改進型冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排多用途鍋爐的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種改進型冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排多用途鍋爐，屬于余熱回收設備【技術領域】，包括蒸汽發(fā)生器、熱水發(fā)生器、冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排裝置。蒸汽發(fā)生器的進煙口連接煙氣管道，蒸汽發(fā)生器的出煙口通過管道連接熱水發(fā)生器的進煙口，熱水發(fā)生器的出煙口通過管道連接冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排裝置的進煙口，冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排裝置的出煙口通過管道連接煙囪，蒸汽發(fā)生器和/或熱水發(fā)生器分別至少設有一級以上；本實用新型不僅能充分利用煙氣中的顯熱和潛熱，大大提高熱量回收效率，將余熱回收的熱量生產出不同壓力的蒸汽或熱水，而且能有效降低煙氣中的煙塵、硫化物、氮氧化物的含量，真正達到節(jié)能、降塵、減排的目的。
【專利說明】改進型冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排多用途鍋爐
[【技術領域】]
[0001]本實用新型涉及余熱回收設備【技術領域】，具體地說是一種改進型冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排多用途鍋爐。
[【背景技術】]
[0002]能源設備中，很大部分是由燃燒燃料來獲取能量，例如工業(yè)鍋爐、鋼廠高爐、退火爐、石灰煅燒爐、水泥窯爐、玻璃窯爐等。這些設備中，煙氣排放是主要的熱損失和污染源，排放溫度越高，熱損失就越大。在排放的煙氣中，不僅有燃料自帶的水份，而且燃料燃燒后還將產生煙塵、硫化物、氮氧化物和h2o。為防止蒸汽結露腐蝕，煙氣排放溫度一般都在100°C以上，這時蒸汽不會凝結，為過熱狀態(tài)，煙氣中蒸汽的顯熱和潛熱將隨煙氣的熱量一同排放進入大氣。因此，考慮熱損失時，一般都以燃料的低位發(fā)熱量來計算熱損失。我國很多余熱回收項目，基本都是利用熱煙氣中的顯熱加熱水產生蒸汽(或熱水)，使熱量回收有一定的限制。在生產蒸汽時，由于飽和蒸汽溫度受壓力的影響，不能將排煙溫度降至飽和蒸汽溫度以下，使熱量回收受到一定的限制。為使100°c以下低溫煙氣中的潛熱熱量得到回收，就必須考慮蒸汽性質的特點，設置必要的回收設備，將排煙溫度降至最佳狀態(tài)，使投資成本與回收成本達到最優(yōu)性價比。目前的余熱回收設備不能充分利用煙氣中的余熱和潛熱，而且不能進行有效的除塵和脫硫。因此，若能提供一種余熱回收設備，在回收煙氣中的熱量時，盡量能多回收煙氣中的顯熱和汽化潛熱，減少煙氣的排煙熱損失，將具有非常重要的意義。
[實用新型內容]
[0003]本實用新型的目的就是要解決上述的不足而提供一種改進型冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排多用途鍋爐，不僅能充分利用煙氣中的顯熱和潛熱，大大提高熱量回收效率，將余熱回收的熱量生產出不同壓力的蒸汽或熱水，而且能有效降低煙氣中的煙塵、硫化物、氮氧化物的含量，真正達到節(jié)能、降塵、減排的目的。
[0004]為實現上述目的設計一種改進型冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排多用途鍋爐，包括蒸汽發(fā)生器、熱水發(fā)生器、冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排裝置，所述蒸汽發(fā)生器的進煙口連接煙氣管道，所述蒸汽發(fā)生器的出煙口通過管道連接熱水發(fā)生器的進煙口，所述熱水發(fā)生器的出煙口通過管道連接冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排裝置的進煙口，所述冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排裝置的出煙口通過管道連接煙?，所述蒸汽發(fā)生器和/或熱水發(fā)生器分別至少設有一級以上。
[0005]所述冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排裝置包括進口煙室、浮動床熱交換器、出口煙室、降塵室和降塵濾清池，所述進口煙室、浮動床熱交換器、出口煙室、降塵室和降塵濾清池由上至下依次連接，所述進口煙室內安裝有浮動床發(fā)生器，所述浮動床發(fā)生器通過管道連接降塵濾清池，所述進口煙室內浮動床發(fā)生器的下方生成有浮動床，所述冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排裝置的出煙口設置在降塵室的側面。[0006]所述降塵室側面的出煙口處安裝有氣液分離器，所述氣液分離器的出氣口通過管道連接引風機，所述引風機另一端通過管道連接煙囪。
[0007]所述蒸汽發(fā)生器包括一級蒸汽發(fā)生器和二級蒸汽發(fā)生器，所述一級蒸汽發(fā)生器的進煙口連接煙氣管道，所述一級蒸汽發(fā)生器的出煙口連接二級蒸汽發(fā)生器的進煙口，所述二級蒸汽發(fā)生器的出煙口連接熱水發(fā)生器的進煙口。
[0008]所述一級蒸汽發(fā)生器、二級蒸汽發(fā)生器的出汽口管道上分別安裝有一級汽水分離器、二級汽水分離器，所述一級蒸汽發(fā)生器與一級汽水分離器以及二級蒸汽發(fā)生器與二級汽水分離器分別組成單獨自然循環(huán)系統。
[0009]所述一級汽水分離器、二級汽水分離器的出汽口分別通過管道連接一、二級蒸汽混合器的進汽口，所述一、二級蒸汽混合器的出液口通過疏水閥組管道連接二級蒸汽發(fā)生器的進液口。
[0010]所述浮動床熱交換器的熱水出口通過管道連接熱水發(fā)生器的進水口，所述浮動床熱交換器與熱水發(fā)生器之間的管道上安裝有鍋爐給水泵。
[0011]所述熱水發(fā)生器的出水口通過三通控制閥分別連接二級蒸汽發(fā)生器和換熱器的進液口。
[0012]本實用新型同現有技術相比，具有如下優(yōu)點:
[0013]1、經本實用新型后，煙氣的排出溫度可以降至60?80°C，不僅可以充分利用煙氣中的顯熱，而且可以回收煙氣中的潛熱，從而大大提高了回收效率；
[0014]2、浮動床的載體是水，能有效吸附煙氣中的煙塵并能溶解煙氣中的硫化物、氮氧化物，從而有效降低煙氣內有害物質的排放，而且不會產生有害物質二次污染；
[0015]3、冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排系統中有特殊的加藥裝置，使浮動床內的水為微堿性，防止設備低溫腐蝕，降低硫化物、氮氧化物的的排放量；
[0016]4、冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排裝置中有氣液分離裝置，將浮動床后排放煙氣中的有害液體分離，使排出的煙氣為潔凈煙氣；
[0017]5、冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排裝置用水為循環(huán)水，不會增加設備的用水量；
[0018]6、適用范圍廣，不僅能產出不同壓力和溫度的熱水，還可以生產多級壓力的蒸汽；
[0019]7、因采用多級蒸汽發(fā)生器，可以根據煙氣溫度的高低和用戶的需要，生產不同壓力的蒸汽；
[0020]8、當蒸汽發(fā)生器或熱水發(fā)生器改為煙氣-空氣熱交換器時，就能加熱空氣。
[【專利附圖】

【附圖說明】]
[0021]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0022]圖中:1、一、二級蒸汽混合器2、一級汽水分離器3、一級蒸汽發(fā)生器4、一級蒸汽發(fā)生器給水泵5、二級汽水分離器6、二級蒸汽發(fā)生器7、鍋爐給水泵8、三通控制閥9、熱水發(fā)生器10、冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排裝置11、軟水箱12、引風機13、煙囪14、換熱器15、疏水閥組16、進口煙室17、浮動床熱交換器18、出口煙室19、降塵室20、降塵濾清池21、浮動床發(fā)生器22、浮動床23、氣液分離器。[【具體實施方式】]
[0023]下面結合附圖對本實用新型作以下進一步說明:
[0024]如附圖1所示，本實用新型包括:蒸汽發(fā)生器、熱水發(fā)生器9、冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排裝置10，蒸汽發(fā)生器的進煙口連接煙氣管道，蒸汽發(fā)生器的出煙口通過管道連接熱水發(fā)生器的進煙口，熱水發(fā)生器的出煙口通過管道連接冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排裝置的進煙口，冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排裝置的出煙口通過管道連接煙? 13，蒸汽發(fā)生器和/或熱水發(fā)生器分別至少設有一級以上，冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排裝置包括進口煙室16、浮動床熱交換器17、出口煙室18、降塵室19和降塵濾清池20，進口煙室、浮動床熱交換器、出口煙室、降塵室和降塵濾清池由上至下依次連接，進口煙室內安裝有浮動床發(fā)生器21，浮動床發(fā)生器通過管道連接降塵濾清池，進口煙室內浮動床發(fā)生器的下方生成有浮動床22，冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排裝置的出煙口設置在降塵室的側面，降塵室側面的出煙口處安裝有氣液分離器23，氣液分離器的出氣口通過管道連接引風機12，引風機另一端通過管道連接煙囪。
[0025]本實用新型中，蒸汽發(fā)生器包括一級蒸汽發(fā)生器3和二級蒸汽發(fā)生器6，一級蒸汽發(fā)生器的進煙口連接煙氣管道，一級蒸汽發(fā)生器的出煙口連接二級蒸汽發(fā)生器的進煙口，二級蒸汽發(fā)生器的出煙口連接熱水發(fā)生器的進煙口 ；一級蒸汽發(fā)生器、二級蒸汽發(fā)生器的出汽口管道上分別安裝有一級汽水分離器2、二級汽水分離器5，一級蒸汽發(fā)生器與一級汽水分離器以及二級蒸汽發(fā)生器與二級汽水分離器分別組成單獨自然循環(huán)系統；一級汽水分離器、二級汽水分離器的出汽口分別通過管道連接一、二級蒸汽混合器I的進汽口，一、二級蒸汽混合器的出液口通過疏水閥組15管道連接二級蒸汽發(fā)生器的進液口 ；浮動床熱交換器的熱水出口通過管道連接熱水發(fā)生器的進水口，浮動床熱交換器與熱水發(fā)生器之間的管道上安裝有鍋爐給水泵7，熱水發(fā)生器的出水口通過三通控制閥8分別連接二級蒸汽發(fā)生器和換熱器14的進液口。
[0026]鍋爐等各種爐窯在余熱利用中，因業(yè)主的要求需要產出蒸汽，在這種工況下，余熱裝置的排煙溫度一般在140?150°C以上，傳統的余熱回收設備不能充分利用煙氣中的余熱和潛熱，而且不能進行有效的除塵和脫硫。本實用新型是一種能充分回收煙氣余熱和潛熱，并能應用冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排裝置，將余熱回收的熱量生產出不同壓力的蒸汽或熱水的多用途鍋爐。根據煙氣溫度的高低，生產不同壓力的蒸汽，特別適合利用煙氣溫度在300°C以下場合生產蒸汽(或熱水)的新型余熱節(jié)能環(huán)保設備。經本實用新型所述的冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排多用途鍋爐后，其排出溫度可以降至60?80°C，能充分利用煙氣中的顯熱和潛熱，從而大大提高回收效率。由于該設備設計特殊的冷凝式浮動床結構和系統，不僅可以提高熱量回收效率，而且能有效降低煙氣中的煙塵(例如PM10、PM2.5)、硫化物、氮氧化物的含量，真正達到節(jié)能、降塵、減排的目的。
[0027]本實用新型是利用水在汽化和冷凝過程中吸收或釋放熱量的基本原理和特點，結合煙氣中含有煙塵、硫化物、氮氧化物等有害污染物的特性，通過特殊的設計結構和系統——冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排裝置、熱水發(fā)生器(或氣體熱交換器)、多級蒸汽發(fā)生器和相應的系統，解決多種壓力余熱蒸汽發(fā)生器(或熱水發(fā)生器、氣體熱交換器)和回收煙氣中汽化潛熱的難題，并在回收熱量的同時，吸附煙氣中的煙塵、硫化物、氮氧化物，達到節(jié)能、降塵、減排的目的。本專利不僅能生產多種壓力的蒸汽或熱水，同時能汽、水二用。[0028]本實用新型是根據水的性質和熱交換原理，利用水在不同溫度和壓力下汽化和冷凝過程中吸收和釋放熱量的一種特殊設備。本專利設備不僅可以利用同一余熱加熱水生產多種壓力的蒸汽或熱水，也可以加熱氣體或其它液態(tài)介質。在本實用新型設備中，不僅進行熱量交換，在進行熱量交換的同時，還能吸附煙氣中的煙塵、硫化物和氮氧化物等有害物質，達到節(jié)能、降塵、減排目的。本實用新型主要由以下幾部分組成:
[0029](I)煙氣首先進入一級蒸汽發(fā)生器和二級蒸汽發(fā)生器，產生不同壓力的汽水混合物，經一級汽水分離器和二級汽水分離器分離出不同壓力P1、P2的蒸汽，分離出來的水返回原蒸汽發(fā)生器繼續(xù)受熱蒸發(fā)。同時也可以將上述壓力的蒸汽輸送至一、二級蒸汽混合器混合，產生需要的壓力P3蒸汽，一、二級蒸汽混合器內的凝結水由疏水閥組輸送至二級蒸汽發(fā)生器再蒸發(fā)。降溫后的煙氣進入熱水發(fā)生器。因汽水的性質，無法使熱水發(fā)生器后的煙氣溫度降至需要的溫度，因此，需要用冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排裝置繼續(xù)降溫。
[0030](2)冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排裝置的浮動床發(fā)生器產生水霧，與進口煙室中的熱煙氣混合，吸收煙氣中的熱量，并隨煙氣溫度的下降，將煙氣中的過熱蒸汽冷卻至飽和蒸汽，生成氣、汽、水混合的浮動床，并吸附煙氣中的煙塵、硫化物、氮氧化物。
[0031](3)冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排裝置內浮動床的氣、汽、水混合物隨煙氣流進入浮動床熱交換器與交換物冷水進行熱量交換。煙氣內的熱量進行交換時，因溫度的下降而使浮動床熱交換器內的蒸汽冷卻釋放熱量與被加熱水進行熱量交換后冷凝。
[0032](4)煙氣中的冷凝液，因自重進入降塵濾清池，氣體由引風機抽吸經冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排裝置中的氣液分離器，將煙氣中的殘余液滴分離，干凈煙氣由引風機抽引至煙囪。
[0033](5)冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排裝置加熱后的水由鍋爐給水泵加壓后作為熱水發(fā)生器的給水。經熱水發(fā)生器加熱后的熱水，按主控制要求，經三通控制閥控制二級蒸汽發(fā)生器和換熱器的流量，生產熱水和蒸汽。
[0034](6)當被加熱介質是氣體或其它液態(tài)介質時，將熱水發(fā)生器和一、二級蒸汽發(fā)生器改為相應的加熱設備。
[0035]本實用新型中，冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排裝置已先行申請專利，專利申請?zhí)枮?01310452077.8和201320612620.1 ;在冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排裝置前，安裝多級蒸汽發(fā)生器和熱水發(fā)生器，根據輸出蒸汽壓力的高低，多級蒸汽發(fā)生器(和/或熱水發(fā)生器)可以是一級，也可以是二級及二級以上；在一級蒸汽發(fā)生器、二級蒸汽發(fā)生器的出口汽水管道上分別安裝一級汽水分離器、二級汽水分離器，蒸汽發(fā)生器與汽水分離器組成二組單獨自然循環(huán)系統；熱水發(fā)生器加熱的熱水，由三通控制閥控制，分別作為熱水或蒸汽發(fā)生器給水使用；當加熱氣體或其它液態(tài)介質時，則將多級蒸汽發(fā)生器和熱水發(fā)生器改為相應的熱交換設備。
【權利要求】
1.一種改進型冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排多用途鍋爐，其特征在于:包括蒸汽發(fā)生器、熱水發(fā)生器、冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排裝置，所述蒸汽發(fā)生器的進煙口連接煙氣管道，所述蒸汽發(fā)生器的出煙口通過管道連接熱水發(fā)生器的進煙口，所述熱水發(fā)生器的出煙口通過管道連接冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排裝置的進煙口，所述冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排裝置的出煙口通過管道連接煙?，所述蒸汽發(fā)生器和/或熱水發(fā)生器分別至少設有一級以上。
2.如權利要求1所述的改進型冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排多用途鍋爐，其特征在于:所述冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排裝置包括進口煙室、浮動床熱交換器、出口煙室、降塵室和降塵濾清池，所述進口煙室、浮動床熱交換器、出口煙室、降塵室和降塵濾清池由上至下依次連接，所述進口煙室內安裝有浮動床發(fā)生器，所述浮動床發(fā)生器通過管道連接降塵濾清池，所述進口煙室內浮動床發(fā)生器的下方生成有浮動床，所述冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排裝置的出煙口設置在降塵室的側面。
3.如權利要求2所述的改進型冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排多用途鍋爐，其特征在于:所述降塵室側面的出煙口處安裝有氣液分離器，所述氣液分離器的出氣口通過管道連接引風機，所述引風機另一端通過管道連接煙囪。
4.如權利要求2或3所述的冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排多用途鍋爐，其特征在于:所述蒸汽發(fā)生器包括一級蒸汽發(fā)生器和二級蒸汽發(fā)生器，所述一級蒸汽發(fā)生器的進煙口連接煙氣管道，所述一級蒸汽發(fā)生器的出煙口連接二級蒸汽發(fā)生器的進煙口，所述二級蒸汽發(fā)生器的出煙口連接熱水發(fā)生器的進煙口。
5.如權利要求4所述的改進型冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排多用途鍋爐，其特征在于:所述一級蒸汽發(fā)生器、二級蒸汽發(fā)生器的出汽口管道上分別安裝有一級汽水分離器、二級汽水分離器，所述一級蒸汽發(fā)生器與一級汽水分離器以及二級蒸汽發(fā)生器與二級汽水分離器分別組成單獨自然循環(huán)系統。
6.如權利要求5所述的改進型冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排多用途鍋爐，其特征在于:所述一級汽水分離器、二級汽水分離器的出汽口分別通過管道連接一、二級蒸汽混合器的進汽口，所述一、二級蒸汽混合器的出液口通過疏水閥組管道連接二級蒸汽發(fā)生器的進液□。
7.如權利要求6所述的改進型冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排多用途鍋爐，其特征在于:所述浮動床熱交換器的熱水出口通過管道連接熱水發(fā)生器的進水口，所述浮動床熱交換器與熱水發(fā)生器之間的管道上安裝有鍋爐給水泵。
8.如權利要求7所述的改進型冷凝式浮動床節(jié)能降塵減排多用途鍋爐，其特征在于:所述熱水發(fā)生器的出水口通過三通控制閥分別連接二級蒸汽發(fā)生器和換熱器的進液口。
【文檔編號】F23J15/00GK203549760SQ201320664236
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年10月25日 優(yōu)先權日:2013年10月25日
【發(fā)明者】黃勝建, 華佛根, 倪冬生, 王勇 申請人:上海蘄黃節(jié)能環(huán)保設備有限公司