專利名稱：有機(jī)熱載體鍋爐余熱高效回收系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種有機(jī)熱載體鍋爐余熱高效回收系統(tǒng)，屬鍋爐煙氣余熱回收領(lǐng) 域。
背景技術(shù)：
有機(jī)熱載體鍋爐是一種以有機(jī)導(dǎo)熱油或熔鹽為介質(zhì)的特種鍋爐，鍋爐通過燃料 燃燒產(chǎn)生高溫有機(jī)熱載體，為需要熱能的用熱設(shè)備提供熱量，而鍋爐燃料燃燒后產(chǎn)生達(dá) 3500C、50°C的高溫?zé)煔狻Ｓ袡C(jī)熱載體鍋爐大多未進(jìn)行余熱回收或僅增加空氣預(yù)熱器回收 部分煙氣余熱。排煙溫度高，通常250°C以上，鍋爐的整體熱效率較低，能量浪費(fèi)大，不符合 節(jié)能要求。如果將排煙溫度降至130°C左右，鍋爐熱效率可提高9%左右，因此進(jìn)一步合理 回收利用有機(jī)熱載體鍋爐的煙氣余熱，降低排煙溫度成為該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。國內(nèi)專利ZL200710046604. X公開了一種主要用于蒸汽鍋爐或熱水鍋爐的帶中低 壓蒸發(fā)器的復(fù)合流程，利用鍋爐煙氣余熱產(chǎn)生蒸汽供用戶使用，并引入了相變換熱器，利用 煙道尾端的剩余熱量對進(jìn)口空氣或鍋爐給水進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)一步降低煙氣排出溫度。但缺點(diǎn) 是，由于用戶對蒸汽的需求量不是恒定的，特別是當(dāng)鍋爐熱負(fù)荷較低，而蒸汽需求量卻大幅 增加的情況下，外供蒸汽量不足，勢必對蒸汽用戶產(chǎn)生影響。另一方面，蒸汽用量的變化也 對鍋爐的高效運(yùn)行不利。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種有機(jī)熱載體鍋爐余熱高效回收系統(tǒng)，以合理回收利 用煙氣余熱，降低煙氣排放溫度，而且可根據(jù)熱用戶蒸汽負(fù)荷的變化調(diào)節(jié)余熱蒸汽的產(chǎn)汽量。有機(jī)熱載體鍋爐余熱高效回收系統(tǒng)，包含有機(jī)熱載體鍋爐和煙道，煙道內(nèi)依次設(shè) 有蒸發(fā)器、水預(yù)熱器、空氣預(yù)熱器和包含蒸發(fā)段和冷凝段的相變換熱器，蒸發(fā)器通過上升管 和下降管與煙道外的汽包連成回路；水預(yù)熱器的出口端與汽包相連；所說的相變換熱器的 蒸發(fā)段位于煙道內(nèi)，冷凝段位于煙道外的通風(fēng)管內(nèi)，該通風(fēng)管與煙道內(nèi)的空氣預(yù)熱器相通； 系統(tǒng)還包含一個(gè)調(diào)熱器，所說的調(diào)熱器包含殼體和從殼體內(nèi)通過的水管，該殼體的進(jìn)口端 和出口端分別連接有機(jī)熱載體鍋爐的導(dǎo)熱油出口管和導(dǎo)熱油進(jìn)口的熱油泵；所說從殼體內(nèi) 通過的水管一端是與汽包相連接的出水端，另一端是調(diào)熱器進(jìn)水端。所說的調(diào)熱器進(jìn)水端與汽包的另一根下降管相連接并與汽包形成回路；另一個(gè)方 案是，調(diào)熱器進(jìn)水端與水預(yù)熱器的出水端相連接。所說水預(yù)熱器的出水端裝有通入軟水箱的回水管道。所說水預(yù)熱器的進(jìn)水、出水端之間連有給水旁路和旁路閥。所說的汽包蒸汽輸出管連有蓄熱器。所說調(diào)熱器殼體內(nèi)的水管可以是列管、翅片管、蛇形管或螺旋槽管。 系統(tǒng)設(shè)有煙氣排出溫度自控裝置。3[0012]本系統(tǒng)利用有機(jī)熱載體鍋爐的高溫?zé)煔獾挠酂嵋来巫鳛檎舭l(fā)器、水預(yù)熱器、空氣 預(yù)熱器和相變化換熱器的熱源，產(chǎn)生供生產(chǎn)或生活使用的蒸汽和熱水，產(chǎn)生的熱空氣送入 有機(jī)熱載體鍋爐，提高進(jìn)風(fēng)溫度，減少燃料消耗，使煙氣余熱得到合理回收利用，排煙溫度 降低。本系統(tǒng)的調(diào)熱器的熱源來自鍋爐出口導(dǎo)熱油，用于調(diào)節(jié)蒸汽產(chǎn)量，以適應(yīng)蒸汽負(fù)荷的 變化；當(dāng)有機(jī)熱載體鍋爐熱用戶熱負(fù)荷降低時(shí)，有機(jī)熱載體鍋爐無需減弱燃燒，可通過調(diào)熱 器增加蒸汽產(chǎn)量，保證系統(tǒng)高效運(yùn)行；當(dāng)熱用戶熱負(fù)荷不變時(shí)，如外供蒸汽需求量增加，可 加強(qiáng)燃燒，通過調(diào)熱器增加產(chǎn)汽量。當(dāng)蒸汽用量減少或無需求時(shí)，可通過蓄熱器進(jìn)行調(diào)節(jié)。 另外，系統(tǒng)設(shè)置的自控裝置根據(jù)蒸發(fā)段的壁溫(或煙道出口處壁溫)值，通過控制水預(yù)熱器 的旁路調(diào)節(jié)閥開度等手段，可使煙道出口的排煙溫度降低至僅高于相變換熱器的蒸發(fā)段壁 面的煙氣酸露點(diǎn)，即在避免結(jié)露的前提下，達(dá)到最大限度利用煙氣廢熱的目的。本系統(tǒng)在有 機(jī)熱載體鍋爐的額定設(shè)計(jì)工況下運(yùn)行時(shí)效率更高，即使蒸汽/熱水負(fù)荷波動(dòng)時(shí)，仍可確保 穩(wěn)定供給，達(dá)到系統(tǒng)節(jié)能的目的。
圖1和圖2分別是有機(jī)熱載體鍋爐余熱有機(jī)熱載體回收系統(tǒng)的兩個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示 意圖。圖中，1-有機(jī)熱載體鍋爐，2-煙道，3-1-相變化換熱器蒸發(fā)段，3-2-相變化換熱器 冷凝段，4-空氣預(yù)熱器，5-給水泵，6-自控裝置，7-水預(yù)熱器，8-調(diào)熱器，9-汽包，10-蓄熱 器，11-上升管，12、15-下降管，13-蒸發(fā)器，14-給水旁路閥，16-鍋爐導(dǎo)熱油進(jìn)口泵，17-軟 水箱，18-水預(yù)熱器回水閥，19-鍋爐導(dǎo)熱油出口閥。
具體實(shí)施方式
圖1是本實(shí)用新型有機(jī)熱載體鍋爐余熱高效回收系統(tǒng)的實(shí)施例，有機(jī)熱載體鍋爐 1設(shè)有導(dǎo)熱油進(jìn)口閥、導(dǎo)熱油進(jìn)口泵16、導(dǎo)熱油出口閥19和煙道2 ；煙道2內(nèi)依次設(shè)有蒸發(fā) 器13、水預(yù)熱器7、空氣預(yù)熱器4和相變換熱器的蒸發(fā)段3-1、冷凝段3-2，其中蒸發(fā)段3_1 位于煙道2內(nèi)，相變換熱器的冷凝段3-2位于煙道2之外的通風(fēng)管內(nèi)，該通風(fēng)管與煙道2內(nèi) 的空氣預(yù)熱器4相通。蒸發(fā)器13兩端與煙道外的汽包9的上升管11和下降管12連成回 路。水預(yù)熱器7的出水通入汽包9，汽包9的蒸汽輸出管路中連有蓄熱器10。調(diào)熱器8以 來自鍋爐1的導(dǎo)熱油為熱源，本例中，從調(diào)熱器8殼體內(nèi)通過的水管通過下降管15與汽包 形成回路，水與殼體內(nèi)導(dǎo)熱油換熱升溫后返回汽包，而離開殼體的導(dǎo)熱油通過鍋爐導(dǎo)熱油 進(jìn)口泵16返回鍋爐1。圖2實(shí)施例與圖1不同的是調(diào)熱器8中，其殼體內(nèi)的水管進(jìn)口端與水預(yù)熱器的出 口端相連接。圖1和圖2實(shí)施例均有一個(gè)軟水箱17。水預(yù)熱器7的進(jìn)、出端之間連有旁路和旁 路閥14。來自軟水箱17的軟化水經(jīng)給水泵5增壓后，經(jīng)水預(yù)熱器7及給水調(diào)節(jié)閥14進(jìn)入 汽包9，經(jīng)下降管12、蒸發(fā)器13、上升管11，汽包9產(chǎn)生蒸汽。調(diào)熱器8設(shè)置在下降管15和 汽包9之間。通過調(diào)熱器8可方便調(diào)節(jié)外供蒸汽量。自控裝置6根據(jù)蒸發(fā)段3-1的壁溫信 號，調(diào)節(jié)給水調(diào)節(jié)閥14的開度等手段，改變煙氣經(jīng)過水預(yù)熱器7后的煙氣溫度，控制蒸發(fā)段3-1壁溫在煙氣酸露點(diǎn)以上，防止酸液對蒸發(fā)段3-1發(fā)生低溫腐蝕的隱患。外界冷空氣經(jīng)相 變換熱器的冷凝段3-2預(yù)熱、通入空氣預(yù)熱器4再升溫后通入有機(jī)熱載體鍋爐1，作為助燃空氣。給水泵5在向汽包9間斷補(bǔ)水時(shí)，在間隔的時(shí)間內(nèi)，由軟水箱17、給水泵5、給水預(yù) 熱器7、水預(yù)熱器回水閥18、軟水箱17形成閉路循環(huán)，確保給水預(yù)熱器仍有效工作。調(diào)熱器8實(shí)質(zhì)是一個(gè)給水加熱器，可以采用列管換熱器、翅片換熱器、蛇形管換熱 器或螺旋槽管等結(jié)構(gòu)。本系統(tǒng)的調(diào)熱器8的熱源來自有機(jī)熱載體鍋爐1出口導(dǎo)熱油，用于調(diào)節(jié)蒸汽產(chǎn)量， 以適應(yīng)蒸汽負(fù)荷的變化；當(dāng)有機(jī)熱載體鍋爐1熱用戶熱負(fù)荷降低時(shí)，無需減弱燃燒，可通過 調(diào)熱器8增加蒸汽產(chǎn)量，保證系統(tǒng)高效運(yùn)行；當(dāng)熱用戶熱負(fù)荷不變時(shí)，如外供蒸汽需求量增 加，可加強(qiáng)燃燒，通過調(diào)熱器8增加產(chǎn)汽量。當(dāng)蒸汽用量減少或無需求時(shí)，可通過蓄熱器10 進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)有機(jī)熱載體用戶不需要熱負(fù)荷時(shí)，有機(jī)熱載體鍋爐仍然可以通過調(diào)熱器8繼續(xù) 運(yùn)行，產(chǎn)生蒸汽，此時(shí)有機(jī)熱載體鍋爐實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于蒸汽鍋爐在運(yùn)行。比如一臺0. 7麗的 有機(jī)熱載體鍋爐，熱當(dāng)量約相當(dāng)于蒸發(fā)量1T/H的蒸汽鍋爐，通過合適的調(diào)熱器，有機(jī)熱載 體攜帶的熱負(fù)荷可以全部用來產(chǎn)生蒸汽，結(jié)合煙氣余熱回收的熱量，總產(chǎn)汽量約1. 1T/H左 右。顯然鍋爐的調(diào)節(jié)余量很大。
權(quán)利要求1.有機(jī)熱載體鍋爐余熱高效回收系統(tǒng)，包含有機(jī)熱載體鍋爐(1)和煙道O)，煙道內(nèi)依 次設(shè)有蒸發(fā)器(13)、水預(yù)熱器(7)、空氣預(yù)熱器(4)和包含蒸發(fā)段(3-1)和冷凝段(3-2)的 相變換熱器，蒸發(fā)器(1 通過上升管(11)和下降管(1 與煙道外的汽包(9)連成回路； 水預(yù)熱器(7)的出口端與汽包(9)相連；所說的相變換熱器的蒸發(fā)段(3-1)位于煙道(2) 內(nèi)，冷凝段(3- 位于煙道外的通風(fēng)管內(nèi)，該通風(fēng)管與煙道O)內(nèi)的空氣預(yù)熱器(4)相通； 系統(tǒng)還包含一個(gè)調(diào)熱器(8)，它包含殼體和從殼體內(nèi)通過的水管，該殼體的進(jìn)口端和出口端 分別連接有機(jī)熱載體鍋爐(1)的導(dǎo)熱油出口管和導(dǎo)熱油進(jìn)口油泵(16)；所說從殼體內(nèi)通過 的水管一端是與汽包(9)相連接的出水端，另一端是調(diào)熱器進(jìn)水端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)熱載體鍋爐余熱高效回收系統(tǒng)，其特征是所說的調(diào)熱器 (8)進(jìn)水端與汽包(9)的另一根下降管(1 相連接并與汽包(9)形成回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)熱載體鍋爐余熱高效回收系統(tǒng)，其特征是所說的調(diào)熱器(8)進(jìn)水端與水預(yù)熱器(7)的出水端相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的有機(jī)熱載體鍋爐余熱高效回收系統(tǒng)，其特征是所說水預(yù) 熱器(7)的進(jìn)水、出水端之間連有給水旁路和旁路閥(14)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的有機(jī)熱載體鍋爐余熱高效回收系統(tǒng)，其特征是所說水預(yù) 熱器(7)的出水端裝有通入軟水箱(17)的回水管道。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機(jī)熱載體鍋爐余熱高效回收系統(tǒng)，其特征是所說的汽包(9)蒸汽輸出管連有蓄熱器(10)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的有機(jī)熱載體鍋爐余熱高效回收系統(tǒng)，其特征是所說調(diào)熱器 (8)殼體內(nèi)的水管是列管、翅片管、蛇形管或螺旋槽管。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的有機(jī)熱載體鍋爐余熱高效回收系統(tǒng)，其特征是設(shè)有煙氣排出 溫度自控裝置(6)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種有機(jī)熱載體鍋爐余熱高效回收系統(tǒng)，包含有機(jī)熱載體鍋爐和煙道，煙道內(nèi)設(shè)有蒸發(fā)器、水預(yù)熱器、空氣預(yù)熱器和包含蒸發(fā)段和冷凝段的相變換熱器，蒸發(fā)器與汽包連成回路，水預(yù)熱器的出口端與汽包相連；相變換熱器的蒸發(fā)段位于煙道內(nèi)，冷凝段位于煙道外的通風(fēng)管內(nèi)，該通風(fēng)管與煙道內(nèi)的空氣預(yù)熱器相通；系統(tǒng)還包含一個(gè)調(diào)熱器，調(diào)熱器殼體的進(jìn)口端和出口端分別連接鍋爐的導(dǎo)熱油出口管和導(dǎo)熱油進(jìn)口油泵，從殼體內(nèi)通過的水管的出水端與汽包相連，進(jìn)水端與汽包相連形成回路或與水預(yù)熱器的出口端相連接。本系統(tǒng)在有機(jī)熱載體鍋爐的額定設(shè)計(jì)工況下運(yùn)行時(shí)，熱效率高，通過調(diào)熱器可方便調(diào)節(jié)蒸汽產(chǎn)量，在蒸汽負(fù)荷波動(dòng)時(shí)，仍可確保穩(wěn)定供給。
文檔編號F24H9/00GK201837064SQ201020529049
公開日2011年5月18日 申請日期2010年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月14日
發(fā)明者周孝坤, 朱利洪, 王師祥, 王海波, 陳惠明 申請人:王海波