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      一種一體式煙氣冷凝余熱回收鍋爐的制作方法

      文檔序號(hào):4517305閱讀:465來源:國知局
      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
      本實(shí)用新型屬制熱設(shè)備領(lǐng)域,特別是一種燃油、燃?xì)獾睦淠絻苫爻体仛な綗崴?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?xì)鉃槿剂系腻仩t,排放的煙氣具有相當(dāng)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(huì)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(dòng)大,控制復(fù)雜。或者在 煙氣出口處安裝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(shí)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 75°C,考慮傳熱溫壓,煙氣溫度在85°C以上,而天然氣等氣體燃料的露點(diǎn)溫 度在55 62°C,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(diǎn)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(jià)高。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型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(jì)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。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是板翅式空氣預(yù)熱器的空氣進(jìn)風(fēng)口連接到鼓風(fēng)機(jī),其空 氣出風(fēng)口連接到燃燒器的進(jìn)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(duì)流管束連通,后煙箱連通對(duì)流受熱面, 對(duì)流受熱面連通前煙箱,前煙箱連通空氣預(yù)熱器的煙氣進(jìn)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(gè)平面,再由20 50個(gè)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(duì)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。本實(shí)用新型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(shí)熱量回收,用于氣-氣換熱時(shí)效 果最好。非對(duì)稱板式煙氣冷凝器低位能熱量的回收效果好,采用單臺(tái)板式換熱器達(dá)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(jì),使得鍋爐整體結(jié)構(gòu)更加緊 湊,耐腐蝕能力強(qiáng)、設(shè)備更安全,穩(wěn)定可靠,使用壽命更長。

      附圖1是本實(shí)用新型正視結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2是本實(shí)用新型右視結(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(duì)稱板式煙氣冷凝換熱器模塊組合結(jié)構(gòu)示意圖。
      具體實(shí)施方式
      板翅式空氣預(yù)熱器1的空氣進(jìn)風(fēng)口連接到鼓風(fēng)機(jī)12,空氣出風(fēng)口連接到燃燒器3 的進(jìn)風(fēng)口。該空氣預(yù)熱器1由隔板1-1、翅片1-3和封頭1-2構(gòu)成平面,20 50個(gè)平面層 迭組合起來,相鄰平面旋轉(zhuǎn)90度放置,當(dāng)一邊翅片入口為空氣通道時(shí),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0. 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(duì)流管束8連通,對(duì)流管束8的作用是阻止火焰對(duì)后煙箱的輻射損壞,增加輻射 受熱面積。后煙箱9連通對(duì)流受熱面11,對(duì)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(jìn)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(jì),由5種類型非對(duì)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(jìn)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。本實(shí)用新型同時(shí)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(jìn)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(dá)到冷凝余熱回收的目的。本實(shí)用新型還有以下優(yōu)點(diǎn)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(shí)既可 發(fā)生強(qiáng)烈的擾動(dòng)流(湍流),擾動(dòng)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(dòng),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(tái)板式換熱器達(dá)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(qiáng)、機(jī)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(jī)械強(qiáng)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(jìn)風(fēng)口連接到鼓風(fēng)機(jī)(12),其空氣出風(fēng)口連接到燃燒器(3)的進(jìn)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(duì)流管束(8)連通,后煙箱(9)連通對(duì)流受熱面(11),對(duì)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(jìn)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(gè)平面,再由20 50個(gè)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1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(duì)稱板式煙氣冷凝換熱器(2-1、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。
      專利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?xì)獾膬苫爻体仛な綗崴蛘羝淠藉仩t。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是板翅式空氣預(yù)熱器的空氣進(jìn)風(fēng)口連接到鼓風(fēng)機(jī),其空氣出風(fēng)口連接到燃燒器的進(jìn)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(duì)流管束連通,后煙箱連通對(duì)流受熱面,對(duì)流受熱面連通前煙箱,前煙箱連通空氣預(yù)熱器的煙氣進(jìn)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)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是空氣預(yù)熱器、煙氣冷凝器與鍋爐一體化設(shè)計(jì),使得鍋爐整體結(jié)構(gòu)更加緊湊,耐腐蝕能力強(qiáng)、設(shè)備更安全,穩(wěn)定可靠,使用壽命更長。
      文檔編號(hào)F23L15/00GK201628391SQ20102012440
      公開日2010年11月10日 申請(qǐng)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(qǐng)人:安陽方快鍋爐有限公司
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