KR100500697B1 - A multi-stage heat recovery system with the water-fluidized-bed heat exchanger - Google Patents
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Abstract
본 발명은 중유연소 보일러등으로부터 배출되는 부식성의 중저온의 배가스로부터 폐열을 회수함에 있어서 대류형 열교환기와 물유동층 열교환기를 하나의 열교환기 유니트로 하여 배가스의 열을 다단계로 회수하는 기술에 관한 것으로 다단계 열회수형 물유동층 열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-stage technology for recovering the heat of the flue gas by using a convection type heat exchanger and a water fluidized bed heat exchanger as one heat exchanger unit in recovering waste heat from the corrosive medium-low temperature flue gas discharged from a heavy oil combustion boiler. A heat recovery type water fluidized bed heat exchanger.
보일러 배가스의 폐열회수를 위하여 물유동층 열교환기를 사용하여 급수를 가열할 경우, 생산되는 온수온도가 배가스의 포화온도 이하로 제한된다. 따라서 급수유량이 적은 경우, 열회수율이 낮다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 다단계 열회수기술을 사용할 수 있다. 즉 1차 열교환기인 대류형 열교환기(10)를 사용하여 배가스의 현열을 저온부식영역을 피하여 회수한다. 즉, 대류형 열교환기(10)에 의하여 보일러의 배가스의 온도를 약 130 - 150 oC 정도까지 1차로 냉각한다. 그리고 2차로 물유동층 열교환기(20)를 사용하여 나머지 현열과 잠열을 회수한다. 이로서 급수의 온도를 물유동층 열교환기(20)에서 약 40 - 50 oC 까지 승온하고, 이후 1차 열교환기인 대류형 열교환기(10)에서 약 60 - 80 oC 정도까지 급수를 가열할 수 있다. 따라서 기존의 물유동층 열교환기에 비하여 높은 열회수율을 얻을 수 있다. 1차 열교환기인 간접접촉식의 대류형 열교환기(10)는 저온부식을 피하기 위하여 전열관(11)의 표면온도를 약 105 - 120 oC 이상으로 유지하도록 한다.When the feed water is heated using a water fluidized bed heat exchanger for the waste heat recovery of the boiler flue-gas, the hot water produced is limited to below the saturation temperature of the flue-gas. Therefore, when the water supply flow rate is low, the heat recovery rate is low. In order to solve this problem, the multi-stage heat recovery technique of the present invention can be used. That is, the sensible heat of the exhaust gas is recovered by avoiding the low temperature corrosion region by using the convection type heat exchanger 10 which is the primary heat exchanger. That is, the convection heat exchanger 10 first cools the temperature of the exhaust gas of the boiler to about 130-150 ° C. Secondly, the remaining sensible heat and latent heat are recovered using the water fluidized bed heat exchanger 20. As a result, the temperature of the water supply may be raised to about 40 to 50 ° C. in the water fluidized bed heat exchanger 20, and then the water may be heated to about 60 to 80 ° C. in the convective heat exchanger 10, which is a primary heat exchanger. . Therefore, it is possible to obtain a high heat recovery rate compared to the conventional water fluidized bed heat exchanger. The indirect contact type convection heat exchanger (10), which is a primary heat exchanger, maintains the surface temperature of the heat transfer pipe (11) at about 105-120 ° C or more in order to avoid low temperature corrosion.
Description
본 발명은 중유연소 보일러등으로부터 배출되는 부식성의 중저온의 배가스로부터 폐열을 회수함에 있어서 대류형 열교환기와 물유동층 열교환기를 하나의 열교환기 유니트로 하여 배가스의 열을 다단계로 회수하는 기술에 관한 것으로 다단계 열회수형 물유동층 열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-stage technology for recovering the heat of the flue gas by using a convection type heat exchanger and a water fluidized bed heat exchanger as one heat exchanger unit in recovering waste heat from the corrosive medium-low temperature flue gas discharged from a heavy oil combustion boiler. A heat recovery type water fluidized bed heat exchanger.
중유연소 보일러등으로부터 배출되는 부식성 배가스로부터 폐열을 회수하는 경우, 배가스가 열교환기 전열면에서 산성가스의 응축온도 이하로 냉각되면, 배가스에 함유된 산성성분의 응축으로 인하여 저온부식의 문제가 발생한다. 따라서 일반적인 간접접촉식의 대류형 열교환기를 사용하는 경우, 배가스내의 산성가스의 응축현상이 나타나지 않도록 주의하여야 한다. 이 경우, 열교환기에서의 배가스의 온도는 약 150 oC 이상으로 유지하여야 하므로 열회수율이 낮고 경제성이 나쁘다. 이러한 저온부식과 파울링의 문제점을 해결할 수 있는 물유동층 형식의 응축형 열교환기가 최근 개발되어 배가스의 현열과 잠열을 효율적으로 회수하게 되었다.When the waste heat is recovered from the corrosive flue gas discharged from the heavy oil combustion boiler, etc., if the flue gas is cooled below the condensation temperature of the acid gas in the heat exchanger heat transfer surface, a problem of low temperature corrosion occurs due to the condensation of the acidic components contained in the flue gas. . Therefore, care should be taken to avoid condensation of acid gases in the flue gas when using general indirect contact convection heat exchangers. In this case, since the temperature of the exhaust gas in the heat exchanger should be maintained at about 150 o C or more, the heat recovery rate is low and the economy is bad. Recently, the condensation type heat exchanger in the form of a fluidized bed which can solve the problems of low temperature corrosion and fouling has been efficiently recovered.
종래의 물유동층 열교환기의 구조를 설명하면, 열교환기의 전열관이 설치된 배가스 통로의 유로에 다공판을 설치하고 다공판위의 전열관 사이에 물유동층을 형성하므로서 배가스가 다공판의 구멍을 통과하면서 물유동층과 직접접촉하면서 배가스와 물은 급격하게 열평형을 이룬다. 이러한 과정에서 배가스내에 함유된 수증기는 물유동층에서 응축하여 물유동층은 배가스의 현열과 잠열을 효과적으로 회수할 수 있다. 그리고 열을 회수한 물유동층은 전열관을 내에 흐르는 급수에 열을 전달시킨다. 이때 물유동층의 물이 산성화되는 것을 알카리 약품으로 중화하여 전열관의 부식을 방지할 수 있다. 그러나, 이같이 보일러 배가스의 열회수를 위하여 물유동층 열교환기를 사용하는 경우, 생산되는 급수의 온도는 배가스의 포화온도인 약 55 - 65 oC 이하로 제한되어 급수의 유량이 적은 경우에는 회수열량이 낮게 나타난다.In the structure of the conventional water-fluidized bed heat exchanger, the porous gas is installed in the flow path of the exhaust gas passage where the heat exchanger tube of the heat exchanger is installed, and the water flow layer is formed between the heat exchanger tubes on the porous plate while the exhaust gas passes through the hole of the porous plate. In direct contact with the fluidized bed, the flue-gases and water are in rapid thermal equilibrium. In this process, the water vapor contained in the flue gas condenses in the water fluidized bed so that the water fluidized bed can effectively recover the sensible and latent heat of the flue gas. And the water fluidized layer recovered heat transfers heat to the water supply flowing through the heat pipe. At this time, it is possible to neutralize the acidification of the water in the water fluidized bed with alkali chemicals to prevent corrosion of the heat pipe. However, when the water fluidized bed heat exchanger is used for the heat recovery of the boiler flue gas, the temperature of the produced water is limited to about 55-65 o C or less, which is the saturation temperature of the flue gas. .
따라서, 보일러 배가스로부터 물유동층 열교환기를 사용하여 열회수하여 급수를 예열하는 경우, 대개 열회수율은 4% 보다 낮게 나타나며, 이로 인하여 물유동층 열교환기의 투자회수기간은 약 3년 이상으로 나타나 경제성이 우수하지 못하다.Therefore, when preheating the water supply by heat recovery from the boiler flue gas using a water fluidized bed heat exchanger, the heat recovery rate is usually lower than 4%, and thus the payback period of the water fluidized bed heat exchanger is about 3 years or more, which is not economical. Can not do it.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에서는 기존의 물유동층 열교환기에 간접접촉식의 대류형 열교환기술을 접목하여 사용하는데 그 특징이 있는 것으로 1차로 일반적인 간접접촉식의 대류형 열교환기를 사용하여 저온부식 영역을 피하여 배가스의 온도를 약 130 - 150 oC 까지 냉각되면서 1차로 열을 회수하고, 2차 열교환기인 물유동층 열교환기로부터 2차로 열을 회수하여, 온수의 출구온도를 높여 에너지 회수열량을 증대시키는 데 그 특징이 있다.In order to solve this problem, the present invention uses an indirect contact type convection heat exchanger technology to the existing water fluidized bed heat exchanger. In order to increase the energy recovery heat by increasing the outlet temperature of the hot water by recovering the heat firstly while cooling the exhaust gas temperature to about 130-150 o C, and secondly from the water-fluidized bed heat exchanger. It has its features.
본 발명은 중유연소 보일러등으로부터 배출되는 부식성의 중저온의 배가스로부터 폐열을 회수함에 있어서 간접접촉식의 대류형 열교환 및 물유등층 열교환의 다단계의 열회수기술에 대한 것이다.The present invention relates to a multi-stage heat recovery technique of indirect contact convection type heat exchange and water kerosene heat exchange in recovering waste heat from corrosive medium-low temperature exhaust gas discharged from a heavy oil combustion boiler.
도 1 에 본 발명에 따른 다단계 열회수형 물유동층 열교환기의 개략적인 구성도를 도시하고 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 1차로 대류형 열교환기(10)에서 보일러의 배가스(G)에 포함된 열을 전열배관의 관로를 따라 흐르는 저온의 원수인 급수에 전열시키는 방법으로 배가스의 온도가 약 130 - 150 oC 정도까지 냉각면서 원수인 급수와 열교환을 하여 저온 부식의 온도영역을 피하여 배가스의 현열을 1차로 회수한다. 그리고 다음으로 상기 1차 열교환이 이루어진 배가스에 잔류하는 현열 및 잠열을 2차로 물유동층 응축형 열교환기(20)를 이용하여 회수하는데, 물유동층 응축형 열교환기(20)내에 설치된 관로를 흐르는 저온의 급수가 물유동층내를 통과하는 배가스로 부터 열을 회수하여 승온도록 한다.그런데 물유동층 응축형 열교환기(20)에서 배출되는 승온되 급수를 대류형 열교환기(10)의 급수로 공급할 수 있도록 하는 배관라인을 구성하여, 물유동충 응축형 열교환기(20)에서 40 - 50 oC 정도로 1차 가열된 급수를 대류형 열교환기(10)로 보내어 재차 가열하여 60 - 80 oC 까지 승온되도록 하여 기존의 물유동층 열교환기에 비하여 높은 열회수율을 얻을 수 있도록 한다.Figure 1 shows a schematic diagram of a multi-stage heat recovery type water fluidized bed heat exchanger according to the present invention. As shown in FIG. 1, the temperature of the exhaust gas is about 1 second in a manner in which the heat contained in the exhaust gas G of the boiler is transferred to the low temperature raw water flowing along the pipeline of the heat transfer pipe in the convection heat exchanger 10. Cool down to 130-150 o C and heat-exchange with the raw water supply to recover the sensible heat of the flue gas first, avoiding the low temperature corrosion temperature range. Next, the sensible and latent heat remaining in the exhaust gas in which the first heat exchange is performed is recovered by using the water fluidized bed condensation type heat exchanger 20. The low temperature flowing through the pipe installed in the water fluidized bed condensation type heat exchanger 20 is obtained. The water supply is to recover the heat from the exhaust gas passing through the water fluidized bed to increase the temperature. However, the heated water discharged from the water fluidized bed condensation type heat exchanger (20) can be supplied to the water supply of the convection heat exchanger (10). by constructing the pipe-line, the water flow charge condensing heat exchanger 20, 40 to ensure that the temperature was raised to 80 o C - 50 o sending a first heated water so C in convection heat exchanger 10 by re-heating to 60 Compared with the existing water fluidized bed heat exchanger, high heat recovery rate can be obtained.
물유동층 응축형 열교환기(20)에서 40 - 50 oC로 승온된 급수를 재가열하는 대류형 열교환기(10)는 저온부식현상인 산성성분의 응축을 피하기 위하여 전열관의 표면온도를 약 105 - 120 oC 이상으로 유지하도록 한다. 그리고 이 대류형 열교환기(10)에서의 배가스 분진에 의한 파울링의 문제는 수트 블로어(soot blower) 또는 물세척의 방법을 사용할 수 있다.The convective heat exchanger (10), which reheats the water supply heated to 40-50 o C in the water-fluidized bed condensation type heat exchanger (20), has a surface temperature of about 105-120 in order to avoid condensation of acidic components, which is a low temperature corrosion phenomenon. o Keep it above C. And the problem of fouling by the exhaust gas dust in the convection heat exchanger 10 can be a soot blower (soot blower) or water washing method.
최근에 배가스 내의 산성가스의 응축에 의한 저온부식의 문제점을 해결하면서 배가스의 현열과 응축잠열을 효율적으로 회수할 수 있는 물유동층 형식의 응축형 열교환기가 개발되었다.Recently, a condensation type heat exchanger of water flow type has been developed that can efficiently recover the sensible and latent heat of exhaust gas while solving the problem of low temperature corrosion by condensation of acid gas in the exhaust gas.
상기 물유동층 응축형 열교환기(20)의 구조를 설명하면, 열교환기의 전열관이 설치된 배가스 통로의 유로에 다수개의 구멍이 형성된 다공판(21)을 설치하고 다공판(21)위에 급수가 통과하는 연속된 관로를 갖는 관이 지그재그 상으로 절곡되고 층상을 이루어 배열된 전열관인 전열배관(22)을 설치한다. 그리고 다공판위(21)의 층을 이루는 전열배관(22)사이에 물을 채우고 다공판(21)의 구멍(h)을 통해 고온의 배가스를 통과시키면 물유동층(23)이 형성되는데, 통과하는 배가스가 다공판(21)의 구멍(h)을 통과하면서 물과 직접 접촉하면서 열교환이 이루어져 배가스와 물사이에 급격한 열평형이 이루어진다. 이러한 과정에서 배가스(G)내에 함유된 수증기는 물유동층(23)에서 응축되어 물유동층(23)은 배가스(G)의 현열과 잠열을 동시에 효과적으로 회수된다. 만일 보일러 배가스(G)의 열회수를 위하여 물유동층 열교환기만을 사용하는 경우, 생산되는 급수의 온도는 배가스의 포화온도인 약 55 - 65 oC 이하로 제한되어 급수의 유량이 적은 경우에는 회수열량이 적다.Referring to the structure of the water fluidized bed condensation type heat exchanger 20, the porous plate 21 having a plurality of holes is formed in the flow path of the exhaust gas passage in which the heat exchanger tube of the heat exchanger is installed, and water is passed through the porous plate 21. The heat transfer pipe 22, which is a heat transfer pipe in which a pipe having a continuous pipe is bent in a zigzag shape and arranged in layers, is installed. The water flow layer 23 is formed by filling water between the heat transfer pipes 22 forming the layer on the porous plate 21 and passing a high temperature exhaust gas through the holes h of the porous plate 21. As the exhaust gas passes through the hole h of the porous plate 21 and directly contacts water, heat exchange is performed, and rapid thermal equilibrium is formed between the exhaust gas and the water. In this process, water vapor contained in the exhaust gas G is condensed in the water flow layer 23 so that the water flow layer 23 effectively recovers sensible and latent heat of the exhaust gas G at the same time. If only the water fluidized bed heat exchanger is used for the heat recovery of the boiler flue gas (G), the temperature of the produced water is limited to less than about 55-65 o C, which is the saturation temperature of the flue gas. little.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에서는 물유동층 응축형 열교환기(20)에 다단계 열회수 기술을 접목한 것이다. 일반적인 간접접촉식의 대류형 열교환기(10)를 사용하여 저온부식 영역을 피하면서 고온의 배가스와 저온의 급수 사이에 열교환이 일어나게 하여 배가스(G) 온도를 약 130 - 150 oC 까지 냉각하고 이러한 과정에서 배가스(G)의 현열을 일부 회수하도록 하는데, 물유동층 응축형 열교환기(20)에서 40 - 50 oC 정도로 1차가열되어 승온된 급수를 대류형 열교환기(10)의 전열배관으로 공급하여 재차 가열하도록 하여 급수의 온도가 60-80 oC로 승온된다. 물유동층 응축형 열교환기(20)를 사용하여, 대류형 열교환기(10)에서 냉각된 배가스(G)의 나머지 현열과 응축잠열을 가열된 급수로서 회수한다. 이러한 대류형 열교환기(10)를 사용하여 보일러 배가스의 현열을 회수하는 경우의 저온부식과 파울링의 문제를 효과적으로 해결할 수 있어야 하는데, 본 발명에서는 간접접촉식의 대류형 열교환기(10)를 사용함에 있어서 저온부식의 문제를 해결하기 위하여 전열관(11) 표면의 온도를 약 105 - 120 oC 이상으로 유지하도록 하였다. 이러한 전열면 온도는 배가스(G)내의 산성성분인 SOx의 농도를 고려하여 결정하며, 이것은 전열면에 산성성분의 응축에 의한 부식을 피하기 위함이다.In order to solve this problem, in the present invention, the multi-phase heat recovery technology is applied to the water fluidized bed condensation type heat exchanger 20. By using a general indirect contact convection heat exchanger (10) to avoid the low temperature corrosion area, the heat exchange between the hot flue gas and the low temperature water supply occurs to cool the flue gas (G) temperature to about 130-150 o C The sensible heat of the exhaust gas (G) is partially recovered in the process, and the water heated by about 40-50 o C in the water fluidized bed condensation type heat exchanger (20) is heated to the heat transfer pipe of the convection type heat exchanger (10). The heating water is heated again to raise the temperature of the water supply to 60-80 o C. Using the water fluidized bed condensation type heat exchanger (20), the remaining sensible heat and condensation latent heat of the exhaust gas (G) cooled in the convection type heat exchanger (10) is recovered as heated water supply. The convection type heat exchanger 10 is used to effectively solve the problems of low temperature corrosion and fouling when recovering sensible heat of the boiler flue gas. In the present invention, an indirect contact type convection heat exchanger 10 is used. In order to solve the problem of low temperature corrosion, the temperature of the surface of the heat pipe 11 was maintained at about 105-120 o C or more. This heat transfer surface temperature is determined in consideration of the concentration of the acidic component SOx in the exhaust gas (G), in order to avoid corrosion by condensation of the acid component on the heat transfer surface.
대류형 열교환기(10)의 전열면의 온도를 약 105 oC 이상으로 유지하기 위하여 대류형 열교환기(10)에 형성된 전열배관(11)의 입수관(111)과 출수관(112)사이를 연결하는 순환관(113)을 순환유량조절밸브(V)와 함께 형성한다.In order to maintain the temperature of the heat transfer surface of the convection heat exchanger 10 at about 105 ° C. or more, between the inlet pipe 111 and the outlet pipe 112 of the heat transfer pipe 11 formed in the convection heat exchanger 10. The circulation pipe 113 to be connected is formed together with the circulation flow control valve (V).
이같이 순환관(113)을 형성함으로써 대류형 열교환기(10)의 출수관(112)에서 배출되는 고온의 급수를 입수관(111)을 통해 재순환시켜 대류형 열교환기(10)의 입수관(111)으로 공급되는 급수의 온도를 높여 최종적으로 배출되는 급수의 온도가 105 oC 이상이 되게하는 것이다.즉 대류형 열교환기(10)에서 배출되는 고온의 급수를 재순환시켜, 물유동층 열교환기(20)에서 공급되는 저온의 급수와 혼합하여, 이러한 혼합급수의 온도를 약 105 oC 이상으로 유지하여 대류형 열교환기(10)에 공급하여 전열관(11)의 전열면에서 산성성분의 응축이 일어나지 않도록 하는 것이다. 대류형 열교환기(10)에서의 급수 입구온도를 희망온도로 일정하게 유지하기 위하여 온도조절계(10-T)를 사용하며, 온도조절계(10-T)의 신호에 의하여 대류형 열교환기(10)의 급수공급용 펌프(20-P)의 전동기의 회전수를 인버터등으로 조절하여 결과적으로 대류형 열교환기(10)에서 배출되는 고온급수의 재순환유량을 조절하도록 하여 대류형 열교환기(10)의 입구온도를 희망온도로 일정하게 유지한다. 즉 대류형 열교환기(10)로부터 배출되는 고온의 급수는 일부 재순환되고 재순환된 고온의 급수는 2차 열교환기인 물유동층 열교환기(20)로부터 배출되는 저온의 급수와 혼합되어 대류형 열교환기(10)에 공급되어 약 60 - 80 oC의 온수를 최종적으로 얻을 수 있다.By forming the circulation pipe 113 as described above, the hot water discharged from the outlet pipe 112 of the convection heat exchanger 10 is recycled through the inlet pipe 111 to obtain the inlet pipe 111 of the convection heat exchanger 10. To increase the temperature of the feed water finally discharged to 105 ° C or more. That is, by recycling the hot water discharged from the convection heat exchanger 10, the water fluidized bed heat exchanger (20 And mixed with the low temperature water supply from the water), and maintain the temperature of the mixed feed water at about 105 ° C or more to supply to the convection heat exchanger (10) to prevent condensation of acidic components in the heat transfer surface of the heat transfer pipe (11) It is. In order to keep the water supply inlet temperature in the convection heat exchanger 10 at a desired temperature, a temperature controller 10-T is used, and the convection heat exchanger 10 is controlled by a signal of the temperature controller 10-T. By adjusting the number of revolutions of the motor of the feed water supply pump (20-P) of the inverter with an inverter or the like to consequently adjust the recycle flow rate of the hot water discharged from the convection heat exchanger (10) of the convection heat exchanger (10) Keep the inlet temperature constant at the desired temperature. That is, the hot water discharged from the convection heat exchanger 10 is partially recycled, and the hot water recycled is mixed with the low temperature water discharged from the water fluidized bed heat exchanger 20, which is a secondary heat exchanger, to convection heat exchanger 10. ) Is finally supplied with hot water of about 60-80 o C.
그리고, 1차 열교환기인 대류형 열교환기(10)에서의 배가스(G)내의 분진에 의한 전열면에서의 파울링의 문제를 해결하기 위하여 일반적으로 사용하는 수트 블로워(soot blower) 또는 물분사를 이용한 물세척의 방법을 사용할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 1차 열교환기인 대류형 열교환기(10)를 2차 열교환기인 물유동층 열교환기(20)와 함께 설치하는 경우, 물유동층 열교환기(20)의 하방에 1차 열교환기인 대류형 열교환기(10)가 위치하게 된다. 이 경우에는, 열교환기의 작동이 중단되어 물유동층(23)으로의 배가스의 유입이 중단되면, 물유등층을 형성하였던 물이 중력에 의하여 다공판(21)의 구멍(h)을 통하여 1차 열교환기인 대류형 열교환기(10)로 떨어진다. 이런 효과를 얻기 위하여 본 발명에 따른 열교환기는 도 1 에 도시된 바와 같이 1차열교환기인 대류형 열교환기(10)의 하부측 열교환유니트몸체(1) 바닥부에 세정수가 수납된 공간이 형성된 세정수탱크부(1-t)가 형성되고 이 세정수탱크부(1-t)의 측면에서 2차 열교환기인 물유동층 열교환기(20)의 상부측으로 열결되는 세정수순환관(1-1)을 세정수순환펌프(1-p)와 함께 설치하여 세정수탱크부(1-t)에 수납된 세정수를 끌어올려 낙하하도록 하여 열교환유니트몸체(1)내부에 있는 설비들을 세정하도록 하는데, 이러한 과정에서 대류형 열교환기(10)에 설치된 전열관(11)의 전열면을 청소하는 효과를 얻을 수 있다. 이러한 파울링 청소방법의 결정은 배가스의 파울링의 특성에 따라 임의로 결정할 수 있다고 판단된다. (미설명부호 1-2는 물유동층 열교환기의 넘치는 물을 배출시키는 드레인관이다.) And, in order to solve the problem of fouling on the heat transfer surface by the dust in the exhaust gas (G) in the primary heat exchanger (10) using a soot blower or water spray which is generally used We believe that the method of water washing can be used. In addition, when the convective heat exchanger 10, which is a primary heat exchanger, is installed together with the water fluidized bed heat exchanger 20, which is a secondary heat exchanger, the convective heat exchanger 10, which is a primary heat exchanger, is located below the water fluidized bed heat exchanger 20. ) Will be located. In this case, when the operation of the heat exchanger is stopped and the inflow of the flue gas to the water fluidized bed 23 is stopped, the water having formed the water equalized bed is firstly moved through the hole h of the porous plate 21 by gravity. It falls to the convection type heat exchanger 10 which is a heat exchanger. In order to achieve this effect, the heat exchanger according to the present invention includes a washing water having a space in which a washing water is stored at the bottom of the heat exchange unit body (1) at the bottom of the convection type heat exchanger (10), which is a primary heat exchanger, as shown in FIG. Washing water circulation pipe (1-1) is formed and the washing water circulation tube (1-1) is formed in the upper side of the water fluidized bed heat exchanger (20) which is the secondary heat exchanger on the side of the washing water tank (1-t). It is installed together with the circulation pump (1-p) to raise and drop the washing water contained in the washing water tank unit (1-t) to clean the facilities inside the heat exchange unit body (1). The effect of cleaning the heat-transfer surface of the heat exchanger tube 11 installed in the type heat exchanger 10 can be acquired. The determination of the fouling cleaning method can be determined arbitrarily according to the characteristics of the fouling of the exhaust gas. (Description 1-2 is a drain pipe to discharge the overflow water of the water fluidized bed heat exchanger.)
본 발명에 따른 열교환기는 물유동층 열교환기와 대류형 열교환기를 하나의 유니트로 구성하여 보일러등의 공업로 배가스의 패열을 회수함에 있어서 단계별로 열을 회수하므로 열의 회수율이 높고, 대류형 열교환기의 전열관의 온도를 105℃ 이상으로 유지할 수 있어 산성분의 응축을 방지할 수 있다The heat exchanger according to the present invention comprises a water fluidized bed heat exchanger and a convection type heat exchanger as a unit to recover heat in stages in recovering heat from industrial furnace exhaust gases such as a boiler, so that the heat recovery rate is high, and The temperature can be maintained above 105 ° C to prevent condensation of acid components.
또한 보일러등의 공업로 배가스의 폐열회수를 위하여 물유동층 열교환기를 사용하므로 다단계 열회수기술을 추가로 사용하여 생산온수의 온도를 배가스의 포화온도보다 높은 온도까지 승온할 수 있다. 따라서 기존의 물유동층 열교환기의 급수의 생산온도에 대한 제한성을 제거하여 회수열량을 증대시켜, 물유동층을 사용한 다단계 열회수장치의 열회수 성능과 경제성을 향상시킬 수 있다.In addition, since the water fluidized bed heat exchanger is used for the waste heat recovery of the industrial furnace flue gas, it is possible to raise the temperature of the production hot water to a temperature higher than the saturation temperature of the flue gas by using a multi-stage heat recovery technology. Therefore, by removing the restriction on the production temperature of the water supply of the existing water fluidized bed heat exchanger to increase the heat recovery, it is possible to improve the heat recovery performance and economical efficiency of the multi-stage heat recovery device using the water fluidized bed.
도 1 은 본 발명에 따른 다단계 열회수형 물유동층 열교환기의 개략적 구성단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a multi-stage heat recovery type water fluidized bed heat exchanger according to the present invention.
***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***
1 : 열교환유니트몸체1: Heat exchanger unit body
10 : 대류형 열교환기 11 : 전열배관10: convection heat exchanger 11: heat pipe
20 : 물유동층열교환기 21 : 다공판 20: water fluidized bed heat exchanger 21: porous plate
22 : 전열배관 23 : 물유동층22: heat pipe 23: water fluidized bed
111 : 입수관 112 : 출수관 111: water pipe 112: water pipe
113 : 순환관 V : 순환유량조절밸브 113: circulation pipe V: circulation flow control valve
1-1 : 세정수순환관 1-p : 세정수순환펌프1-1: washing water circulation pipe 1-p: washing water circulation pump
10-T : 온도조절계 10-P, 20-P : 급수공급용 펌프10-T: Temperature Controller 10-P, 20-P: Water Supply Pump
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