本發(fā)明涉及工業(yè)及民用余熱回收領(lǐng)域，具體是一種高效煙氣余熱回收熱力系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

爐窯尾部排煙口溫度能達(dá)到700～800℃，經(jīng)過(guò)預(yù)熱器(或省煤器)后實(shí)際煙氣溫度仍能達(dá)到200～350℃，為進(jìn)一步吸收這部分余熱，在煙道內(nèi)設(shè)置余熱回收裝置是十分經(jīng)濟(jì)可行的方案，實(shí)踐證明，安裝余熱回收裝置后，排煙溫度能降至～150℃甚至更低，實(shí)現(xiàn)對(duì)煙氣余熱的高效回收。

目前常用的余熱回收裝置是一種光管式或帶有上、下集管的翅片管式換熱器，它以鍋爐給水為循環(huán)水，循環(huán)水由經(jīng)循環(huán)泵加壓后在管內(nèi)流過(guò)而煙氣由管外空間橫向流過(guò)。然而，現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)是：這種換熱器需要額外增設(shè)強(qiáng)制循環(huán)泵組，為管內(nèi)的循環(huán)水提供動(dòng)力，需單獨(dú)為每個(gè)循環(huán)回路分別設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥門(mén)和配套管組，以及需要設(shè)置汽包收集及分離蒸汽，管路復(fù)雜且運(yùn)行時(shí)耗費(fèi)電能多。

有鑒于此，本發(fā)明人根據(jù)從事本領(lǐng)域和相關(guān)領(lǐng)域的生產(chǎn)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，研制出一種高效煙氣余熱回收熱力系統(tǒng)，以期解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是在于提供一種高效煙氣余熱回收熱力系統(tǒng)，其節(jié)能性好，工作效率高，具有良好的回收余熱的功能，克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

為此，本發(fā)明提出一種高效煙氣余熱回收熱力系統(tǒng)，包括：

至少一集管，具有用于容納液體和蒸汽的容納空間，所述集管設(shè)有一出口端；

換熱管束，所述換熱管束設(shè)置于煙氣流通通道內(nèi)，其與所述集管相連通；

輸入主管線，其出口端通過(guò)一流體輸入支線與其中一所述集管相連通，所述輸入主管線上設(shè)置有一自動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥；

至少一流體輸出支線，所述流體輸出支線的數(shù)量與所述集管的數(shù)量相同，其一端與相對(duì)應(yīng)的所述集管的出口端連通，其另一端與輸出主管線的入口端連通。

如上所述的高效煙氣余熱回收熱力系統(tǒng)，其中，還包括一輸出汽水分離器，所述汽水分離器設(shè)置于所述流體輸出主線上。

如上所述的高效煙氣余熱回收熱力系統(tǒng)，其中，所述輸入主管線上另連接有一第一手動(dòng)閘閥，所述第一手動(dòng)閘閥靠近所述自動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥入口端。

如上所述的高效煙氣余熱回收熱力系統(tǒng)，其中，所述輸入主管線上另連接有一第二手動(dòng)閘閥，所述第二手動(dòng)閘閥位于所述流體輸入支線的一端與所述自動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥的出口端之間。

如上所述的高效煙氣余熱回收熱力系統(tǒng)，其中，另設(shè)有一蒸汽管網(wǎng)和一給水管網(wǎng)，所述輸出主管線的出口端與蒸汽管網(wǎng)連接，所述輸入主管線的入口端與所述給水管網(wǎng)連接。

如上所述的高效煙氣余熱回收熱力系統(tǒng)，其中，另設(shè)有一能檢測(cè)所述輸入主管線內(nèi)流體流量的流量孔板，所述流量孔板通過(guò)檢測(cè)管線與所述輸入主管線的出口端相連通。

如上所述的高效煙氣余熱回收熱力系統(tǒng)，其中，所述集管的數(shù)量為一個(gè)，其設(shè)有一入口端，所述入口端通過(guò)所述流體輸入支線與所述輸入主管線相連通。

如上所述的高效煙氣余熱回收熱力系統(tǒng)，其中，另設(shè)有一檢測(cè)回路，所述檢測(cè)回路的兩端對(duì)應(yīng)與所述集管及所述輸出主管線相連通，所述檢測(cè)回路上設(shè)置有一能檢測(cè)所述流體輸出支線內(nèi)流體的液位高度的液位變送器，所述液位變送器與所述自動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥電連接；

其中，所述換熱管束的入水口及出水口與所述集管相連通。

如上所述的高效煙氣余熱回收熱力系統(tǒng)，其中，所述集管的數(shù)量為兩個(gè)，其中一所述集管上設(shè)有一入口端，所述入口端通過(guò)所述流體輸入支線與所述輸入主管線相連通。

如上所述的高效煙氣余熱回收熱力系統(tǒng)，其中，另設(shè)有一檢測(cè)回路，所述檢測(cè)回路的兩端對(duì)應(yīng)與另一所述所述集管及所述輸出主管線相連通，所述檢測(cè)回路上設(shè)置有一能檢測(cè)所述流體輸出支線內(nèi)流體的液位高度的液位變送器，所述液位變送器與所述自動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥電連接；

其中，所述換熱管束的入水口與其中一所述集管相連通，其出水口與另一所述集管相連通。

本發(fā)明提供的高效煙氣余熱回收熱力系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)置集管、換熱管束、輸入主管線、流體輸入支線以及流體輸出支線等，利用水和蒸汽的密度差實(shí)現(xiàn)流體的自然循環(huán)，不需要額外增設(shè)循環(huán)泵組及汽包，使得管道布置更加簡(jiǎn)潔和緊湊，達(dá)到節(jié)能、回收煙氣余熱的目的，具有不需要?jiǎng)恿?、具有換熱效率高以及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化的突出特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

以下附圖僅旨在于對(duì)本發(fā)明做示意性說(shuō)明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中：

圖1為本發(fā)明的高效煙氣余熱回收熱力系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的高效煙氣余熱回收熱力系統(tǒng)另一實(shí)施例的組成結(jié)構(gòu)示意圖。

主要元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明：

1 集管 11 出口端

12 入口端 2 換熱管束

21 入水口 22 出水口

3 輸入主管線 31 自動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥

32 第一手動(dòng)閘閥 33 第二手動(dòng)閘閥

34 流量孔板 341 檢測(cè)管線

4 流體輸入支線 5 流體輸出支線

6 輸出主管線 61 輸出汽水分離器

7 蒸汽管網(wǎng) 8 給水管網(wǎng)

9 檢測(cè)回路 91 液位變送器

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供一種高效煙氣余熱回收熱力系統(tǒng)，其包括：至少一集管，具有用于容納液體和蒸汽的容納空間，所述集管設(shè)有一出口端；換熱管束，所述換熱管束設(shè)置于煙氣流通通道內(nèi)，其與所述集管相連通；輸入主管線，其出口端通過(guò)一流體輸入支線與其中一所述集管相連通，所述輸入主管線上設(shè)置有一自動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥；至少一流體輸出支線，所述流體輸出支線的數(shù)量與所述集管的數(shù)量相同，其一端與相對(duì)應(yīng)的所述集管的出口端連通，其另一端與輸出主管線的入口端連通。本發(fā)明的高效煙氣余熱回收熱力系統(tǒng)，其節(jié)能性好，工作效率高，具有良好的回收余熱的功能，克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明提出的高效煙氣余熱回收熱力系統(tǒng)的具體實(shí)施方式、結(jié)構(gòu)、特征及功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。另外，通過(guò)具體實(shí)施方式的說(shuō)明，當(dāng)可對(duì)本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效得以更加深入具體的了解，然而所附圖僅是提供參考與說(shuō)明用，并非用來(lái)對(duì)本發(fā)明加以限制。

圖1為本發(fā)明的高效煙氣余熱回收熱力系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)示意圖，其中，輸出主管線上的箭頭表示的是蒸汽的流動(dòng)方向，煙氣流通通道內(nèi)的箭頭表示的是煙氣的流動(dòng)方向。

如圖1所示，本發(fā)明提出的高效煙氣余熱回收熱力系統(tǒng)，包括至少一集管1、換熱管束2、輸入主管線3、流體輸入支線4以及至少一流體輸出支線5，其中；

所述集管1具有用于容納液體和蒸汽的容納空間，其設(shè)有一出口端11；

所述換熱管束2，設(shè)置于煙氣流通通道(煙道)100內(nèi)，其與所述集管1相連通，其中，對(duì)于換熱管束2，可根據(jù)實(shí)際需要選用，如在圖示中所示，優(yōu)選為翼片管式換熱器，其具有多根豎向換熱管，豎向換熱底部?jī)蓛陕?lián)通，以形成U形換熱管，并豎向設(shè)置于煙氣流通通道內(nèi)，同時(shí)，在換熱管外設(shè)置翼片，形成翅片管狀結(jié)構(gòu)，以增加換熱管束的熱交換面積，具有良好的換熱效果；

所述輸入主管線3的出口端通過(guò)所述流體輸入支線4與其中一所述集管1相連通，所述輸入主管線3上設(shè)置有一自動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥31，以根據(jù)工作情況自動(dòng)調(diào)節(jié)所述輸入主管線3內(nèi)的流量；

所述流體輸出支線5的數(shù)量與所述集管1的數(shù)量相同，其一端與相對(duì)應(yīng)的所述集管1的出口端11連通，其另一端與輸出主管線6的入口端連通。

本發(fā)明在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)水經(jīng)所述輸入主管線3進(jìn)入所述換熱管束2后，使所述集管1和所述換熱管束2內(nèi)有循環(huán)水，會(huì)吸收煙氣流通通道100內(nèi)氣體的熱量，即余熱煙氣流經(jīng)所述換熱管束2時(shí)將循環(huán)水加熱，同時(shí)該循環(huán)水在飽和狀態(tài)下產(chǎn)生蒸汽，形成的蒸汽向上進(jìn)入所述集管1，并通過(guò)所述流體輸出支線5以及輸出主管線6輸出，從而實(shí)現(xiàn)余熱回收的目的。換言之，在本發(fā)明中，通過(guò)將所述換熱管束2設(shè)置在煙氣流通通道100內(nèi)，其內(nèi)部注入的軟化給水吸收廢熱煙氣的余熱后變?yōu)槠旌衔?，蒸汽由于比重輕被推向所述集管1的頂部，并由流體輸出支線5排出，之后，蒸汽經(jīng)輸出主管線6后輸出，達(dá)到節(jié)能、回收煙氣余熱的目的。由此，本發(fā)明利用給水和蒸汽之間的密度差，可以實(shí)現(xiàn)流體的自然循環(huán)，使得所述換熱管束2內(nèi)的流體為自然循環(huán)方式，不需要額外增設(shè)循環(huán)泵和單個(gè)回路流量調(diào)節(jié)閥組和汽包，使本發(fā)明的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)潔和緊湊，達(dá)到節(jié)能、回收煙氣余熱的目的本發(fā)明具有不需要?jiǎng)恿?、具有換熱效率高以及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的突出特點(diǎn)。

如圖1所示，還包括一輸出汽水分離器61，所述汽水分離器61設(shè)置于所述流體輸出主線6上。當(dāng)蒸汽由所述流體輸出主線6經(jīng)過(guò)所述汽水分離器61時(shí)，能夠減少輸出蒸汽的攜帶水量，提高蒸汽的利用效率。

較佳地，所述輸入主管線3上另連接有一第一手動(dòng)閘閥32，所述第一手動(dòng)閘閥32靠近所述自動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥31的入口端。由此，在作業(yè)時(shí)可以根據(jù)實(shí)際工況，適時(shí)打開(kāi)或關(guān)斷所述輸入主管線3，方便實(shí)用。

進(jìn)一步地，所述輸入主管線3上另連接有一第二手動(dòng)閘閥33，所述第二手動(dòng)閘閥33位于所述流體輸入支線4的一端與所述自動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥31的出口端之間。利用所述第二手動(dòng)閘閥33與第一手動(dòng)閘閥32相互配合，更便于對(duì)所述輸入主管線3的流量進(jìn)行控制，同時(shí)，還便于對(duì)本發(fā)明中的保養(yǎng)維護(hù)。

如圖所示，另設(shè)有一蒸汽管網(wǎng)7和一給水管網(wǎng)8，所述輸出主管線6的出口端與蒸汽管網(wǎng)7連接，所述輸入主管線3的入口端與所述給水管網(wǎng)8連接。

其中，另設(shè)有一能檢測(cè)所述輸入主管線3內(nèi)流體流量的流量孔板34，所述流量孔板34通過(guò)檢測(cè)管線341與所述輸入主管線3的出口端相連通。通過(guò)設(shè)置所述流量孔板34，并對(duì)所述輸入主管線3中的流量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可以避免因操作不當(dāng)?shù)仍驅(qū)е聦?shí)施流量不均，避免對(duì)后續(xù)的集管1、換熱管束2等造成損害。

請(qǐng)參見(jiàn)圖1，在圖示的結(jié)構(gòu)中，所述集管1的數(shù)量為一個(gè)，其設(shè)有一入口端12，所述入口端12通過(guò)所述流體輸入支線4與所述輸入主管線3相連通。這樣，液體通過(guò)輸入主管線3、流體輸入支線4以及入口端12，進(jìn)入所述集管1的容納空間，再向所述換熱管束2內(nèi)流動(dòng)。

進(jìn)一步地，另設(shè)有一檢測(cè)回路9，所述檢測(cè)回路9的兩端對(duì)應(yīng)與所述集管1及所述輸出主管線6相連通，所述檢測(cè)回路9上設(shè)置有一能檢測(cè)所述流體輸出支線5內(nèi)流體的液位高度的液位變送器91，所述液位變送器91與所述自動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥31電連接，其中，所述換熱管束2的入水口21及出水口22與所述集管1相連通。在實(shí)際工作時(shí)，所述液位變送器91能監(jiān)測(cè)所述流體輸出支線5以及所述集管10的液位高度，并實(shí)時(shí)傳輸至所述自動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥31，使得所述自動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥31能夠根據(jù)需要自動(dòng)調(diào)節(jié)所述輸出主管線6的開(kāi)度，從而精確控制輸入集管和流體輸出支線5之間的流體液位，確保使用安全可靠。需要指出的是，對(duì)于所述液位變送器91、所述自動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥31的具體結(jié)構(gòu)、具體使用方法以及工作原理等，均為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。比如，所述自動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥31可選用501G型套筒導(dǎo)向單座閥。

在本發(fā)明中，通過(guò)設(shè)置所述液位變送器91，并與所述自動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥31相配合，當(dāng)所述液位變送器91檢測(cè)的液位信號(hào)傳輸?shù)剿鲎詣?dòng)流量調(diào)節(jié)閥31后，使所述自動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥31能根據(jù)該液位信號(hào)來(lái)控制自身的開(kāi)度大小，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的流量調(diào)節(jié)，能精確控制所述集管1和流體輸出支線5之間的流體液位數(shù)值。

例如，將所述液位變送器91檢測(cè)流體集管1與輸出支線5之間的正常流體液位高度，設(shè)定值為L(zhǎng)1。當(dāng)實(shí)測(cè)的液位L2等于或高于設(shè)定值L1時(shí)，此時(shí)的所述換熱管束2不需要進(jìn)行補(bǔ)水操作，此時(shí)所述自動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥31關(guān)閉；當(dāng)液位L2小于設(shè)定值L1時(shí)，所述自動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥31打開(kāi)，并對(duì)換熱管束2進(jìn)行補(bǔ)水操作。也即，所述液位變送器91檢測(cè)實(shí)際流體液位L2，并將信號(hào)發(fā)送至所述自動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥31，以所述自動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥31自行控制其開(kāi)度大小，從而調(diào)節(jié)輸入主管線3和流入換熱管束2中的流量，達(dá)到精確控制輸入集管1和換熱管束2內(nèi)流體液位的目的。

圖2為本發(fā)明的高效煙氣余熱回收熱力系統(tǒng)另一實(shí)施例的組成結(jié)構(gòu)示意圖，其中僅就與上述實(shí)施例之間的差異進(jìn)行說(shuō)明，并且相同或相似功能的元件采用了相同或相似的元件符號(hào)。

在其它實(shí)施方式中，所述集管1的數(shù)量不限于一個(gè)，比如，在圖2所示的結(jié)構(gòu)中，所述集管1的數(shù)量為兩個(gè)，其中一所述集管1上設(shè)有一入口端12，所述入口端12通過(guò)所述流體輸入支線4與所述輸入主管線3相連通。

其中，如圖2所示，在該實(shí)施方式中，所述檢測(cè)回路9的兩端對(duì)應(yīng)與另一所述所述集管1及所述輸出主管線6相連通，所述檢測(cè)回路9上設(shè)置有一能檢測(cè)所述流體輸出支線5內(nèi)流體的液位高度的液位變送器91，所述液位變送器91所述自動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥31電連接，其中，所述換熱管束2的入水口21與其中一所述集管1相連通，其出水口22與另一所述集管1相連通。

在實(shí)際工作時(shí)，對(duì)于圖1、圖2中所示的所述換熱管束2，其數(shù)量也可不限定為1個(gè)，比如，可以沿所述集管1的長(zhǎng)度方向，并列設(shè)置多個(gè)所述換熱管束2；實(shí)際組裝時(shí)，所述換熱管束2還可以沿橫向或圖示的縱向放置于煙氣流通通道100內(nèi)。

需要說(shuō)明的是，對(duì)于所述換熱管束2的換熱面積的多少及結(jié)構(gòu)形式，還可根據(jù)煙氣溫度、給水溫度、蒸汽壓力和溫度等參數(shù)及煙道空間位置等進(jìn)行計(jì)算和布置，使其熱交換面積達(dá)到最佳；另外，在實(shí)際組裝時(shí)，還可設(shè)置支撐組件，使支撐組件固定于煙氣流通通道100上方，并與所述換熱管束2連接，這樣，能保證在內(nèi)壓及外壓的作用下，均能夠滿足換熱管束2的性能參數(shù)。

本發(fā)明提供的高效煙氣余熱回收熱力系統(tǒng)，通過(guò)給水和蒸汽的密度差實(shí)現(xiàn)流體的自然循環(huán)，可以不需要額外增設(shè)循環(huán)泵組，使管道布置更加簡(jiǎn)潔和緊湊，達(dá)到節(jié)能、回收煙氣余熱的目的。

以上所述僅為本發(fā)明示意性的具體實(shí)施方式，并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下所作的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。