專利名稱：有機熱載體鍋爐余熱高效回收系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種有機熱載體鍋爐余熱高效回收系統(tǒng)，屬鍋爐煙氣余熱回收領 域。
背景技術(shù)：
有機熱載體鍋爐是一種以有機導熱油或熔鹽為介質(zhì)的特種鍋爐，鍋爐通過燃料 燃燒產(chǎn)生高溫有機熱載體，為需要熱能的用熱設備提供熱量，而鍋爐燃料燃燒后產(chǎn)生達 3500C、50°C的高溫煙氣。有機熱載體鍋爐大多未進行余熱回收或僅增加空氣預熱器回收 部分煙氣余熱。排煙溫度高，通常250°C以上，鍋爐的整體熱效率較低，能量浪費大，不符合 節(jié)能要求。如果將排煙溫度降至130°C左右，鍋爐熱效率可提高9%左右，因此進一步合理 回收利用有機熱載體鍋爐的煙氣余熱，降低排煙溫度成為該領域研究的熱點。國內(nèi)專利ZL200710046604. X公開了一種主要用于蒸汽鍋爐或熱水鍋爐的帶中低 壓蒸發(fā)器的復合流程，利用鍋爐煙氣余熱產(chǎn)生蒸汽供用戶使用，并引入了相變換熱器，利用 煙道尾端的剩余熱量對進口空氣或鍋爐給水進行預熱，進一步降低煙氣排出溫度。但缺點 是，由于用戶對蒸汽的需求量不是恒定的，特別是當鍋爐熱負荷較低，而蒸汽需求量卻大幅 增加的情況下，外供蒸汽量不足，勢必對蒸汽用戶產(chǎn)生影響。另一方面，蒸汽用量的變化也 對鍋爐的高效運行不利。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種有機熱載體鍋爐余熱高效回收系統(tǒng)，以合理回收利 用煙氣余熱，降低煙氣排放溫度，而且可根據(jù)熱用戶蒸汽負荷的變化調(diào)節(jié)余熱蒸汽的產(chǎn)汽量。有機熱載體鍋爐余熱高效回收系統(tǒng)，包含有機熱載體鍋爐和煙道，煙道內(nèi)依次設 有蒸發(fā)器、水預熱器、空氣預熱器和包含蒸發(fā)段和冷凝段的相變換熱器，蒸發(fā)器通過上升管 和下降管與煙道外的汽包連成回路；水預熱器的出口端與汽包相連；所說的相變換熱器的 蒸發(fā)段位于煙道內(nèi)，冷凝段位于煙道外的通風管內(nèi)，該通風管與煙道內(nèi)的空氣預熱器相通； 系統(tǒng)還包含一個調(diào)熱器，所說的調(diào)熱器包含殼體和從殼體內(nèi)通過的水管，該殼體的進口端 和出口端分別連接有機熱載體鍋爐的導熱油出口管和導熱油進口的熱油泵；所說從殼體內(nèi) 通過的水管一端是與汽包相連接的出水端，另一端是調(diào)熱器進水端。所說的調(diào)熱器進水端與汽包的另一根下降管相連接并與汽包形成回路；另一個方 案是，調(diào)熱器進水端與水預熱器的出水端相連接。所說水預熱器的出水端裝有通入軟水箱的回水管道。所說水預熱器的進水、出水端之間連有給水旁路和旁路閥。所說的汽包蒸汽輸出管連有蓄熱器。所說調(diào)熱器殼體內(nèi)的水管可以是列管、翅片管、蛇形管或螺旋槽管。 系統(tǒng)設有煙氣排出溫度自控裝置。3[0012]本系統(tǒng)利用有機熱載體鍋爐的高溫煙氣的余熱依次作為蒸發(fā)器、水預熱器、空氣 預熱器和相變化換熱器的熱源，產(chǎn)生供生產(chǎn)或生活使用的蒸汽和熱水，產(chǎn)生的熱空氣送入 有機熱載體鍋爐，提高進風溫度，減少燃料消耗，使煙氣余熱得到合理回收利用，排煙溫度 降低。本系統(tǒng)的調(diào)熱器的熱源來自鍋爐出口導熱油，用于調(diào)節(jié)蒸汽產(chǎn)量，以適應蒸汽負荷的 變化；當有機熱載體鍋爐熱用戶熱負荷降低時，有機熱載體鍋爐無需減弱燃燒，可通過調(diào)熱 器增加蒸汽產(chǎn)量，保證系統(tǒng)高效運行；當熱用戶熱負荷不變時，如外供蒸汽需求量增加，可 加強燃燒，通過調(diào)熱器增加產(chǎn)汽量。當蒸汽用量減少或無需求時，可通過蓄熱器進行調(diào)節(jié)。 另外，系統(tǒng)設置的自控裝置根據(jù)蒸發(fā)段的壁溫(或煙道出口處壁溫)值，通過控制水預熱器 的旁路調(diào)節(jié)閥開度等手段，可使煙道出口的排煙溫度降低至僅高于相變換熱器的蒸發(fā)段壁 面的煙氣酸露點，即在避免結(jié)露的前提下，達到最大限度利用煙氣廢熱的目的。本系統(tǒng)在有 機熱載體鍋爐的額定設計工況下運行時效率更高，即使蒸汽/熱水負荷波動時，仍可確保 穩(wěn)定供給，達到系統(tǒng)節(jié)能的目的。
圖1和圖2分別是有機熱載體鍋爐余熱有機熱載體回收系統(tǒng)的兩個實施例結(jié)構(gòu)示 意圖。圖中，1-有機熱載體鍋爐，2-煙道，3-1-相變化換熱器蒸發(fā)段，3-2-相變化換熱器 冷凝段，4-空氣預熱器，5-給水泵，6-自控裝置，7-水預熱器，8-調(diào)熱器，9-汽包，10-蓄熱 器，11-上升管，12、15-下降管，13-蒸發(fā)器，14-給水旁路閥，16-鍋爐導熱油進口泵，17-軟 水箱，18-水預熱器回水閥，19-鍋爐導熱油出口閥。
具體實施方式
圖1是本實用新型有機熱載體鍋爐余熱高效回收系統(tǒng)的實施例，有機熱載體鍋爐 1設有導熱油進口閥、導熱油進口泵16、導熱油出口閥19和煙道2 ；煙道2內(nèi)依次設有蒸發(fā) 器13、水預熱器7、空氣預熱器4和相變換熱器的蒸發(fā)段3-1、冷凝段3-2，其中蒸發(fā)段3_1 位于煙道2內(nèi)，相變換熱器的冷凝段3-2位于煙道2之外的通風管內(nèi)，該通風管與煙道2內(nèi) 的空氣預熱器4相通。蒸發(fā)器13兩端與煙道外的汽包9的上升管11和下降管12連成回 路。水預熱器7的出水通入汽包9，汽包9的蒸汽輸出管路中連有蓄熱器10。調(diào)熱器8以 來自鍋爐1的導熱油為熱源，本例中，從調(diào)熱器8殼體內(nèi)通過的水管通過下降管15與汽包 形成回路，水與殼體內(nèi)導熱油換熱升溫后返回汽包，而離開殼體的導熱油通過鍋爐導熱油 進口泵16返回鍋爐1。圖2實施例與圖1不同的是調(diào)熱器8中，其殼體內(nèi)的水管進口端與水預熱器的出 口端相連接。圖1和圖2實施例均有一個軟水箱17。水預熱器7的進、出端之間連有旁路和旁 路閥14。來自軟水箱17的軟化水經(jīng)給水泵5增壓后，經(jīng)水預熱器7及給水調(diào)節(jié)閥14進入 汽包9，經(jīng)下降管12、蒸發(fā)器13、上升管11，汽包9產(chǎn)生蒸汽。調(diào)熱器8設置在下降管15和 汽包9之間。通過調(diào)熱器8可方便調(diào)節(jié)外供蒸汽量。自控裝置6根據(jù)蒸發(fā)段3-1的壁溫信 號，調(diào)節(jié)給水調(diào)節(jié)閥14的開度等手段，改變煙氣經(jīng)過水預熱器7后的煙氣溫度，控制蒸發(fā)段3-1壁溫在煙氣酸露點以上，防止酸液對蒸發(fā)段3-1發(fā)生低溫腐蝕的隱患。外界冷空氣經(jīng)相 變換熱器的冷凝段3-2預熱、通入空氣預熱器4再升溫后通入有機熱載體鍋爐1，作為助燃空氣。給水泵5在向汽包9間斷補水時，在間隔的時間內(nèi)，由軟水箱17、給水泵5、給水預 熱器7、水預熱器回水閥18、軟水箱17形成閉路循環(huán)，確保給水預熱器仍有效工作。調(diào)熱器8實質(zhì)是一個給水加熱器，可以采用列管換熱器、翅片換熱器、蛇形管換熱 器或螺旋槽管等結(jié)構(gòu)。本系統(tǒng)的調(diào)熱器8的熱源來自有機熱載體鍋爐1出口導熱油，用于調(diào)節(jié)蒸汽產(chǎn)量， 以適應蒸汽負荷的變化；當有機熱載體鍋爐1熱用戶熱負荷降低時，無需減弱燃燒，可通過 調(diào)熱器8增加蒸汽產(chǎn)量，保證系統(tǒng)高效運行；當熱用戶熱負荷不變時，如外供蒸汽需求量增 加，可加強燃燒，通過調(diào)熱器8增加產(chǎn)汽量。當蒸汽用量減少或無需求時，可通過蓄熱器10 進行調(diào)節(jié)。當有機熱載體用戶不需要熱負荷時，有機熱載體鍋爐仍然可以通過調(diào)熱器8繼續(xù) 運行，產(chǎn)生蒸汽，此時有機熱載體鍋爐實質(zhì)上相當于蒸汽鍋爐在運行。比如一臺0. 7麗的 有機熱載體鍋爐，熱當量約相當于蒸發(fā)量1T/H的蒸汽鍋爐，通過合適的調(diào)熱器，有機熱載 體攜帶的熱負荷可以全部用來產(chǎn)生蒸汽，結(jié)合煙氣余熱回收的熱量，總產(chǎn)汽量約1. 1T/H左 右。顯然鍋爐的調(diào)節(jié)余量很大。
權(quán)利要求1.有機熱載體鍋爐余熱高效回收系統(tǒng)，包含有機熱載體鍋爐(1)和煙道O)，煙道內(nèi)依 次設有蒸發(fā)器(13)、水預熱器(7)、空氣預熱器(4)和包含蒸發(fā)段(3-1)和冷凝段(3-2)的 相變換熱器，蒸發(fā)器(1 通過上升管(11)和下降管(1 與煙道外的汽包(9)連成回路； 水預熱器(7)的出口端與汽包(9)相連；所說的相變換熱器的蒸發(fā)段(3-1)位于煙道(2) 內(nèi)，冷凝段(3- 位于煙道外的通風管內(nèi)，該通風管與煙道O)內(nèi)的空氣預熱器(4)相通； 系統(tǒng)還包含一個調(diào)熱器(8)，它包含殼體和從殼體內(nèi)通過的水管，該殼體的進口端和出口端 分別連接有機熱載體鍋爐(1)的導熱油出口管和導熱油進口油泵(16)；所說從殼體內(nèi)通過 的水管一端是與汽包(9)相連接的出水端，另一端是調(diào)熱器進水端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機熱載體鍋爐余熱高效回收系統(tǒng)，其特征是所說的調(diào)熱器 (8)進水端與汽包(9)的另一根下降管(1 相連接并與汽包(9)形成回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機熱載體鍋爐余熱高效回收系統(tǒng)，其特征是所說的調(diào)熱器(8)進水端與水預熱器(7)的出水端相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的有機熱載體鍋爐余熱高效回收系統(tǒng)，其特征是所說水預 熱器(7)的進水、出水端之間連有給水旁路和旁路閥(14)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的有機熱載體鍋爐余熱高效回收系統(tǒng)，其特征是所說水預 熱器(7)的出水端裝有通入軟水箱(17)的回水管道。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機熱載體鍋爐余熱高效回收系統(tǒng)，其特征是所說的汽包(9)蒸汽輸出管連有蓄熱器(10)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的有機熱載體鍋爐余熱高效回收系統(tǒng)，其特征是所說調(diào)熱器 (8)殼體內(nèi)的水管是列管、翅片管、蛇形管或螺旋槽管。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的有機熱載體鍋爐余熱高效回收系統(tǒng)，其特征是設有煙氣排出 溫度自控裝置(6)。
專利摘要本實用新型涉及一種有機熱載體鍋爐余熱高效回收系統(tǒng)，包含有機熱載體鍋爐和煙道，煙道內(nèi)設有蒸發(fā)器、水預熱器、空氣預熱器和包含蒸發(fā)段和冷凝段的相變換熱器，蒸發(fā)器與汽包連成回路，水預熱器的出口端與汽包相連；相變換熱器的蒸發(fā)段位于煙道內(nèi)，冷凝段位于煙道外的通風管內(nèi)，該通風管與煙道內(nèi)的空氣預熱器相通；系統(tǒng)還包含一個調(diào)熱器，調(diào)熱器殼體的進口端和出口端分別連接鍋爐的導熱油出口管和導熱油進口油泵，從殼體內(nèi)通過的水管的出水端與汽包相連，進水端與汽包相連形成回路或與水預熱器的出口端相連接。本系統(tǒng)在有機熱載體鍋爐的額定設計工況下運行時，熱效率高，通過調(diào)熱器可方便調(diào)節(jié)蒸汽產(chǎn)量，在蒸汽負荷波動時，仍可確保穩(wěn)定供給。
文檔編號F24H9/00GK201837064SQ201020529049
公開日2011年5月18日 申請日期2010年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月14日
發(fā)明者周孝坤, 朱利洪, 王師祥, 王海波, 陳惠明 申請人:王海波