泵将烟气余热与汽轮机产生的冷凝热进行回收；本装置实现烟气余热梯级利用，可以大幅提高能量利用率，经过循环后的冷凝水可再次进入汽轮机实现循环利用，从而有效提高系统发电效率。

Description

一种用于火电厂锅炉烟气的余热回收再利用装置

技术领域

本实用新型属于能源回收领域，更具体地说，特别涉及一种用于火电厂锅炉烟气的余热回收再利用装置。

背景技术

随着传统能源的日渐消耗以及自然环境的不断恶化，能源与环境问题已成为人们关注的焦点。目前燃煤发电仍然是我国主要的发电方式，燃煤机组锅炉排烟温度一般为120℃～150℃，通常情况下其携带的大量低品位余热难以利用，最终只能排到大气中。尽管火力发电的发电效率一直在提高，但其基础体量非常巨大，因此每年有大量的热能随着烟气排放到大气中损失掉了。

随着节能环保产品的不断迭代更新，锅炉等高排放产业的热效率提高研究也逐渐升温。锅炉效率与其各项损失密切相关。锅炉的损失由排烟损失，机械不完全燃烧损失，灰渣物理损失，化学不完全燃烧损失，散热损失组成。在这五项损失中，排烟损失是对锅炉效率影响最大的一项损失，约为5～8％。所以降低排烟损失对提高锅炉效率及全厂的发电经济性有着非常重要的意义。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型意在提出一种能够提高传统火电机组锅炉装置的能量转换效率，降低能源成本的锅炉烟气余热回收再利用装置。本实用新型可提高传统燃煤火力装置的能量转化效率，并且可有效解决火电厂锅炉等设备对煤炭热能废弃量过大问题，提高能源利用率，降低能源采购成本。

本实用新型一种用于火电厂锅炉烟气的余热回收再利用装置的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：

一种用于火电厂锅炉烟气的余热回收再利用装置，包括：盘管、蓄水池、换热板、双层壳体、翅片管、发生器、冷凝器、换热器、吸收器、蒸发器、汽轮机、溶液泵、煤热进管、烟道和连接管道，所述双层壳体内设有盘管；所述双层壳体一侧设有蓄水池；所述双层壳体内设有换热板；所述双层壳体一侧设有发生器，且发生器通过烟道与双层壳体相连接；所述烟道夹层设置有翅片管，且翅片管位于双层壳体和发生器之间；所述发生器、冷凝器、换热器和吸收器组成第一类吸收式热泵结构，且发生器、冷凝器、换热器和吸收器之间通过连接管道连接高效配合。

进一步的，所述双层壳体是由内层和外层壳体组成，且内层和外层壳体之间的空腔内设有吹风机，双层壳体外壁一侧设有烟气进入管，内层和外层壳体之间的空腔内设有环绕管道，且环绕管道与蓄水池相通。

进一步的，所述双层壳体的内层壳体内下部充入液态相变介质，且盘管设置于内层壳体内上部，换热板设置于双层壳体的内层壳体底部，且换热板与液态相变介质相对应。

进一步的，所述冷凝器内设有冷凝管，且冷凝管的一端设有煤热出管，并且冷凝管的另一端通过连接管道与汽轮机相连接。

进一步的，所述换热器通过连接管道连接于发生器和溶液泵之间，且换热器一侧通过连接管道分别与两处吸收器相连接。

进一步的，两处所述吸收器呈对称方式分布于蒸发器两侧，且两处吸收器一端通过连接管道与冷凝器的冷凝管相连接，并且两处吸收器另一端通过连接管道与溶液泵相连接。

进一步的，所述蒸发器通过连接管道与汽轮机相连接，且汽轮机一侧设有煤热进管。

有益效果：

1、本设备结合热量梯级利用的三热核热水循环吸热设备对燃煤产生的废气进行梯级加热，以利用基于溴化锂的第一类吸收式热泵将烟气余热与汽轮机产生的冷凝热进行回收。

2、同时布置旁通烟道利用烟气余热加热给水和凝结水，可以排挤高温抽汽增加汽轮机做功，提高机组效率；并且本装置实现烟气余热梯级利用，可以大幅提高能量利用率，经过循环后的冷凝水可再次进入汽轮机实现循环利用，从而有效提高系统发电效率。

附图说明

图1是本实用新型的三热核热水循环吸收结构的系统原理图。

图2是本实用新型的第一类吸收式热泵结构的系统原理图。

图中，部件名称与附图编号的对应关系为：

1、盘管；2、蓄水池；3、换热板；4、双层壳体；401、吹风机；402、烟气进入管；403、环绕管道；5、翅片管；6、发生器；7、冷凝器；701、冷凝管；702、煤热出管；8、换热器；9、吸收器；10、蒸发器；11、汽轮机；12、溶液泵；13、煤热进管；14、烟道；15、连接管道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

实施例：如附图1至附图2所示：

本实用新型提供一种用于火电厂锅炉烟气的余热回收再利用装置，包括：盘管1、蓄水池2、换热板3、双层壳体4、翅片管5、发生器6、冷凝器7、换热器8、吸收器9、蒸发器10、汽轮机11、溶液泵12、煤热进管13、烟道14和连接管道15，双层壳体4内设有盘管1；双层壳体4一侧设有蓄水池2；双层壳体4内设有换热板3；双层壳体4一侧设有发生器6，且发生器6通过烟道14与双层壳体4相连接；烟道14夹层设置有翅片管5，且翅片管5位于双层壳体4和发生器6之间；发生器6、冷凝器7、换热器8和吸收器9组成第一类吸收式热泵结构，且发生器6、冷凝器7、换热器8和吸收器9之间通过连接管道15连接高效配合，实现冷凝水的再加热，达到用户供暖及生产生活用水需求，从而促进资源的回收与再利用。

其中，双层壳体4是由内层和外层壳体组成，且内层和外层壳体之间的空腔内设有吹风机401，双层壳体4外壁一侧设有烟气进入管402，内层和外层壳体之间的空腔内设有环绕管道403，且环绕管道403与蓄水池2相通；

双层壳体4的内层壳体内下部充入液态相变介质，且盘管1设置于内层壳体内上部，换热板3设置于双层壳体4的内层壳体底部，且换热板3与液态相变介质相对应，本装置由多级加热装置组成，能在一定程度上将汽轮机11加热后的热媒水加热到趋于相对稳定的状态，实现稳定供暖，减少资源浪费，实现节能减排。

其中，冷凝器7内设有冷凝管701，且冷凝管701的一端设有煤热出管702，并且冷凝管701的另一端通过连接管道15与汽轮机11相连接；

换热器8通过连接管道15连接于发生器6和溶液泵12之间，且换热器8一侧通过连接管道15分别与两处吸收器9相连接，锅炉在工作时产生大量的废热，汽轮机11在工作时产生大量的冷凝热，为了避免这些资源白白浪费，引入第一类吸收式热泵；其发生器6的驱动热源为蒸汽或燃料，吸收器9和冷凝器7构成供热回路对热媒进行加热；蒸发器10通过余热回路从低品位热源吸收热量，产生冷剂蒸汽；热媒在进入吸收器9后，利用溴化锂溶液吸收的热量完成第一次升温过程；在冷凝器7内，利用来自发生器6的高温二次蒸汽的凝结潜热，对来自吸收器9的已经过一次加热的热媒进行再次加热，最终成为达到要求温度的热媒，蒸汽则凝结为凝结水后再次被输送到蒸发器10，继续进行循环蒸发。

其中，两处吸收器9呈对称方式分布于蒸发器10两侧，且两处吸收器9一端通过连接管道15与冷凝器7的冷凝管701相连接，并且两处吸收器9另一端通过连接管道15与溶液泵12相连接；

蒸发器10通过连接管道15与汽轮机11相连接，且汽轮机11一侧设有煤热进管13，本设备结合热量梯级利用的三热核热水循环吸热设备对燃煤产生的废气进行梯级加热；同时利用基于溴化锂的第一类吸收式热泵将烟气余热与汽轮机11产生的冷凝热进行回收；通过对烟气余热进行分步利用，实现烟气余热分质梯度利用，同时反馈部分热能于热水，供给于汽轮机11，降低其功耗，充分压榨干整个发电系统两个重要环节的热源，以此来提高燃煤火力发电能源利用效率，提高锅炉效率，实现能量的梯级回收，降低能源损耗率，减轻能源压力。

本实施例的具体使用方式与作用：

本实用新型中，吸收式热泵机组部分其发生器6的驱动热源为蒸汽或燃料，吸收器9和冷凝器7构成供热回路对热媒进行加热；蒸发器10通过余热回路从低品位热源吸收热量，产生冷剂蒸汽；溴化锂稀溶液流从溶液泵12排出后经换热器8升温提纯后进入吸收器9，喷淋在传热管表面，吸收来自蒸发器10的冷剂蒸汽后又变为溴化锂稀溶液；热媒在进入吸收器9后，利用溴化锂溶液吸收的热量完成第一次升温过程；在冷凝器7内，利用来自发生器6的高温二次蒸汽的凝结潜热，对来自吸收器9的已经过一次加热的热媒进行再次加热，最终成为达到要求温度的热媒，蒸汽则凝结为凝结水后再次被输送到蒸发器10，继续进行循环蒸发。

三热核燃气热水器借助相变换热的高传热系数，充分利用高温火焰的热量，实现第一次吸热；同时通过在烟道14夹层布置翅片管5完成对烟气余热的第二次吸热，实现了对燃气燃烧产生的热量的充分利用，显著提高了对以高温烟气为热源的设备的换热效率；该换热器8以高温火焰或高温烟气作为热源，至少包括双层壳体4；其中，内层壳体的内部空间下部，充入液态相变介质，上部设置至少一根盘管1；被加热流体在盘管1内流动；盘管1下游侧管路穿出内层壳体后，在双层壳体4之间的空腔内形成至少一根环绕管道403；内层壳体的底部换热板3位于热源上方；双层壳体4之间的空腔形成烟气通道，热源对内层壳体的底部换热板3加热后，烟气从内层壳体外侧底部四周沿烟气通道上升，并将热量传递给环绕管道403内的被加热流体；采用本装置的换热器8的供热设备可显著提高热利用率；如用于燃气热水器中，可显著改善现有燃气热水器换热温差小、热量利用不够充分、出口水温稳定性不佳的问题。

本实用新型的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (7)

1.一种用于火电厂锅炉烟气的余热回收再利用装置，其特征在于：用于火电厂锅炉烟气的余热回收再利用装置，包括：盘管(1)、蓄水池(2)、换热板(3)、双层壳体(4)、翅片管(5)、发生器(6)、冷凝器(7)、换热器(8)、吸收器(9)、蒸发器(10)、汽轮机(11)、溶液泵(12)、煤热进管(13)、烟道(14)和连接管道(15)，所述双层壳体(4)内设有盘管(1)；所述双层壳体(4)一侧设有蓄水池(2)；所述双层壳体(4)内设有换热板(3)；所述双层壳体(4)一侧设有发生器(6)，且发生器(6)通过烟道(14)与双层壳体(4)相连接；所述烟道(14)夹层设置有翅片管(5)，且翅片管(5)位于双层壳体(4)和发生器(6)之间；所述发生器(6)、冷凝器(7)、换热器(8)和吸收器(9)·

组成第一类吸收式热泵结构，且发生器(6)、冷凝器(7)、换热器(8)和吸收器(9)之间通过连接管道(15)连接高效配合。

2.如权利要求1所述用于火电厂锅炉烟气的余热回收再利用装置，其特征在于：所述双层壳体(4)是由内层和外层壳体组成，且内层和外层壳体之间的空腔内设有吹风机(401)，双层壳体(4)外壁一侧设有烟气进入管(402)，内层和外层壳体之间的空腔内设有环绕管道(403)，且环绕管道(403)与蓄水池(2)相通。

3.如权利要求1所述用于火电厂锅炉烟气的余热回收再利用装置，其特征在于：所述双层壳体(4)的内层壳体内下部充入液态相变介质，且盘管(1)设置于内层壳体内上部，换热板(3)设置于双层壳体(4)的内层壳体底部，且换热板(3)与液态相变介质相对应。

4.如权利要求1所述用于火电厂锅炉烟气的余热回收再利用装置，其特征在于：所述冷凝器(7)内设有冷凝管(701)，且冷凝管(701)的一端设有煤热出管(702)，并且冷凝管(701)的另一端通过连接管道(15)与汽轮机(11)相连接。

5.如权利要求1所述用于火电厂锅炉烟气的余热回收再利用装置，其特征在于：所述换热器(8)通过连接管道(15)连接于发生器(6)和溶液泵(12)之间，且换热器(8)一侧通过连接管道(15)分别与两处吸收器(9)相连接。

6.如权利要求1所述用于火电厂锅炉烟气的余热回收再利用装置，其特征在于：两处所述吸收器(9)呈对称方式分布于蒸发器(10)两侧，且两处吸收器(9)一端通过连接管道(15)与冷凝器(7)的冷凝管(701)相连接，并且两处吸收器(9)另一端通过连接管道(15)与溶液泵(12)相连接。

7.如权利要求1所述用于火电厂锅炉烟气的余热回收再利用装置，其特征在于：所述蒸发器(10)通过连接管道(15)与汽轮机(11)相连接，且汽轮机(11)一侧设有煤热进管(13)。

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