CN203928799U - 除尘自然循环强化传热烟气余热回收装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种除尘自然循环强化传热烟气余热回收装置，包括横截面为长方形的水箱和设置于水箱上部的横截面为梯形的除沫室，水箱内部设有与进水管连通的用于控制水箱内部水位的浮球给水阀，所述水箱内部靠近底部的位置对称设有隔板，所述水箱壁与隔板之间形成下降通道，两隔板间设有换热管束，所述水箱外侧壁靠近顶部的位置设有与水箱内部连通的烟气进管，所述烟气进管位于水箱内部的一端连接有烟气支管。本实用新型能强化换热管束区的传热能力，降低换热管束的换热面积，降低换热器的体积和成本；同时还可以捕捉烟气中的烟尘及部分有害物质，降低排放。
Description
技术领域
本实用新型属于锅炉烟气余热回收装置领域，具体涉及一种除尘自然循环强化传热烟气余热回收装置。
背景技术
一般锅炉或其他工业燃烧设备，其烟气排出温度较高，达数百摄氏度，具有一定的热量回收价值。为了回收烟气余热，一般采用换热器，通过热量交换的形式，降低烟气的排烟温度，将热量回收回锅炉，或者其他需要供热的地方。如加热锅炉给水，或者加热锅炉燃烧用的空气，从而可以实现热量的回收。为此大量的回收技术已经提出。
一种烟气余热回收发电装置(CN 201280956 Y)，由加热***、注油***和发电***组成；加热***由导热油锅炉、过滤器、分油缸、上行循环泵、下行循环泵、集油缸、油液上行管道、油液下行管道组成；导热油锅炉经过旁通烟道与主烟道连通，旁通烟道内设置有烟气切换调节阀；注油***与油液下行管道并联，注油***由注油泵、膨胀槽、热油泵、热油储槽构成；发电***由蒸发器、二次预热器、透平、发电机、一次预热器、冷凝器、工质循环泵组成，工质循环泵设置在工质液相管道上，油液下行管道、注油管道、工质气相管道上设置有控制阀门。该装置采用双工质双循环***。
一种加热炉烟气余热的回收利用方法及加热炉***（CN 101846459 A）提出了一种加热炉烟气余热的回收利用方法。该方法是将空气和加热炉出来的烟气分别引入换热装置，在所述换热装置中进行换热，将换热后的空气送入所述加热炉中，将换热后的烟气排出所述换热装置。
电站锅炉排烟余热高品位回收利用***（CN 201779684 U）提出了一种电站锅炉余热高品位回收利用***。该***在烟道上按烟气走向依次安装有烟气余热回收二次换热器和烟气余热回收一次换热器，空气鼓风机与空气预热器的连接管道上安装有空气预热一次换热器，空气预热一次换热器、烟气余热回收一次换热器和一次循环水泵组成一个封闭水循环路。该***通过提高空气预热器入口空气温度来提升空气预热器出口烟气温度，从而获得更高的烟气余热回收温度，用于加热给水，做到烟气余热高品位回收利用。
垃圾焚烧余热回收锅炉（CN101701702A）本发明公开了一种垃圾焚烧余热回收锅炉，包括锅炉主体及连接于其上并由水冷壁形成的烟气通道；烟气通道中设有蒸发器、过热器和省煤器；其中烟气通道中还设有除尘装置。本发明克服现有技术存在的缺点，它能在垃圾焚烧产生的烟气中分离并收集大部分的没有吸附有害物质而属于一般废物的飞灰，最大限度地减少烟气中的二恶英、重金属等有害物质吸附在飞灰中，将传统的垃圾焚烧发电厂中危险废弃物飞灰变为可再利用的一般固体废弃物；同时提高余热锅炉的热效率，减少烟气净化***的负荷，延长垃圾焚烧炉的使用时间。
转炉废气余热回收利用***（CN 101482373 B）涉及转炉废气余热回收利用***，包括转炉烟罩一次余热锅炉、汽水分离器、围板和顶棚、烟气净化***、二次除尘烟箱、烟气净化***、蒸汽发电机，在转炉烟罩排管式余热锅炉的烟气出口处连接一个转炉废气下降管路与二次余热锅炉***相连接，此二次余热锅炉***由二次余热锅炉、蒸汽出口、烟气出口、软水管路、流量计和管道阀门、蒸汽压力表、水位计及安全阀，调节吸力的多扇阀。该***将一次除尘、二次除尘、二次回收、上围板等几部分余热锅炉的蒸汽全部收集起来，将有可能利用的转炉废气余热充分完全地加以回收利用，减少了***的用水量，减少了后步工序的水泥浆处理量，达到节能减排的目的。
火力发电厂燃煤锅炉排烟余热回收及减排综合应用***（CN 102305413 B）提出了一种火力发电厂燃煤锅炉排烟余热回收及减排综合应用***，顺烟气的流向，在从锅炉到烟囱之间的管道上依次设置有空气预热器、第一低温省煤器、低低温除尘器、引风机、第二低温省煤器、脱硫岛，空气预热器进口分别与冷一次风管道、冷二次风管道相连通，冷二次风管道上设有二次风暖风器，二次风暖风器通过水媒管道与第二低温省煤器连通，水媒管道上设有膨胀水箱、水泵；本申请将低温省煤器分段设置，一段用来加热凝结水；一段通过水媒介加热空气预热器进口冷二次风，本申请可最大化利用烟气余热，可降低机组热耗，降低除尘器、引风机、送风机等设备能耗，降低厂用电率，提高电厂的经济性，更高效的节约能耗，有利于低碳社会的建设。
一种水媒式锅炉排烟余热回收利用装置（CN 201606865 U）采用水作为传热媒介，把锅炉排烟的冷却和余热利用装置分离，避免了由于受热面泄漏造成的安全问题，同时可以实现烟气余热利用装置随季节切换。具体是在空气预热器(或者除尘器)之后的烟道中布置烟气冷却器，以水作为传热媒介，首先使水在烟气冷却器中加热升温，降低排烟温度；然后，在另一换热器中将水在烟气冷却器中吸收的热量释放，用于加热主凝结水以提高低压给水温度或者加热冷空气以提高锅炉进风温度。采用该***后可以使锅炉排烟余热得到充分有效的回收利用，减少回热***的抽汽量，提高机组发电出力，降低发电煤耗。
从现有技术看，烟气余热回收，均涉及到换热器。由于烟气作为一种气体，其密度低，因此烟气侧的传热系数低，导致换热器换热面积大，换热器造价高。为了强化烟气侧的传热，一些设计采用了增加翅片以增加烟气侧传热的措施。然而受限于现有的制造技术，空气侧的强化，仍然不能提高到与管内水强迫换热的程度，因此不能获得理想的换热器设计。为了解决这个问题，专利CN 201606865U采用烟气和水先混合的方法，因此在换热器设计中可望获得较小的换热面积。然而该设计仍然需要一个泵，才能保证换热效率，***构成复杂。而且该设计采用了专门的水池，因此体积较大。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题便是针对上述现有技术的不足，提供一种除尘自然循环强化传热烟气余热回收装置，能强化换热管束区的传热能力，降低换热管束的换热面积，降低换热器的体积和成本；同时还可以捕捉烟气中的烟尘及部分有害物质，降低排放。
本实用新型所采用的技术方案是：一种除尘自然循环强化传热烟气余热回收装置，包括横截面为长方形的水箱和设置于水箱上部的横截面为梯形的除沫室，水箱内部设有与进水管连通的用于控制水箱内部水位的浮球给水阀，所述水箱内部靠近底部的位置对称设有隔板，所述水箱壁与隔板之间形成下降通道，两隔板间设有换热管束，所述水箱外侧壁靠近顶部的位置设有与水箱内部连通的烟气进管，所述烟气进管位于水箱内部的一端连接有烟气支管，所述烟气支管远离烟气进管的一端靠近水箱底部，烟气支管上均匀设有喷射孔，水箱内底面倾斜设置，水箱内底面位置较低的一端设有与其内部连通的排污阀，所述除沫室顶部和底部分别设有与其内壁密封连接的除沫网。
作为优选，所述水箱与除沫室一体密封成型。
作为优选，所述隔板与水箱内壁密封连接。
本实用新型的有益效果在于：
（1）浮球给水阀的设置能对水箱内的水位进行自动的补给，保证水位；
（2）水箱壁与隔板之间形成的下降通道便于烟气直接下降到水箱底部，并与换热管束进行换热；
（3）水箱内底面倾斜设置，且设有排污阀，便于排污。
附图说明
图1为本实用新型结构主视图。
图中：1、水箱；2、除沫室；3、浮球给水阀；4、隔板；5、下降通道；6、换热管束；7、烟气进管；8、烟气支管；9、排污阀；10、除沫网。
具体实施方式
下面将结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
如图1所示，一种除尘自然循环强化传热烟气余热回收装置，包括横截面为长方形的水箱1和设置于水箱1上部的横截面为梯形的除沫室2，水箱1内部设有与进水管连通的用于控制水箱1内部水位的浮球给水阀3，所述水箱1内部靠近底部的位置对称设有隔板4，所述水箱壁与隔板4之间形成下降通道5，两隔板4间设有换热管束6，所述水箱1外侧壁靠近顶部的位置设有与水箱1内部连通的烟气进管7，所述烟气进管7位于水箱1内部的一端连接有烟气支管8，所述烟气支管8远离烟气进管7的一端靠近水箱1底部，烟气支管8上均匀设有喷射孔，水箱1内底面倾斜设置，水箱1内底面位置较低的一端设有与其内部连通的排污阀9，所述除沫室2顶部和底部分别设有与其内壁密封连接的除沫网10。
作为优选，所述水箱1与除沫室2一体密封成型。
作为优选，所述隔板4与水箱1内壁密封连接。
当烟气从经过烟气进管7后，被分配到烟气支管8，并沿着烟气支管8流动到水箱1下部。从烟气支管8上均匀布置的小孔喷出，与水箱1中的水混合。混合后，形成的气水混合物直接换热，这样就具有较一般换热器大得多的换热面积。且由于气水直接接触，换热阻力大大降低。由于气水混合物的剧烈搅动作用，因此极大的提高的烟气热量传递给水的能力，热量传递时间较短。
烟气与水形成气水两相混合物，其密度较侧面下降通道5的单相水密度低较多。在重力作用下，在相同高度时，由于密度差存在，因此水会沿着下降通道5向下流动，而换热管束6的气水混合物向上流动的自然循环流动。当气水混合物到达水箱1上部气水界面时，由于浮力作用，气水在此发生气水分离界面，水平向侧面流动，冷却后的烟气继续向上流动。从而实现气水分离。只要烟气不断的进入水箱1，并在上部发生气水分离，该自然循环就能够长期维持。
由于水箱1内水的流动，因此烟气的换热系数可大幅提高，因此换热管束6需要结构紧凑的设计，降低所需要的换热面积。由于采用自然循环，较其它设计节约了额外的水泵等设计。
此外，由于气水混合物流经换热管束6时，由于横流作用，较单相流动能够更大的扰动边界层，从而额外增加换热，达到强化传热的目的。
在烟气经过水箱1时，实现对烟气中烟尘的捕捉，从而部分降低烟气的烟尘排放，降低对环境的污染。为了确保水箱1的水质，需要定期更换水箱内的水，其处理方法与现有工业污水处理方法相同。由于烟气的固体污染物数量较小，所以总的产物数量较小。
此外，由于烟气水的剧烈扰动，可以加剧换热管束6表面流体的震荡，这样可以限制换热管束6表面污垢的形成。因此设备具有一定的自清洁作用，降低维护工作。水箱1的水位通过浮球给水阀3自动控制。水箱1下部设置有倾斜面，在倾斜面最低处设置排污阀9，定期排污。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种除尘自然循环强化传热烟气余热回收装置，其特征在于：包括横截面为长方形的水箱和设置于水箱上部的横截面为梯形的除沫室，水箱内部设有与进水管连通的用于控制水箱内部水位的浮球给水阀，所述水箱内部靠近底部的位置对称设有隔板，所述水箱壁与隔板之间形成下降通道，两隔板间设有换热管束，所述水箱外侧壁靠近顶部的位置设有与水箱内部连通的烟气进管，所述烟气进管位于水箱内部的一端连接有烟气支管，所述烟气支管远离烟气进管的一端靠近水箱底部，烟气支管上均匀设有喷射孔，水箱内底面倾斜设置，水箱内底面位置较低的一端设有与其内部连通的排污阀，所述除沫室顶部和底部分别设有与其内壁密封连接的除沫网。
2.根据权利要求1所述的除尘自然循环强化传热烟气余热回收装置，其特征在于：所述水箱与除沫室一体密封成型。
3.根据权利要求1或2所述的除尘自然循环强化传热烟气余热回收装置，其特征在于：所述隔板与水箱内壁密封连接。
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| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20200612 Address after: 610000 No. 16 East Yulin street, Chengdu, Sichuan, Wuhou District Patentee after: Sichuan Lianzhi Environmental Energy Technology Co., Ltd Address before: 610000, Huaxi building, 5 tree lined street, Sichuan, Chengdu. B1202 Patentee before: SICHUAN SHENGZHI XINLIAN ENERGY SAVING ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right |