專利名稱：蒸汽鍋爐煙管余熱回收利用裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種余熱回收利用裝置，尤其是一種蒸汽鍋爐煙管余熱回收利用裝置。此外，本發(fā)明還涉及一種余熱回收利用方法，尤其是一種蒸汽鍋爐煙管余熱回收利用方法。
背景技術：
蒸汽鍋爐是白酒蒸餾過程中的重要設備，同時也是主要的能源消耗設備。鍋爐內(nèi)燃氣或煤炭所產(chǎn)生的熱量，大部分傳遞與爐體，用于鍋爐水的加熱，但也有相當一部分熱量從鍋爐煙管中直接散失掉，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)，鍋爐煙管口溫度高達300°C以上，具有相當大的熱能，能夠?qū)⒁簯B(tài)水迅速汽化。隨著全球能源的不斷減少，節(jié)能降耗已經(jīng)成為現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展的起碼要求。蒸汽鍋爐煙管中具有較大的熱能資源，具有重要利用價值。目前常用的余熱回收器僅有一級，由于余熱回收器需產(chǎn)生蒸汽用以回收能源，這樣導致煙氣的溫度最多降到蒸汽的溫度，而且在正常生產(chǎn)下，煙氣本身具有一定的流速，基本無法降低到蒸汽的溫度， 這就導致煙氣在排空時仍然具有較高的溫度，浪費掉大量的熱量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種提高余熱回收效率的蒸汽鍋爐煙管余熱回收利用裝置。本發(fā)明解決其技術問題所采用的蒸汽鍋爐煙管余熱回收利用裝置，包括一級余熱回收器和二級余熱回收器；所述一級余熱回收器的下部設置有一級進水口和一級煙氣進口，其上部設置有一級煙氣出口和一級蒸汽出口 ；所述二級余熱回收器的上部設置有二級進水口和二級煙氣出口，其下部設置有二級煙氣進口和熱水出口 ；所述一級煙氣出口與所述二級煙氣進口相連通，所述熱水出口與所述一級進水口相連通。進一步的是，所述熱水出口連接出水管，所述出水管分為兩路管道，一路管道與所述一級進水口相連通，另一路管道為汽鍋爐送水管道。進一步的是，所述一級進水口與所述熱水出口相連的管路上設置有水泵。進一步的是，還包括回收蒸汽冷卻水的冰桶，所述冰桶與所述二級進水口通過輸水管道相連，所述輸水管道上設置有循環(huán)水泵。進一步的是，所述一級余熱回收器的頂部設置有水封裝置。進一步的是，所述一級余熱回收器的一級煙氣進口上還設置有安全排空煙道。本發(fā)明另一個要節(jié)約的技術問題是提供一種提高余熱回收效率的蒸汽鍋爐煙管余熱回收利用方法。本發(fā)明還提供了一種蒸汽鍋爐煙管余熱回收利用方法，在將蒸汽鍋爐煙管余熱回收利用裝置的一級煙氣進口與鍋爐的排煙口連通后，通過下述步驟回收余熱A、將水通過二級進水口加入到二級余熱回收器中，利用煙氣余熱對二級余熱回收器中的水加熱；
B、待二級余熱回收器中的水溫達到設定值后，將加熱后的水通過一級進水口加入到一級余熱回收器中，利用煙氣余熱將一級余熱回收器中的水加熱為蒸汽；C、持續(xù)運行A和B步驟，以持續(xù)回收余熱。進一步的是，在B步驟中，將加熱后的水一部分加入到蒸汽鍋爐中產(chǎn)生蒸汽，另一部分加入到一級余熱回收器中產(chǎn)生蒸汽。進一步的是，在B步驟產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)使用液化為水后通過冰桶回收，再通過冰桶中的液化水為A步驟中的二級余熱回收器提供水。進一步的是，所述冰桶中的水溫為60 80°C，所述二級余熱回收器中的水溫設定值為90 100°C。本發(fā)明的有益效果是通過將水泵入到二級余熱回收器，利用水有效地實現(xiàn)對煙管上部殘余熱量的吸收，同時對水進行了加熱，加熱后的水溫可達到90°C 100°C，將加熱后的水通過一級余熱回收器，進一步利用熱水吸收煙管底部較高的熱量，并直接產(chǎn)生蒸汽， 從而有效地實現(xiàn)對煙管底部殘余熱量的良好吸收，并且進入一級余熱回收器的水溫度較高，產(chǎn)生蒸汽的效率更高。以溫度較低的水，從煙管的上部至下部加熱，實現(xiàn)對真?zhèn)€煙管內(nèi)殘余熱量的高效吸收，并且采用熱水回鍋爐體內(nèi)和直接加熱成蒸汽的方式，最終實現(xiàn)對煙管內(nèi)殘余熱量的回收利用，從而降低了鍋爐生產(chǎn)蒸汽所需的能源。同時可以將熱水連接到鍋爐內(nèi)，從而實現(xiàn)對煙管上部殘余熱量的回收利用。并且，熱水打入鍋爐體內(nèi)，對于穩(wěn)定鍋爐內(nèi)蒸汽壓具有重要的作用，很好地保障了正常生產(chǎn)用汽的需求，提高了生產(chǎn)效率。另外， 通過將煙管余熱回收利用與冰桶熱水回收利用相結(jié)合，有效地實現(xiàn)對蒸汽熱量的高效回收利用，從而使得鍋爐內(nèi)能源處于循環(huán)回收利用狀態(tài)，大大降低鍋爐的能源消耗。


圖1是本發(fā)明的示意圖；圖中零部件、部位及編號一級余熱回收器1、一級蒸汽出口 101、一級煙氣進口 102、一級進水口 103、一級煙氣出口 104、二級余熱回收器2、二級進水口 201、熱水出口 202、 二級煙氣進口 203、二級煙氣出口 204、蒸汽鍋爐3、鍋爐進水口 301、鍋爐蒸汽出口 302、冰桶 4、水封裝置5、安全排空煙道6、循環(huán)水泵7、水泵8。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。如圖1所示，本發(fā)明包括一級余熱回收器1和二級余熱回收器2 ；所述一級余熱回收器1的下部設置有一級進水口 103和一級煙氣進口 102，其上部設置有一級煙氣出口 104 和一級蒸汽出口 101 ；所述二級余熱回收器2的上部設置有二級進水口 201和二級煙氣出口 204，其下部設置有二級煙氣進口 203和熱水出口 202 ；所述一級煙氣出口 104與所述二級煙氣進口 203相連通，所述熱水出口 202與所述一級進水口 103相連通。所述一級余熱回收器1的頂部可設置有水封裝置5。在使用時，一級余熱回收器1的一級煙氣進口 102直接安裝在蒸汽鍋爐3的煙管，二級余熱回收器2的二級煙氣進口 203則與一級余熱回收器1的一級煙氣出口 104相連，即此時一級余熱回收器1與二級余熱回收器2串聯(lián)。因此，煙氣首先與一級余熱回收器1中的水進行熱交換，然后再與二級余熱回收器2中的水進行熱交換。介質(zhì)水首先流入到二級余熱回收器2中，經(jīng)二級余熱回收器2加熱到設定溫度后再流入到一級余熱回收器1中，一級余熱回收器1處煙氣的溫度就是蒸汽鍋爐3出口處的溫度，一般高達300°C以上，而二級余熱回收器2處的煙氣則以及和一級余熱回收器1進行過熱交換， 因此溫度較低。介質(zhì)水首先進入到二級余熱回收器2中，此時水溫度較低，因此能夠很好的吸收較低溫度煙氣的熱量，從而使得排出的煙氣溫度較低，達到一定溫度的水再流入到一級余熱回收器1中，由于此處的煙氣溫度較高，此時就可以直接將水加熱為水蒸汽，從而達到了余熱的回收利用，由于進入一級余熱回收器1中的水以及經(jīng)過二級余熱回收器2的加熱，因此本身具有一定的溫度，這就使得水的汽化效率增加，提高了蒸汽的產(chǎn)出。采用上述的兩級余熱回收，既能降低排出煙氣的溫度，也能提高產(chǎn)生水蒸汽的效率。二級余熱回收器 2可以為單一的余熱回收器，也可以是多級的余熱回收器組合，多級的余熱回收器組合可以采用串聯(lián)并聯(lián)之類的方式為一級余熱回收器1提供熱水。為了穩(wěn)定蒸汽鍋爐內(nèi)的蒸汽內(nèi)壓和合理利用熱水，如圖1所述，所述熱水出口 202 連接出水管，所述出水管分為兩路管道，一路管道與所述一級進水口 103相連通，另一路管道為蒸汽鍋爐送水管道。通常，二級余熱回收器2產(chǎn)生的熱水量超過一級余熱回收器2的蒸汽產(chǎn)量，因此多余部分的熱水就可以通過管道供給蒸汽鍋爐3，這樣不僅更好的利用了能源，而且穩(wěn)定了蒸汽鍋爐3的內(nèi)壓，這是由于普通的蒸汽鍋爐3供水均為溫度較低的冷水， 這些冷水在進入到蒸汽鍋爐3中后必然會降低蒸汽鍋爐3中的溫度，此時的蒸汽產(chǎn)生量必然大幅減少，造成了蒸汽鍋爐3中的蒸汽內(nèi)壓波動極大，而在采用本發(fā)明的結(jié)構后，可以直接將余熱產(chǎn)生的熱水加入到蒸汽鍋爐3中，使得進入蒸汽鍋爐3中的水具有一定的溫度，可以有效的緩解蒸汽內(nèi)壓的波動，更好地保障了正常生產(chǎn)用汽的需求，提高了生產(chǎn)效率。為了提高水輸送效率，如圖1所示，所述一級進水口 103與所述熱水出口 202相連的管路上設置有水泵8。二級余熱回收器2中的水直接通過水泵8加入到一級余熱回收器 1中，提高了水的輸送效率。為了有效形成水資源循環(huán)，如圖1所示，還包括回收蒸汽冷卻水的冰桶4，所述冰桶4與所述二級進水口 201通過輸水管道相連，所述輸水管道上設置有循環(huán)水泵7。本發(fā)明產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)生產(chǎn)利用后其液化后的水由冰桶4收集，這些水本身具有一定的溫度，此時再將這些水輸送到二級余熱回收器2中進行加熱，最后由蒸汽鍋爐3和一級余熱回收器 1加熱為蒸汽，并以此循環(huán)，這樣除去必然會浪費的水，其余的水資源都得到了循環(huán)利用，節(jié)約了水資源。為了控制煙氣的壓力，如圖1所示，所述一級余熱回收器1的一級煙氣進口 102上還設置有安全排空煙道6。在煙氣壓力較大的情況下，可以利用安全排空煙道6輔助排出煙氣，必然壓力過大對一級余熱回收器1和二級余熱回收器2造成安全威脅。本發(fā)明提供的方法在將蒸汽鍋爐煙管余熱回收利用裝置的一級煙氣進口 102與鍋爐的排煙口連通后，通過下述步驟回收余熱A、將水通過二級進水口 201加入到二級余熱回收器2中，利用煙氣余熱對二級余熱回收器2中的水加熱；B、待二級余熱回收器2中的水溫達到設定值后，通常為90 100°C，將加熱后的水通過一級進水口 103加入到一級余熱回收器1中，采用水泵8作為動力源即可，利用煙氣余熱將一級余熱回收器1中的水加熱為蒸汽，蒸汽可通過管道輸送到蒸汽鍋爐3的蒸汽管道上，從而在生產(chǎn)中得到利用；C、持續(xù)運行A和B步驟，以持續(xù)回收余熱，即A和B步驟均是持續(xù)運行的，即在一級余熱回收器1產(chǎn)生蒸汽時，二級余熱回收器2仍然在產(chǎn)生熱水，只是在同一批介質(zhì)水上分先后。本方法，將溫度較低的水，從蒸汽鍋爐3煙管的上部至下部加熱，實現(xiàn)對真?zhèn)€煙管內(nèi)殘余熱量的高效吸收，最終實現(xiàn)對煙管內(nèi)殘余熱量的回收利用，從而降低了鍋爐生產(chǎn)蒸汽所需的能源。優(yōu)選的方法是，在B步驟中，將加熱后的水一部分加入到蒸汽鍋爐3中產(chǎn)生蒸汽， 另一部分加入到一級余熱回收器1中產(chǎn)生蒸汽。實際上，一級余熱回收器1并不足以消化掉二級余熱回收器2產(chǎn)生的熱水，此時，將一部分熱水加入到蒸汽鍋爐3中產(chǎn)生蒸汽，可以更好的回收能源，并且，這部分熱水可以避免進入蒸汽鍋爐3中的水溫度過低，從而保證了蒸汽鍋爐3中的蒸汽內(nèi)壓穩(wěn)定，更好地保障了正常生產(chǎn)用汽的需求，提高了生產(chǎn)效率。為了進行水循環(huán)，如圖1所示，在B步驟產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)使用液化為水后通過冰桶4 回收，再通過冰桶4中的液化水為A步驟中的二級余熱回收器2提供水。在整個生產(chǎn)中，水是作為介質(zhì)存在，即其通過吸收熱量轉(zhuǎn)化為水蒸汽，水蒸汽為后續(xù)生產(chǎn)提供能量后液化為水。液化后的水具有一定的溫度，通常為60 80°C，作為優(yōu)選的方案，此時就可以直接用冰桶4回收液化水，并用液化水輸送到二級余熱回收器2中加熱，以此進行循環(huán)，液化水本身具有一定的溫度，因此在二級余熱回收器2的加熱過程就會縮短，這樣就提高了整體的加熱效率，并且還減少了二級余熱回收器2的水供應量，節(jié)約了水資源。實施例一采用上述的本發(fā)明方法有利于節(jié)能、節(jié)水，降低能源消耗，節(jié)約生產(chǎn)成本。以燃氣鍋爐為研究對象，采用本發(fā)明方法和普通蒸汽鍋爐使用方法，后者作為對照，進行試驗研究，研究本發(fā)明方法的節(jié)能、節(jié)水情況，本發(fā)明的方法采用最優(yōu)方案，即前述所有方法的組合。結(jié)果如下表1 :表1采用本發(fā)明方法鍋爐的能耗、水耗情況
權利要求
1.蒸汽鍋爐煙管余熱回收利用裝置，其特征在于包括一級余熱回收器(1)和二級余熱回收器O)；所述一級余熱回收器(1)的下部設置有一級進水口(10 和一級煙氣進口(102)，其上部設置有一級煙氣出口(104)和一級蒸汽出口(101)；所述二級余熱回收器(2) 的上部設置有二級進水口(201)和二級煙氣出口 004)，其下部設置有二級煙氣進口(203) 和熱水出口(20 ；所述一級煙氣出口(104)與所述二級煙氣進口(20 相連通，所述熱水出口(202)與所述一級進水口(103)相連通。
2.如權利要求1所述的蒸汽鍋爐煙管余熱回收利用裝置，其特征在于所述熱水出口 (202)連接出水管，所述出水管分為兩路管道，一路管道與所述一級進水口(10 相連通， 另一路管道為蒸汽鍋爐送水管道。
3.如權利要求2所述的蒸汽鍋爐煙管余熱回收利用裝置，其特征在于所述一級進水口(10 與所述熱水出口(20 相連的管路上設置有水泵(8)。
4.如權利要求1所述的蒸汽鍋爐煙管余熱回收利用裝置，其特征在于還包括回收蒸汽冷卻水的冰桶G)，所述冰桶(4)與所述二級進水口(201)通過輸水管道相連，所述輸水管道上設置有循環(huán)水泵(7)。
5.如權利要求1所述的蒸汽鍋爐煙管余熱回收利用裝置，其特征在于所述一級余熱回收器(1)的頂部設置有水封裝置(5)。
6.如權利要求1至5任一權利要求所述的蒸汽鍋爐煙管余熱回收利用裝置，其特征在于所述一級余熱回收器(1)的一級煙氣進口(102)上還設置有安全排空煙道(6)。
7.采用如權利要求1所述蒸汽鍋爐煙管余熱回收利用裝置的蒸汽鍋爐煙管余熱回收利用方法，其特征在于在將蒸汽鍋爐煙管余熱回收利用裝置的一級煙氣進口(10 與鍋爐的排煙口連通后，通過下述步驟回收余熱A、將水通過二級進水口(201)加入到二級余熱回收器O)中，利用煙氣余熱對二級余熱回收器O)中的水加熱；B、待二級余熱回收器O)中的水溫達到設定值后，將加熱后的水通過一級進水口(103)加入到一級余熱回收器(1)中，利用煙氣余熱將一級余熱回收器(1)中的水加熱為蒸汽；C、持續(xù)運行A和B步驟，以持續(xù)回收余熱。
8.如權利要求7所述的蒸汽鍋爐煙管余熱回收利用方法，其特征在于在B步驟中，將加熱后的水一部分加入到蒸汽鍋爐(3)中產(chǎn)生蒸汽，另一部分加入到一級余熱回收器(1)中產(chǎn)生蒸汽。
9.如權利要求7或8所述的蒸汽鍋爐煙管余熱回收利用方法，其特征在于在B步驟產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)使用液化為水后通過冰桶回收，再通過冰桶中的液化水為A步驟中的二級余熱回收器( 提供水。
10.如權利要求9所述的蒸汽鍋爐煙管余熱回收利用方法，其特征在于所述冰桶(4) 中的水溫為60 80°C，所述二級余熱回收器O)中的水溫設定值為90 100°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種余熱回收利用裝置，尤其是一種蒸汽鍋爐煙管余熱回收利用裝置。本發(fā)明提供了一種提高余熱回收效率的蒸汽鍋爐煙管余熱回收利用裝置，包括一級余熱回收器和二級余熱回收器；所述一級余熱回收器的下部設置有一級進水口和一級煙氣進口，其上部設置有一級煙氣出口和一級蒸汽出口；所述二級余熱回收器的上部設置有二級進水口和二級煙氣出口，其下部設置有二級煙氣進口和熱水出口；所述一級煙氣出口與所述二級煙氣進口相連通，所述熱水出口與所述一級進水口相連通。通過將水泵入到二級余熱回收器，利用水有效地實現(xiàn)對煙管上部殘余熱量的吸收，將加熱后的水通過一級余熱回收器，進一步利用熱水吸收煙管底部較高的熱量，并直接產(chǎn)生蒸汽。
文檔編號F22D11/00GK102537918SQ20121003529
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月16日 優(yōu)先權日2012年2月16日
發(fā)明者任劍波, 劉小剛, 盧中明, 楊俊 , 涂榮坤, 涂飛勇 申請人:瀘州品創(chuàng)科技有限公司