專利名稱：一種一體式煙氣冷凝余熱回收鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬制熱設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種燃油、燃氣的冷凝式兩回程鍋殼式熱水或蒸
汽冷凝式鍋爐。
背景技術(shù)：
鍋爐是一種制熱設(shè)備，它利用油或氣體為燃料，經(jīng)燃燒產(chǎn)生熱量來制取蒸汽或熱水。以天燃氣為燃料的鍋爐，排放的煙氣具有相當高的溫度(150 250°C )，內(nèi)含有水蒸氣約15 19% (容積成份)，是煙氣熱量的主要攜帶者。如果將鍋爐的排煙溫度降到足夠低的水平，那么煙氣中呈過熱狀態(tài)的水蒸氣就會凝結(jié)而放出汽化潛熱，使煙氣中的汽化潛熱得以回收利用的鍋爐稱為冷凝式鍋爐。傳統(tǒng)的冷凝式鍋爐通常在煙氣出口處安裝煙氣余熱回收裝置，用來加熱鍋爐給水，這樣要求鍋爐必須連續(xù)給水，水溫波動大，控制復(fù)雜?；蛘咴跓煔獬隹谔幇惭b煙氣余熱回收裝置用來加熱軟水箱內(nèi)水，因蒸汽鍋爐每小時用水量等于鍋爐蒸發(fā)量，而蒸汽鍋爐的排煙溫度大多在230 250°C ，利用這套煙氣余熱回收裝置后，水溫將升到65 75t:，考慮傳熱溫壓，煙氣溫度在85t:以上，而天然氣等氣體燃料的露點溫度在55 62t:，使該裝置無法吸收煙氣中水蒸氣的汽化潛熱。另外，目前的煙氣余熱回收裝置還存在以下缺點 1、冷凝器采用蛇形管，換熱效率低，體積大，耗鋼量大。 2、冷凝器采用鋼鋁復(fù)合翅片管，內(nèi)部是碳鋼，外部與煙氣接觸的部分是鋁，采用擠壓的方式復(fù)合到一起，這種翅片管耐腐蝕性較差(冷凝水呈弱酸性，有一定的腐蝕)，使用壽命短。 3 、冷凝器采用不銹鋼翅片管，使用壽命較長，但是造價高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是改變冷凝式臥式鍋爐的整體結(jié)構(gòu)，采用板式換熱器模塊化組合設(shè)計的一體式煙氣冷凝余熱回收技術(shù)和設(shè)備以克服前述鍋爐的缺陷。 本發(fā)明的技術(shù)方案是板翅式空氣預(yù)熱器的空氣進風(fēng)口連接到鼓風(fēng)機，其空氣出風(fēng)口連接到燃燒器的進風(fēng)口 ，燃燒器的火焰口接入爐膛左端，爐膛的外殼為波形爐膽，波形爐膽的右端為爐膽頂，爐膽頂與后煙箱前壁由對流管束連通，后煙箱連通對流受熱面，對流受熱面連通前煙箱，前煙箱連通空氣預(yù)熱器的煙氣進風(fēng)口 ，其煙氣出風(fēng)口連通冷凝器的煙氣入口 ，冷凝器的煙氣出口連通排煙口 ，上述部件與鍋爐殼為一體結(jié)構(gòu)；板翅式空氣預(yù)熱器由隔板、翅片和封頭構(gòu)成每一個平面，再由20 50個平面層迭組合而成，相鄰平面旋轉(zhuǎn)90度放置；冷凝器由5種類型非對稱板式煙氣冷凝換熱器組合而成，每一種類型均有煙氣通道和水通道，其換熱板片的數(shù)量不同，為80 140片。 本發(fā)明的有益效果板翅式空氣預(yù)熱器內(nèi)兩流體呈逆流間壁換熱，傳熱系數(shù)一般
為管殼式換熱器的3倍，更適合小溫差(1.5 2°C)時熱量回收，用于氣-氣換熱時效果最
好。非對稱板式煙氣冷凝器低位能熱量的回收效果好，采用單臺板式換熱器達到90%以上的熱回收率?？諝忸A(yù)熱器、煙氣冷凝器與鍋爐一體化設(shè)計，使得鍋爐整體結(jié)構(gòu)更加緊湊，耐腐蝕能力強、設(shè)備更安全，穩(wěn)定可靠，使用壽命更長。


附圖1是本發(fā)明正視結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖2是本發(fā)明右視結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖3是板翅式空氣預(yù)熱器結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖4是非對稱板式煙氣冷凝換熱器模塊組合結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖5是本發(fā)明熱流系統(tǒng)示意圖。
具體實施例方式
板翅式空氣預(yù)熱器1的空氣進風(fēng)口連接到鼓風(fēng)機12，空氣出風(fēng)口連接到燃燒器3的進風(fēng)口。該空氣預(yù)熱器1由隔板l-l、翅片1-3和封頭1-2構(gòu)成平面，20 50個平面層迭組合起來，相鄰平面旋轉(zhuǎn)90度放置，當一邊翅片入口為空氣通道時，呈90度的另一邊翅片入口為煙氣通道。隔板材料是在母體金屬(鋁錳金屬)表面覆蓋一層厚約O. 1 0.4mm，含硅5 12%的釬料合金，隔板厚度為0. 36 2mm，蓋板厚度為5 6mm。燃燒器3的火焰口接入爐膛5左端，爐膛5的外殼為波形爐膽6，波形爐膽6的右端為爐膽頂，爐膽頂與后煙箱9前壁由對流管束8連通，對流管束8的作用是阻止火焰對后煙箱的輻射損壞，增加輻射受熱面積。后煙箱9連通對流受熱面ll，對流受熱面11連通前煙箱4，前煙箱4連通空氣預(yù)熱器1的煙氣進風(fēng)口 ，空氣預(yù)熱器1的煙氣出風(fēng)口連通冷凝器2的煙氣入口 ，冷凝器2的煙氣出口連通排煙口 13。冷凝器2按照模塊化設(shè)計，由5種類型非對稱板式煙氣冷凝換熱器組合而成，每一種類型均有煙氣通道2-4和水通道2-3，煙氣通道2-4由不同數(shù)量的板片形成，數(shù)量為80 140片，不同類型模塊的換熱面積不同，形成了不同的額定換熱量，模塊可以根據(jù)鍋爐需要進行組合，以滿足煙氣余熱回收的需要。上述部件與鍋爐殼7為一體結(jié)構(gòu)，鍋爐上還加有彈簧防爆門10。 本發(fā)明同時采用了空氣預(yù)熱器和煙氣冷凝余熱回收裝置。通過空氣預(yù)熱器將煙氣溫度由230 240°C降為145。C左右，將燃燒用的空氣由20 30°C ，提升到105 115°C ，空氣預(yù)熱器出口的煙氣再次進入煙氣冷凝余熱回收裝置，加熱軟水箱內(nèi)的水，使水溫由10°C提升至35 45°C ，而平均排煙溫度降至70°C以下，使煙氣中的水蒸氣部分或全部冷凝，吸收了大部分潛熱，達到冷凝余熱回收的目的。
本發(fā)明還有以下優(yōu)點 1、板式換熱器所占的空間較小。在同樣的工況條件下板式換熱器占地面積只有管殼式換熱器的1/3 1/4，重量為其他冷凝器的1/5，可在鍋爐的正面組裝設(shè)置，占用的空間很少。 2、不易結(jié)垢。板片波紋所形成的特殊流道使流體介質(zhì)在較低雷諾數(shù)(Re)時既可發(fā)生強烈的擾動流(湍流)，擾動流又有自凈效應(yīng)以防止污垢生成。 3、熱傳效率高。流量比特性優(yōu)異加上完全逆向流動，傳熱溫差可以選用得很低，因此非常適合于低位能熱量的回收，采用單臺板式換熱器達到90%以上的熱回收率，傳熱效率比管殼式換熱器要高3 8倍，在小體積的狀況下獲得較大的傳熱面積。
4、耐腐蝕能力強、機械性能顯著。采用不銹鋼材質(zhì)，銅焊或鎳焊的釬焊板式換熱器具有良好的防腐蝕能力和機械強度，能夠保證設(shè)備的安全，可靠，穩(wěn)定，使用壽命長。
權(quán)利要求
一種一體式煙氣冷凝余熱回收鍋爐，其特征在于板翅式空氣預(yù)熱器(1)的空氣進風(fēng)口連接到鼓風(fēng)機(12)，其空氣出風(fēng)口連接到燃燒器(3)的進風(fēng)口，燃燒器(3)的火焰口接入爐膛(5)左端，爐膛(5)的外殼為波形爐膽(6)，波形爐膽(6)的右端為爐膽頂，爐膽頂與后煙箱(9)前壁由對流管束(8)連通，后煙箱(9)連通對流受熱面(11)，對流受熱面(11)連通前煙箱(4)，前煙箱(4)連通空氣預(yù)熱器(1)的煙氣進風(fēng)口，其煙氣出風(fēng)口連通冷凝器(2)的煙氣入口，冷凝器(2)的煙氣出口連通排煙口(13)，上述部件與鍋爐殼(7)為一體結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一體式煙氣冷凝余熱回收鍋爐，其特征在于板翅式空氣預(yù)熱器(1)由隔板(1-1)、翅片(1-3)和封頭(1-2)構(gòu)成每一個平面，再由20 50個平面層迭組合而成，。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一體式煙氣冷凝余熱回收鍋爐，其特征在于板翅式空氣預(yù)熱器(1)每層相鄰平面旋轉(zhuǎn)90度放置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種一體式煙氣冷凝余熱回收鍋爐，其特征在于冷凝器(2)由5種類型非對稱板式煙氣冷凝換熱器(2-l、2-2)組合而成，每一種類型均有煙氣通道(2-4)和水通道(2-3)，其換熱板片的數(shù)量不同，為80 140片。
全文摘要
一種一體式煙氣冷凝余熱回收鍋爐，屬于制熱設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種燃油、燃氣的兩回程鍋殼式熱水或蒸汽冷凝式鍋爐。本發(fā)明的技術(shù)方案是板翅式空氣預(yù)熱器的空氣進風(fēng)口連接到鼓風(fēng)機，其空氣出風(fēng)口連接到燃燒器的進風(fēng)口，燃燒器的火焰口接入爐膛左端，爐膛的外殼為波形爐膽，波形爐膽的右端為爐膽頂，爐膽頂與后煙箱前壁由對流管束連通，后煙箱連通對流受熱面，對流受熱面連通前煙箱，前煙箱連通空氣預(yù)熱器的煙氣進風(fēng)口，其煙氣出風(fēng)口連通冷凝器的煙氣入口，冷凝器的煙氣出口連通排煙口，上述部件與鍋爐殼為一體結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的優(yōu)點是空氣預(yù)熱器、煙氣冷凝器與鍋爐一體化設(shè)計，使得鍋爐整體結(jié)構(gòu)更加緊湊，耐腐蝕能力強、設(shè)備更安全，穩(wěn)定可靠，使用壽命更長。
文檔編號F22B31/08GK101793434SQ201010119480
公開日2010年8月4日 申請日期2010年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月2日
發(fā)明者任惠軍, 劉朝堂, 盧海剛, 孫交成 申請人:安陽方快鍋爐有限公司