CN209042297U - 一种余热回收器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种余热回收器，属于余热回收领域。它包括余热锅炉和外层过热器，余热锅炉直径小于外层过热器直径，余热锅炉和外层过热器同心布置。余热锅炉包括余热锅炉进水集箱、余热锅炉出水集箱和余热锅炉管屏，余热锅炉出水集箱设置在余热锅炉进水集箱上方，余热锅炉出水集箱通过余热锅炉管屏与余热锅炉进水集箱相连接；外层过热器包括过热器进口集箱、过热器出口集箱、过热器管屏和外部壳体，过热器出口集箱设置在过热器进口集箱上方，过热器出口集箱通过过热器管屏与过热器进口集箱相连接。本实用新型将余热锅炉和外层过热器通过同心布置的方式，降低了余热回收器的高度，大大缩小了余热回收器的占地面积及成本。

Description

一种余热回收器

技术领域

本实用新型属于余热回收领域，具体地说，涉及一种余热回收器。

背景技术

目前，用于热力发电厂的蒸汽过热器多布置于锅炉方形烟道内，热烟气压力基本为微负压状态；而用于高压发生炉煤气余热利用***的蒸汽过热器多采用螺旋盘管式，结构复杂，制造难度大。采用U型管式换热器虽可以解决承压、热膨胀及制作难度问题，但含尘热烟气在U型管内容易积灰，且蒸汽在壳程，筒体要选用耐高温高压的材质，投资大，同时设备卧式布置，占地面积大。传统余热锅炉与蒸汽过热器基本为单体设备，上下游布置，设备较高。

中国专利公开号：CN 203336558 U公告日：2013.12.11中公开了一种分体式套管废热锅炉，包括煤气旋风分离器、设置在所述煤气旋风分离器的蒸汽过热器、与所述煤气旋风分离器连接的套管锅炉以及与所述套管锅炉连接的软水加热器，所述软水加热器还与所述套管锅炉连接。该方案提供的分体式套管废热锅炉，分体式布置蒸汽过热器，为单体设备且占地面积大。

实用新型内容

1、要解决的问题

针对传统余热锅炉与蒸汽过热器为单体设备，上下游布置，设备较高的问题，本实用新型提供一种余热回收器。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种余热回收器，包括余热锅炉和外层过热器，所述余热锅炉直径小于外层过热器直径，所述余热锅炉和外层过热器同心布置。

进一步地，所述余热锅炉包括余热锅炉进水集箱、余热锅炉出水集箱和余热锅炉管屏，其中，所述余热锅炉出水集箱设置在余热锅炉进水集箱上方，余热锅炉出水集箱通过余热锅炉管屏与余热锅炉进水集箱相连接；所述外层过热器包括过热器进口集箱、过热器出口集箱、过热器管屏和外部壳体，所述过热器出口集箱设置在过热器进口集箱上方，过热器出口集箱通过过热器管屏与过热器进口集箱相连接；所述余热锅炉管屏与外部壳体固定连接，所述过热器管屏与外部壳体固定连接。

进一步地，所述余热锅炉进水集箱还包括与余热锅炉进水集箱联通的进水管，所述余热锅炉出水集箱还包括与余热锅炉出水集箱联通的出水管；所述过热器进口集箱还包括与过热器进口集箱联通的进气管，所述过热器出口集箱还包括与过热器出口集箱联通的出气管。

进一步地，所述余热锅炉管屏和外部壳体通过余热锅炉吊架连接；所述过热器管屏和外部壳体通过过热器托环连接。

进一步地，所述余热锅炉管屏包括换热管和扁钢，所述换热管和扁钢之间密封连接；所述过热器管屏包括换热管。

进一步地，所述外部壳体包括底座、热流体进口、热流体出口，所述底座位于外部壳体下端，热流体进口位于外部壳体上端，所述热流体进口呈锥台状，热流体出口位于外部壳体上端侧壁上。

进一步地，所述热流体出口共两个，且相对于外部壳体中心轴线对称分布。

进一步地，所述外部壳体还包括导向支撑，所述导向支撑分别设置在余热锅炉管屏下端与外部壳体之间、过热器管屏和外部壳体之间，且导向支撑与外部壳体固定连接。

进一步地，所述外部壳体下端靠近底座侧壁处设有检修人孔。

进一步地，所述外部壳体底部固定设置有渣池。

3、有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型将余热锅炉和外层过热器通过同心布置的方式，使余热回收器兼具余热锅炉和外层换热器的功能，同时降低了余热回收器的高度，大大缩小了余热回收器的占地面积及成本；

(2)本实用新型中的集箱不同于现有的长方体类的集箱，而是由一定直径的圆管拼接而成的圆环形集箱，这种结构可以提高余热锅炉及过热器集箱的抗压能力；

(3)本实用新型余热锅炉管屏与过热器管屏双面受热，使得该余热回收器换热效率得到提高；

(4)本实用新型中的余热锅炉吊架、过热器托环的数量可依据余热回收器的大小、换热量以及承压能力的需求设置多个，具有很好的固定效果；

(5)本实用新型中余热锅炉管屏和过热器管屏的排列方式可以有多种形式，可以根据不同的需求来选择，提高了余热回收器在不同要求下的适用性；

(6)本实用新型中，由于热烟气温度较高，余热锅炉管屏、过热器管屏会发生不同程度的膨胀，这时在底部设置导向支撑，对余热锅炉管屏、过热器管屏自由膨胀时具有很好的导向作用；

(7)本实用新型在外部壳体下端靠近底座侧壁处设有检修人孔，方便工人检修、安装；

(8)本实用新型外部壳体底部固定设置有渣池，方便收集热烟气在折返位置，由于重力作用掉落的部分粉尘。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限定本方案公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本方案的理解，并不是具体限定本方案各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本方案的指导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本方案。在附图中：

图1和图2为余热回收器主视图；

图3为余热锅炉吊架局部放大示意图；

图4为过热器托环局部放大示意图；

图5为余热锅炉及过热器集箱示意图；

图6为余热回收器换热示意图；

图7为换热管与扁钢连接示意图；

图8为带渣池余热回收器主视图；

图9为管屏排列方式一；

图10为管屏排列方式二；

图11为管屏排列方式三的主视图；

图12为管屏排列方式三的俯视图。

图中：1、余热锅炉进水集箱；2、余热锅炉出水集箱；3、余热锅炉管屏；4、进水管；5、出水管；6、过热器进口集箱；7、过热器出口集箱；8、热器管屏；9、进气管；10、出气管；11、热流体进口；12、热流体出口；13、余热锅炉吊架；14、过热器托环；15、导向支撑；16、检修人孔；17、外部壳体；18、渣池；19、换热管；20、扁钢；21、底座。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。

实施例1

如图1、图2所示，通过保证余热锅炉直径小于外层过热器直径，将余热锅炉和外层过热器同心布置，得到一种余热回收器，主要包括余热锅炉进水集箱1、余热锅炉出水集箱2、余热锅炉管屏3、过热器进口集箱6、过热器出口集箱7、过热器管屏8和外部壳体17，余热锅炉出水集箱2设置在余热锅炉进水集箱1上方，余热锅炉出水集箱2通过余热锅炉管屏3与余热锅炉进水集箱1相连接；过热器出口集箱7设置在过热器进口集箱6上方，过热器出口集箱7通过过热器管屏8与过热器进口集箱6相连接；在余热锅炉管屏3和过热器管屏8的划分下，整个余热回收器内部被划分成余热锅炉管屏3内部、过热器管屏8内部、过热器管屏8和外部壳体17之间、余热锅炉管屏3和热器管屏8之间、余热锅炉管屏3内侧共五个区域，可以有效地增加换热面积，提高换热效率。余热锅炉管屏3与外部壳体17固定连接，过热器管屏8与外部壳体17固定连接，从而保证余热锅炉管屏3、过热器管屏8和外部壳体17之间的同轴度。

以上所提到的余热锅炉进水集箱1、余热锅炉出水集箱2、过热器进口集箱6和过热器出口集箱7，它们的结构不同于现有的长方体类的集箱，而是由一定直径的圆管拼接而成的圆环形集箱，这种结构可以提高余热锅炉及过热器集箱的抗压能力。

余热回收器的工作原理如下：

如图1、图2和图6所示，热烟气由箭头a所指方向进入余热回收器，垂直向下流动，同时余热锅炉进水集箱1中的水流入余热锅炉管屏3，实现热烟气和水的换热。热器进口集箱6中的饱和蒸汽进入过热器管屏8，与在底部折返后的热烟气继续进行换热，在此过程中余热锅炉管屏3和过热器管屏8双面受热，换热效率更高。

本实施例将余热锅炉和外层过热器通过同心布置的方式，使余热回收器兼具余热锅炉和外层换热器的功能，同时降低了余热回收器的高度，大大缩小了余热回收器的占地面积及成本。

实施例2

在实施例1的基础之上，如图1、图2所示，本实施例中的余热锅炉进水集箱1上还设有与其联通的进水管4，余热锅炉出水集箱2同时设有与其联通的出水管5；过热器进口集箱6设有与其联通的进气管9，过热器出口集箱7设有与其联通的出气管10。

本实施例中的进水管4、出水管5以及进气管9和出气管10都可以根据需求分别设置一根、两根、三根甚至多根。

实施例3

在实施例1的基础之上，本实施例中的余热锅炉管屏3和外部壳体17通过余热锅炉吊架13连接；过热器管屏8和外部壳体17通过过热器托环14连接。余热锅炉吊架13、过热器托环14的局部放大示意图如图3、图4所示。

本实施例中的余热锅炉吊架13、过热器托环14的数量可依据余热回收器的大小、换热量以及承压能力的需求设置多个，一般考虑到固定效果，余热锅炉吊架13、过热器托环14至少分别有四个，其具体数量视余热回收器的大小、换热量以及承压能力的需求而定。

实施例4

在实施例1的基础之上，本实施例中的余热锅炉管屏3包括换热管19和扁钢20，为了保证换热管19和扁钢20之间的密封性，将换热管19和扁钢20进行焊接之后以不同的排列方式进行排列，形成余热锅炉管屏3。

过热器管屏8不同于余热锅炉管屏3，因过换热管内外都是气态，金属壁面温度高，热应力太大，所以过热器管屏8不包括扁钢20，由换热管19单独进行不同形式的排列，形成过热器管屏8。过热管屏不包含扁钢密封，

余热锅炉管屏3和过热器管屏8在除去是否含有扁钢20这一结构上，其排列方式的选择是一样的，现将余热锅炉管屏3和过热器管屏8统称为管屏，余热锅炉进水集箱1、余热锅炉出水集箱2、过热器进口集箱6和过热器出口集箱7统称为集箱，举出其中部分形式：

如图8所示，采用多片管屏圆周布置，每片管屏经过多次折返。

如图9所示，在集箱内设分程隔板，圆周方向分为四组或多组，均采用直管，使热烟气或者饱和蒸汽沿圆周方向分程流动。

如图10所示，管屏横向布置，集箱内设分程隔板，圆周方向分为四组或多组，换热管需要带有一定弧度，组装后保证圆度，使热烟气或者饱和蒸汽沿垂直方向分程流动。

在工程应用中，余热锅炉管屏3和过热器管屏8的排列方式可以同时用图8所示的排列方式、或是同时用图9所示的排列方式、或是同时用图10所示的排列方式、或是同时用其它的排列方式；余热锅炉管屏3和过热器管屏8也可以一个用图8的排列方式、一个用图9所示的排列方式，或者一个用图8的排列方式、一个用图10所示的排列方式，或者一个用图9的排列方式、一个用图10所示的排列方式或者其它形式的组合。

实施例5

在实施例1的基础之上，本实施例中的外部壳体17包括底座21、热流体进口11、热流体出口12，底座21位于外部壳体17下端，热流体进口11位于外部壳体17上端，热流体进口11呈锥台状，热流体出口12位于外部壳体17上端侧壁上。

热流体出口12共两个，且相对于外部壳体17中心轴线对称分布。

如图1、图2、图6所示，热烟气(如箭头a所指)由热流体进口11进入余热回收器，由于余热锅炉管屏3的阻隔作用，热烟气会继续下行，不会扩散至外层过热器中，与此同时，水由进水管4(如箭头c所指)进入余热锅炉进水集箱1，实现热烟气与水的热交换，此过程中热烟气下行，水经热烟气加热后，产生汽水混合物，余热锅炉出水集箱2将余热锅炉管屏3内产生的汽水混合物收集通过出水管5(如箭头d所指)送往汽包进行汽水分离；汽包的饱和蒸汽进入由进气管9(如箭头e所指)过热器进口集箱6，均匀分配至过热器管屏8，热烟气从底部折返进入余热锅炉管屏3与过热器管屏8之间的环隙、过热器管屏8与外部壳体17之间的环隙再次上行，由热流体出口12流出(如箭头b所指)，饱和蒸汽由出气管10(如箭头f所指)流出。在此过程中热烟气在折返位置，由于重力作用，部分粉尘会沉降至下部空间，从而减少出口烟气带出物量，余热锅炉管屏3与过热器管屏8双面受热，提高换热效率。

实施例6

在实施例5的基础之上，本实施例在余热锅炉管屏3下端与外部壳体17之间、过热器管屏8和外部壳体17之间，设置有导向支撑15，导向支撑15与外部壳体17接触端固定连接，与余热锅炉管屏3以及过热器管屏8接触端不进行固定。由于该余热回收器的余热锅炉管屏3、过热器管屏8上端分别通过余热锅炉吊架13、过热器托环14进行了固定，由于热烟气温度较高，余热锅炉管屏3、过热器管屏8会发生不同程度的膨胀，这时在底部设置导向支撑15，对余热锅炉管屏3、过热器管屏8自由膨胀时有一个导向作用。

实施例7

在实施例1的基础之上，本实施例中的外部壳体17下端靠近底座21侧壁处设有检修人孔16。外部壳体17底部固定设置有渣池18。

检修人孔16的设置方便工人检修、安装，热烟气在折返位置，由于重力作用会掉落的部分粉尘，渣池18可以对这些粉尘进行收集。

以上示意性地对本发明创造及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明创造的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本专利的保护范围。

Claims (10)

1.一种余热回收器，包括余热锅炉和外层过热器，其特征在于：所述余热锅炉直径小于外层过热器直径，所述余热锅炉和外层过热器同心布置。

2.根据权利要求1所述的一种余热回收器，其特征在于：所述余热锅炉包括余热锅炉进水集箱(1)、余热锅炉出水集箱(2)和余热锅炉管屏(3)，其中，所述余热锅炉出水集箱(2)设置在余热锅炉进水集箱(1)上方，余热锅炉出水集箱(2)通过余热锅炉管屏(3)与余热锅炉进水集箱(1)相连接；所述外层过热器包括过热器进口集箱(6)、过热器出口集箱(7)、过热器管屏(8)和外部壳体(17)，所述过热器出口集箱(7)设置在过热器进口集箱(6)上方，过热器出口集箱(7)通过过热器管屏(8)与过热器进口集箱(6)相连接；所述余热锅炉管屏(3)与外部壳体(17)固定连接，所述过热器管屏(8)与外部壳体(17)固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种余热回收器，其特征在于：所述余热锅炉进水集箱(1)还包括与余热锅炉进水集箱(1)联通的进水管(4)，所述余热锅炉出水集箱(2)还包括与余热锅炉出水集箱(2)联通的出水管(5)；所述过热器进口集箱(6)还包括与过热器进口集箱(6)联通的进气管(9)，所述过热器出口集箱(7)还包括与过热器出口集箱(7)联通的出气管(10)。

4.根据权利要求2所述的一种余热回收器，其特征在于：所述余热锅炉管屏(3)和外部壳体(17)通过余热锅炉吊架(13)连接；所述过热器管屏(8)和外部壳体(17)通过过热器托环(14)连接。

5.根据权利要求2所述的一种余热回收器，其特征在于：所述余热锅炉管屏(3)包括换热管(19)和扁钢(20)，所述换热管(19)和扁钢(20)之间密封连接；所述过热器管屏(8)包括换热管(19)。

6.根据权利要求2所述的一种余热回收器，其特征在于：所述外部壳体(17)包括底座(21)、热流体进口(11)、热流体出口(12)，所述底座(21)位于外部壳体(17)下端，热流体进口(11)位于外部壳体(17)上端，所述热流体进口(11)呈锥台状，热流体出口(12)位于外部壳体(17)上端侧壁上。

7.根据权利要求6所述的一种余热回收器，其特征在于：所述热流体出口(12)共两个，且相对于外部壳体(17)中心轴线对称分布。

8.根据权利要求6所述的一种余热回收器，其特征在于：所述外部壳体(17)还包括导向支撑(15)，所述导向支撑(15)分别设置在余热锅炉管屏(3)下端与外部壳体(17)之间、过热器管屏(8)和外部壳体(17)之间，且导向支撑(15)与外部壳体(17)固定连接。

9.根据权利要求6所述的一种余热回收器，其特征在于：所述外部壳体(17)下端靠近底座(21)侧壁处设有检修人孔(16)。

10.根据权利要求2～9任意一项所述的一种余热回收器，其特征在于：所述外部壳体(17)底部固定设置有渣池(18)。