CN219869242U - 一种高效烟气余热回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效烟气余热回收系统，涉及余热回收技术领域，包括燃烧装置，燃烧装置的出烟口连接有排烟管道，排烟管道上设有烟水换热器，燃烧装置连接的空气管道上设有气水换热器，气水换热器的进水口连接进水管道，气水换热器的出水口连接烟水换热器的进水口，进水管道远离气水换热器的一端用于连接供水源，烟水换热器的出水口连接有出水管道。本实用新型设有气水换热器，通过气水换热器对需要进入到烟水换热器中的水进行提前降温，从而能够有效的提升烟水换热器中的余热回收效率。

Description

一种高效烟气余热回收系统

技术领域

本实用新型涉及余热回收技术领域，特别是涉及一种高效烟气余热回收系统。

背景技术

目前用在燃气锅炉或直燃机上的烟气余热回收装置通常为气水换热器，利用水与烟气换热，回收烟气中的热量。

市面上的主要有两种用于烟气余热回收的烟水换热器：一种是翅片管式换热器，此种换热器价格便宜，但烟气余热回收率低，一般进水温度和排烟温度相差15℃以上；另一种是板式高效换热器，采用不锈钢耐腐蚀材料，烟气余热回收率高，可以把进水温度和排烟温度温差控制在2℃以内。

现有的余热回收系统如图1所示，燃烧装置的出口连接排烟管道，并且在排烟管道上设有烟水换热器。

但由于水温限制，进水的水温较高，即使使用了高效板式换热器，烟气中仍有较多的余热没有回收。

因此，市场上急需一种高效烟气余热回收系统，用于解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高效烟气余热回收系统，用于解决上述现有技术中存在的技术问题，通过气水换热器对水进行降温，从而能够提高排烟管道上烟水换热器处的余热回收效率。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型公开了一种高效烟气余热回收系统，包括燃烧装置，所述燃烧装置的出烟口连接有排烟管道，所述排烟管道上设有烟水换热器，所述燃烧装置连接的空气管道上设有气水换热器，所述气水换热器的进水口连接进水管道，所述气水换热器的出水口连接所述烟水换热器的进水口，所述进水管道远离所述气水换热器的一端用于连接供水源，所述烟水换热器的出水口连接有出水管道。

优选的，所述进水管道上设有水泵，所述水泵与控制器电连接。

优选的，所述水泵为循环泵。

优选的，所述排烟管道、所述空气管道、所述进水管道和所述出水管道上均设有温度传感器，所述温度传感器均与所述控制器电连接。

优选的，所述进水管道上设有三通阀，所述三通阀的第一接口和第二接口连接在所述进水管道上，所述三通阀的第三接口连接直连管道的进水口，所述直连管道的出水口能够与所述烟水换热器的进水口相连通。

优选的，所述空气管道上安装有轴流风机。

优选的，所述燃烧装置包括燃烧机，所述燃烧机连接有燃烧锅炉或直燃机。

优选的，所述烟水换热器和所述气水换热器均为板式换热器。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型在空气管道上增设一个气水换热器，利用气水换热器可以对进水管道的水进行降温，与此同时还可以对进入燃烧装置的空气进行升温。这样既能够降低需要进水到烟水换热器中的水的温度，从而提高余热回收的效率，此外，升温的空气还可以提供燃烧装置的燃烧效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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为背景技术中现有技术的结构示意图；

图2为本实用新型实施例高效烟气余热回收系统的结构示意图；

图3为本实用新型实施例高效烟气余热回收系统的电控连接图；

图中：1-燃烧装置；2-排烟管道；3-烟水换热器；4-气水换热器；5-进水管道；6-空气管道；7-轴流风机；8-三通阀；9-水泵；10-直连管道；11-出水管道；12-温度传感器；13-热量表；14-控制器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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做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。

本实用新型的目的是提供一种高效烟气余热回收系统，用于解决上述现有技术中存在的技术问题，通过气水换热器对水进行降温，从而能够提高排烟管道上烟水换热器处的余热回收效率。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图2-图3所示，本实施例提供了一种高效烟气余热回收系统，包括燃烧装置1，燃烧装置1的出烟口连接有排烟管道2，排烟管道2上设有烟水换热器3，排烟管道2内的烟气会通过烟水换热器3后流出。主要的发明点在于，在燃烧装置1连接的空气管道6上设有气水换热器4，空气管道6的远离燃烧装置1的一端用于连接气源(即大气)，气水换热器4的进水口通过管件连接进水管道5，气水换热器4的出水口通过管件连接烟水换热器3的进水口，进水管道5远离气水换热器4的一端用于连接供水源，烟水换热器3的出水口连接有出水管道11。

在实际使用过程中，当从进水管道5进入的水温为45℃(当然，在实际使用过程中还可以是其他的温度，并不仅仅限于45℃)时。进水管道5内的水会进入到气水换热器4中，在气水换热器4中的水会与来自空气管道6中的空气进行充分换热，使得水温会下降到40℃左右，而空气则会上升到43℃左右。此时将水通过气水换热器4与烟水换热器3之间的管件输送到烟水换热器3中，较低温度的水可以有效的提高烟水换热器3的余热回收能力。与此同时，较高温度的空气也可以提高燃烧装置1的工作效率，一般来说，进气每提高20℃左右，燃烧装置1的效率可以提高1％。

于本实施例中，进水管道5上设有水泵9，水泵9与控制器14电连接。其中控制器14采用现有的控制箱即可，利用控制箱可以远程控制水泵9的运行，从而控制水的输送。

于本实施例中，水泵9为循环泵，循环泵与控制器14电连接。通过循环泵的变频控制，可以用来调节水的流量。

于本实施例中，排烟管道2、空气管道6、进水管道5和出水管道11上均设有温度传感器12，此外，还可以在其他的连接管件上分别设置温度传感器12，并且温度传感器12均与控制器14电连接。温度传感器12具体的设置位置以及连接关系如图3所示，在此需要说明的是，图3中的虚线为电连接(信号连接)，图3中的实线部分为水的流向。利用温度传感器12可以实时监测各个管道上的空气、烟气以及水的温度，便于工作人员根据各自的温度而进行适应的调整。

此外，在出水管道11上还可以设置一热量表13，并且进水管道5和出水管道11上的温度传感器12均与热量表13相连接，以此来监测进出水温度和回收的热量。

于本实施例中，进水管道5上设有三通阀8，三通阀8为现有的电动阀门，并且三通阀8与控制器14电连接，便于工作人员的远程控制。三通阀8的第一接口和第二接口连接在进水管道5上，第一接口靠近进水管道5的进水口的一侧，第二接口靠近气水换热器4的一侧，即，第一接口和第二接口连通时能够使进水管道5上的水流向气水换热器4中。三通阀8的第三接口连接直连管道10的进水口，直连管道10的出水口能够与烟水换热器3的进水口相连通，使得气水换热器4中的水也可以直接流向烟水换热器3中。

在实际使用时，可以通过进水管道5上的温度传感器12先测量水温，工作人员可以根据水温来远程控制三通阀8的流向。如果水温较低时，可以三通阀8的第一接口和第三接口连通，使进水管道5中的水直接通过直连管道10流向烟气换热器；如果水温较高时，三通阀8的第一接口和第二接口连通，使进水管道5内的水先流向气水换热器4，经过降温后再流向烟气换热器。

于本实施例中，空气管道6上安装有轴流风机7，利用轴流风机7可以有效的克服气水换热器4的进气阻力，从而是空气能够进入到气水换热器4中。

于本实施例中，燃烧装置1包括燃烧机，燃烧机连接有燃烧锅炉或直燃机。即，燃烧机的出口处既可以连接燃烧锅炉的入口，也可以连接直燃机的入口，可以根据其实际的应用领域进行选择。具体如图2所示，图2中燃烧装置1标识处的圆形部分为燃烧器，长方形部分为燃烧锅炉或直燃机。

此外，燃烧机还连接有燃气管道，用于燃气的通入。

于本实施例中，烟水换热器3和气水换热器4均为板式换热器。

其中，烟水换热器3由于安装在排烟管道2上，烟气有腐蚀性，所以需采用316L不锈钢材质的板式换热器。因高效板式换热器可把进水温度和排烟温度控制到2℃以内，因此降温后的水，可以吸收更多的烟气余热。

水气换热器安装在空气管道6上，空气无腐蚀性，可使用常规的碳钢、铝或铜等金属材质的板式换热器。

不同烟温时烟气余热与燃气低位热值占比表如下图：

排烟温度(℃)	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
											烟气全热/低位热	1.03％	1.11％	1.20％	1.29％	1.38％	1.48％	1.58％	1.69％	1.79％	1.91％
排烟温度(℃)	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29
											烟气全热/低位热	2.03％	2.15％	2.28％	2.41％	2.55％	2.70％	2.85％	3.01％	3.17％	3.35％
排烟温度(℃)	30	31	32	33	34	35	36	37	38	39
											烟气全热/低位热	3.53％	3.72％	3.92％	4.13％	4.34％	4.57％	4.81％	5.07％	5.33％	5.61％
排烟温度(℃)	40	41	42	43	44	45	46	47	48	49
											烟气全热/低位热	530％	6.20％	6.52％	6.86％	7.21％	7.59％	7.98％	8.39％	8.83％	9.29％
排烟温度(℃)	50	51	52	53	54	55	56	57	58	59
											烟气全热/低位热	9.77％	10.28％	10.82％	11.38％	11.98％	12.62％	13.29％	14.00％	14.45％	14.50％
排烟温度(℃)	60	70	80	90	100	110	120	130	140	150
											烟气全热/低位热	14.55％	15.03％	15.52％	16.01％	16.49％	16.98％	17.47％	17.95％	18.44％	18.93％

经多次实验得知，相同工况下，不同系统的余热回收率如下：

使用常规翅片管换热器，可以将烟温由80℃降至60℃，余热回收率为0.97％。

使用高效板式换热器，可以将烟温由80℃降至47℃，余热回收率为7.13％。

使用本实施例中的高效烟气余热回收系统，可以将烟温由80℃降至42℃，余热回收率为9％。并且利用这一系统可以提升系统整体的工作效率1.5％以上。

本说明书中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (8)

1.一种高效烟气余热回收系统，包括燃烧装置，所述燃烧装置的出烟口连接有排烟管道，所述排烟管道上设有烟水换热器，其特征在于：所述燃烧装置连接的空气管道上设有气水换热器，所述气水换热器的进水口连接进水管道，所述气水换热器的出水口连接所述烟水换热器的进水口，所述进水管道远离所述气水换热器的一端用于连接供水源，所述烟水换热器的出水口连接有出水管道。

2.根据权利要求1所述的高效烟气余热回收系统，其特征在于：所述进水管道上设有水泵，所述水泵与控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的高效烟气余热回收系统，其特征在于：所述水泵为循环泵。

4.根据权利要求2所述的高效烟气余热回收系统，其特征在于：所述排烟管道、所述空气管道、所述进水管道和所述出水管道上均设有温度传感器，所述温度传感器均与所述控制器电连接。

5.根据权利要求1所述的高效烟气余热回收系统，其特征在于：所述进水管道上设有三通阀，所述三通阀的第一接口和第二接口连接在所述进水管道上，所述三通阀的第三接口连接直连管道的进水口，所述直连管道的出水口能够与所述烟水换热器的进水口相连通。

6.根据权利要求1所述的高效烟气余热回收系统，其特征在于：所述空气管道上安装有轴流风机。

7.根据权利要求1所述的高效烟气余热回收系统，其特征在于：所述燃烧装置包括燃烧机，所述燃烧机连接有燃烧锅炉或直燃机。

8.根据权利要求1所述的高效烟气余热回收系统，其特征在于：所述烟水换热器和所述气水换热器均为板式换热器。