CN220892198U - 一种双锅筒倾斜式余热锅炉及其供热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双锅筒倾斜式余热锅炉及其供热系统，该余热锅炉包括锅炉本体及下锅筒、上锅筒、受热面管组、下降管及节能器；锅炉本体沿着烟气流向依次设有进口烟道、第一换热烟道、第二换热烟道及出口烟道；下受热面管组布置在第一换热烟道内且为倾斜设置；上锅筒与下锅筒通过受热面管组、下降管相连；节能器布置在第二换热烟道内。上述余热锅炉通过锅炉本体、下锅筒、上锅筒、受热面管组和下降管等部件，采用在工厂内将各部件组装成模块后出厂，集成度较高，可大大减少了安装现场的工作量，同时，上锅筒与下锅筒通过倾斜的受热面管组相连，可以降低换热管上的积灰，可保证较好的换热效果，烟气的排出阻力也较低，不会对生产造成影响。

Description

一种双锅筒倾斜式余热锅炉及其供热系统

技术领域

本实用新型涉及余热锅炉技术领域，具体涉及一种双锅筒倾斜式余热锅炉及其供热系统。

背景技术

余热锅炉是一种利用工业生产过程中产生的废热来加热水或产生蒸汽的设备，其工作原理是通过余热回收技术将废气、废水、废油等工业生产过程中的废热收集起来，经过预处理后送入余热锅炉进行加热或蒸发，再通过换热器将余热传递给水或其他介质，使其达到预定温度或压力。这样既可以满足工业生产需要，又可以节约能源和降低环境污染。

目前，余热锅炉由锅炉本体、换热管、蒸气发生器、省煤器、汽包、上升管、下降管、汽水管路阀门以及配套辅机组成。配套辅机包括锅炉钢构平台扶梯防雨棚、软化水箱、全自动软化水装置、锅炉给水泵、除氧泵、热力除氧器、磷酸盐加药装置、取样冷却器、排污扩容器、烟道系统等，以及配套电气系统。热流体的热量由换热管传给放热端水套管内的水(水由下降管输入)，并使其汽化，所产汽水混合物经蒸汽上升管到达汽包，经集中分离以后再经蒸汽主控阀输出。这样由于热管不断将热量输入水套管内的水，并通过外部汽—水管道的上升及下降完成基本的汽—水循环，达到将热流体降温，并转化为蒸汽的目的。

在现有技术中，锅炉本体、汽包等配件单独分开，到现场后再重新组装在一起，但这样的设计易增加现场安装的工作量，同时，由于烟气在锅炉本体内的冲刷是经从前端到后端、转弯后又向前端、再从前端向后端的流动流程，这样的烟气流动流程都是在平面内进行的，易于在换热管上积灰，影响换热管的换热效率，另外，烟气在锅炉本体内的阻力也较大，不易于排出，进而会影响生产设备的正常运转。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型目的之一在于提供一种双锅筒倾斜式余热锅炉，解决上述传统的问题，其采用在工厂内将各部件组装成一个模块后出厂，集成度较高，可大大减少了安装现场的工作量，同时，采用上下锅筒的结构，并通过倾斜结构的换热管及下降管连接，可以降低换热管上的积灰，可保证较好的换热效果，烟气的排出阻力也较低，不会对生产造成影响。

本实用新型目的之二在于提供一种采用该双锅筒倾斜式余热锅炉的供热系统。

本实用新型目的之一采用如下技术方案实现：

一种双锅筒倾斜式余热锅炉，包括锅炉本体及安装在所述锅炉本体上的下锅筒、上锅筒、受热面管组、下降管及节能器；所述锅炉本体沿着烟气流向依次设有进口烟道、连接所述进口烟道的第一换热烟道、第二换热烟道及出口烟道；所述下锅筒布置在所述第一换热烟道的下部，所述上锅筒布置在所述第一换热烟道的上部；所述受热面管组布置在所述第一换热烟道内且所述受热面管组为倾斜设置；所述上锅筒与所述下锅筒通过所述受热面管组、下降管相连；所述节能器布置在所述第二换热烟道内。

优选地，所述上锅筒与所述下锅筒为错位设置，所述上锅筒的直径大于所述下锅筒的直径，所述上锅筒内安装有汽水分离装置。

优选地，所述受热面管组与垂直方向所形成角度为30°-40°。

优选地，所述受热面管组与垂直方向所形成角度为30°。

优选地，所述受热面管组由若干换热管组成，所述换热管为开齿形螺旋翅片管。

优选地，各所述换热管从外到内呈错列布设。

优选地，所述第一换热烟道呈L状设置，所述第二换热烟道呈垂直设置。

优选地，所述节能器包括节能换热管组，所述节能换热管组与所述第二换热烟道采用抽屉式结构设置。

优选地，所述节能换热管组为错列布设的开齿形螺旋翅片管组。

本实用新型目的之二采用如下技术方案实现：

一种供热系统，包括上述所述的双锅筒倾斜式余热锅炉。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型的双锅筒倾斜式余热锅炉通过设有锅炉本体、下锅筒、上锅筒、受热面管组、下降管及节能器等结构，锅炉本体、下锅筒、上锅筒、受热面管组和下降管等部件采用在工厂内将各部件组装成一个模块后出厂，集成度较高，可大大减少了安装现场的工作量，同时，上锅筒与下锅筒通过倾斜的受热面管组相连，可以降低换热管上的积灰，可保证较好的换热效果，烟气的排出阻力也较低，不会对生产造成影响。

2、上锅筒与下锅筒通过倾斜的换热管及下降管连接，组成一个整体，换热管采用开齿形螺旋翅片管错列布置，提供换热效果，与传统未开齿的相比，开齿形螺旋翅片管的传热系数可提高15%，极大程度的提高余热锅炉的换热效率，采用螺旋翅片管这样的扩展受热面形式，可大大降低整体设备的重量、占地、制造成本，换热管直接与上锅筒相连，省去了常规原有余热锅炉的汽水引出管，使设备结构更紧凑，灵活。

3、高温烟气沿进口烟道水平进入烟道内，再通过第一换热烟道，与倾斜的受热面管组换热后，垂直导出至第二换热烟道内，实现了烟气在烟道内的转向，也降低了出烟气的阻力，并且通过节能器的作用，降低排放后的烟气温度，达到更佳的烟气热量回收效率。

4、节能器布置与烟道壳体上部，减少余热锅炉整体占地，节能器换热管同样采用开齿形螺旋翅片管错列布置，提供换热效果，可大大降低节能器设备的外形尺寸，降低制造成本，同时节能器换热管组与壳体之间采用抽屉式结构设计，便于后期换热管组的清理、检修及更换。

附图说明

图1为本实用新型的双锅筒倾斜式余热锅炉的结构视图；

图2为图1所示的双锅筒倾斜式余热锅炉的侧视图；

图3为图1所示的双锅筒倾斜式余热锅炉的俯视图；

图4为上锅筒、下锅筒、受热面管组、下降管的连接示意图；

图5为图4所示的A-A处的截面图；

图6为图5所示的B-B处的截面图；

图7为图4所示的上锅筒、下锅筒、受热面管组、下降管的侧视图；

图8为图7所示的受热面管组中开齿形螺旋翅片管的结构示意图；

图9为图8所示的开齿形螺旋翅片管的俯视图；

图10为图1所示的节能器部分的截面图。

图中：10、锅炉本体；11、进口烟道；12、第一换热烟道；13、第二换热烟道；20、下锅筒；30、上锅筒；40、受热面管组；41、开齿形螺旋翅片；50、下降管；60、节能器；70、烟囱。

具体实施方式

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，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在中间元件。相反，当元件为称作“直接”与另一元件连接时，不存在中间元件。

请参阅图1-图10，为本实用新型一较佳实施例的双锅筒倾斜式余热锅炉，用于将高温烟气/废气的余热进行回收，具体的，该双锅筒倾斜式余热锅炉包括锅炉本体10及安装在锅炉本体10上的下锅筒20、上锅筒30、受热面管组40、下降管50及节能器60；锅炉本体10沿着烟气流向依次设有进口烟道11、连接进口烟道11的第一换热烟道12、第二换热烟道13及出口烟道；下锅筒20布置在第一换热烟道12的下部，上锅筒30布置在第一换热烟道12的上部；受热面管组40布置在第一换热烟道12内且受热面管组40为倾斜设置，用于与高温烟气/废气进行热交换；上锅筒30与下锅筒20通过受热面管组40、下降管50相连；节能器60布置在第二换热烟道13内，用于预加热系统水。

上述双锅筒倾斜式余热锅炉通过设有锅炉本体10、下锅筒20、上锅筒30、受热面管组40、下降管50及节能器60等结构，锅炉本体10、下锅筒20、上锅筒30、受热面管组40和下降管50等部件采用在工厂内将各部件组装成一个模块后出厂，集成度较高，可大大减少了安装现场的工作量，同时，上锅筒30与下锅筒20通过倾斜的受热面管组40相连，可以降低换热管上的积灰，可保证较好的换热效果，烟气的排出阻力也较低，不会对生产造成影响。

可理解地，上锅筒30与下锅筒20根据受热面管组40的倾斜度进行位置布设，以便于内部水系统的布设，其中，上锅筒30与下锅筒20为错位设置，上锅筒30的直径大于下锅筒20的直径，上锅筒30内安装有汽水分离装置。上锅筒30布置于烟气通道的上部便于汽水混合物的收集，同时上锅筒30采用较大直径的锅筒，内部空间较为充裕，便于设置高效的汽水分离装置。下锅筒20布置于烟道的下部，采用较小直径的锅筒，保证可靠供水的前提下尽量节省钢材消耗，降低制造成本。在其中一实施例中，上锅筒30的直径为下锅筒20的直径的1.5-3倍。

在本实施例中，如图4至图9，受热面管组40与垂直方向所形成角度为30°-40°。具体的，受热面管组40与垂直方向所形成角度为30°。受热面管组40由若干换热管组成，换热管为开齿形螺旋翅片管，即换热管上开设有开齿形螺旋翅片41，如图8和图9。上锅筒30与下锅筒20通过倾斜的换热管及下降管50连接，组成一个整体，换热管采用开齿形螺旋翅片管布置，提供换热效果，与传统未开齿的相比，开齿形螺旋翅片管的传热系数可提高15%，极大程度的提高余热锅炉的换热效率，采用螺旋翅片管这样的扩展受热面形式，可大大降低整体设备的重量、占地、制造成本，换热管直接与上锅筒30相连，省去了常规原有余热锅炉的汽水引出管，使设备结构更紧凑，灵活。在其中一实施例中，如图6所示，各换热管从外到内呈错列布设，换热管的列数根据具体的需要设定，在此不再赘述。

如图1-图3，第一换热烟道12呈L状设置，第二换热烟道13呈垂直设置，即第一换热烟道12以L状结构与进口烟道11相连，第二换热烟道13直接与第一换热烟道12的顶部相连，烟气水平进入烟道内，与倾斜的换热管换热后垂直导出，实现了烟气在烟道壳体内的转向，以便于降低烟气出气的阻力。

再如图10，节能器60包括节能换热管组，节能换热管组与第二换热烟道13采用抽屉式结构设置，其中，节能换热管组为错列布设的开齿形螺旋翅片管组。节能器60布置与烟道壳体上部，减少余热锅炉整体占地，节能器60换热管同样采用开齿形螺旋翅片管错列布置，提供换热效果，可大大降低节能器60设备的外形尺寸，降低制造成本，同时节能器60换热管组与壳体之间采用抽屉式结构设计，便于后期换热管组的清理、检修及更换。

在另一些实施例中，出口烟道上连接有烟囱70，通过烟囱70将低温的烟气排放，或者将烟气再通过其他净化设备，净化后再排放。

再如图1至图3，锅炉本体10还设有控制仪表、烟道检测口、排水管、分配水管等，控制仪表包括压力、温度、液位、安全阀等等，排水管连接在下锅筒20下端，用于对其排污。以上配置的设备根据具体的需要进行设置，有些未列出的，根据需要再进行设计，在此不再赘述。

在另一些实施例中，本实用新型还提供一种供热系统，包括上述的双锅筒倾斜式余热锅炉，通过利用双锅筒倾斜式余热锅炉的高效回收高温烟气的余热，以达到加上系统水，得到饱和蒸汽，再通过管道，将饱和蒸汽输送至各个蒸汽配送管上，输送至用蒸汽用户中。

上述的双锅筒倾斜式余热锅炉的工作流程如下：

（1）烟气流程

燃气轮机等一些动力设备或者废气排除出的高温烟气从前部的进气烟道水平进入锅炉本体10，再与受热面管组40对流传热后，在锅炉本体10壳体后部向上转折90°，由下向上流经节能器60，烟气在节能器60内换热完成后，再通过烟囱70排入大气。

（2）水流程

余热锅炉给水首先进入节能器60，水在节能器60的换热管中从上向下流动，与烟气流向刚好彼此相反，形成“逆流”，从而增大了传热温差。从节能器60中换热后的水再通过给水管道进入锅炉本体10的上锅筒30中。给水在上锅筒30中，通过给水分配管均匀分配，维持上锅筒30内水位在正常范围内波动。上锅筒30内的水通过两侧的下降管50流入下锅筒20，再由下锅筒20均匀分配到锅炉本体10的各个换热管中。

（3）蒸汽流程

锅炉本体10的受热面管组40在与烟气对流换热后，吸收烟气热量，受热面管组40中产生的汽水混合物全部汇流到上锅筒30中，在上锅筒30内部的汽水分离装置中进行汽水分离，分离出来的水再次通过上锅筒30的下降管50流入下锅筒20循环。分离出来的饱和蒸汽，则通过上锅筒30顶部的主蒸汽管座引出，通过主蒸汽管道流向用汽点。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种双锅筒倾斜式余热锅炉，其特征在于，包括锅炉本体及安装在所述锅炉本体上的下锅筒、上锅筒、受热面管组、下降管及节能器；所述锅炉本体沿着烟气流向依次设有进口烟道、连接所述进口烟道的第一换热烟道、第二换热烟道及出口烟道；所述下锅筒布置在所述第一换热烟道的下部，所述上锅筒布置在所述第一换热烟道的上部；所述受热面管组布置在所述第一换热烟道内且所述受热面管组为倾斜设置；所述上锅筒与所述下锅筒通过所述受热面管组、下降管相连；所述节能器布置在所述第二换热烟道内。

2.根据权利要求1所述的双锅筒倾斜式余热锅炉，其特征在于，所述上锅筒与所述下锅筒为错位设置，所述上锅筒的直径大于所述下锅筒的直径，所述上锅筒内安装有汽水分离装置。

3.根据权利要求1所述的双锅筒倾斜式余热锅炉，其特征在于，所述受热面管组与垂直方向所形成角度为30°-40°。

4.根据权利要求3所述的双锅筒倾斜式余热锅炉，其特征在于，所述受热面管组与垂直方向所形成角度为30°。

5.根据权利要求3所述的双锅筒倾斜式余热锅炉，其特征在于，所述受热面管组由若干换热管组成，所述换热管为开齿形螺旋翅片管。

6.根据权利要求5所述的双锅筒倾斜式余热锅炉，其特征在于，各所述换热管从外到内呈错列布设。

7.根据权利要求1所述的双锅筒倾斜式余热锅炉，其特征在于，所述第一换热烟道呈L状设置，所述第二换热烟道呈垂直设置。

8.根据权利要求1所述的双锅筒倾斜式余热锅炉，其特征在于，所述节能器包括节能换热管组，所述节能换热管组与所述第二换热烟道采用抽屉式结构设置。

9.根据权利要求8所述的双锅筒倾斜式余热锅炉，其特征在于，所述节能换热管组为错列布设的开齿形螺旋翅片管组。

10.一种供热系统，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的双锅筒倾斜式余热锅炉。