專利名稱：高效鍋爐煙氣余熱回收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種煙氣余熱回收裝置，特別涉及一種可強(qiáng)化換熱效果，提高鍋
爐熱利用率，降低冷卻水阻力，有利于減少污染物排放，適用于燃油、燃?xì)忮仩t的高效鍋爐 煙氣余熱回收裝置。
背景技術(shù)：
目前，燃油、燃?xì)忮仩t的排煙溫度較高， 一般超過150°C 。高溫?zé)煔鈹y帶著大量物理 顯熱和水蒸氣凝結(jié)潛熱。將高溫?zé)煔庵苯优欧艠O大地浪費(fèi)熱能，不利于鍋爐節(jié)能。為了有 效回收使用這部分熱能，提高鍋爐整體熱利用率，鍋爐增設(shè)了煙氣余熱回收裝置。通常的煙 氣余熱回收裝置安裝在鍋爐煙道上，利用低溫冷卻水與高溫?zé)煔庠跓煔庥酂峄厥昭b置中進(jìn) 行熱交換。冷卻水吸收凝結(jié)潛熱，從而達(dá)到回收煙氣余熱的目的。 這種煙氣余熱回收裝置有以下缺點(diǎn)冷卻水與煙氣的換熱效率低，余熱回收利用 率低；為了保證余熱回收系統(tǒng)的換熱效果，煙氣側(cè)阻力往往較大，影響鍋爐燃燒機(jī)的正常工 作；冷卻水側(cè)阻力較大，消耗循環(huán)動(dòng)力；煙氣冷凝液呈微酸性，對(duì)換熱設(shè)備有腐蝕作用，會(huì) 顯著降低余熱回收系統(tǒng)和煙囪的使用壽命；如果對(duì)余熱回收系統(tǒng)采用防腐處理，建造和維 護(hù)成本較高；裝置與外部管道連接處密封效果不佳，冷凝水泄漏嚴(yán)重。 市場上有采用噴淋或熱管技術(shù)的煙氣余熱回收裝置，盡管在余熱回收利用率方面 有一定提高，但增加了裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜度和成本。 本創(chuàng)作人提出的實(shí)用新型專利"用于加熱供熱系統(tǒng)循環(huán)水的水管式鍋爐煙氣余熱 回收裝置"可較好地解決回收煙氣余熱、降低裝置成本和減小維護(hù)工作量的問題，但在提高 余熱回收能力、降低冷卻水阻力、防止冷凝水泄漏方面尚有不足。 有鑒于此，為了解決上述問題，本創(chuàng)作人根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)理念，經(jīng)研究、開發(fā)， 而終有本實(shí)用新型產(chǎn)生。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是要提供一種高效鍋爐煙氣余熱回收裝置，以解決使其換熱效率高、 顯著降低燃油燃?xì)忮仩t的煙氣溫度和冷卻水阻力、便于安裝定位、耐腐蝕、防止冷凝水泄漏 及便于安裝的技術(shù)問題。 解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是這樣的 —種高效鍋爐煙氣余熱回收裝置，裝設(shè)于鍋爐的煙道上，包括有擴(kuò)徑管、冷凝換熱 器及縮徑管，冷凝換熱器的煙氣進(jìn)、出口與擴(kuò)徑管及縮徑管均采用方形法蘭連接，法蘭連接 面由墊片密封； 該冷凝換熱器為管殼式結(jié)構(gòu)，管殼內(nèi)設(shè)有兩根上主集管、兩根下主集管及多個(gè)相 互平行的換熱管排，每個(gè)換熱管排包括有上、下?lián)Q熱集管，上換熱集管的兩端與兩個(gè)上主集 管連通，下?lián)Q熱集管的兩端與兩個(gè)下主集管連通，上、下?lián)Q熱集管之間連通有彼此平行的多 根換熱管，其特征是該冷凝換熱器每根換熱管由內(nèi)部的基管和外套管緊密壓合而成，換熱管的基管為無縫不銹鋼光管，換熱管的外套管外周沿軸向均勻間隔分布有多個(gè)垂直于換熱管軸線的圓形鋁合金翅片； 該冷凝換熱器的每根換熱集管的橫截面積等于與之相連的單個(gè)換熱管排上的多個(gè)換熱管的總橫截面積，每根主集管的橫截面積等于與之相連的多個(gè)換熱集管的總橫截面積； 該冷凝換熱器的煙氣進(jìn)、出口的方形法蘭內(nèi)圈位置分別沿周向設(shè)置有一垂直于法蘭面向外的裙環(huán)； 該冷凝換熱器裝設(shè)于水平煙道時(shí)，該裝置冷凝換熱器的煙氣進(jìn)、出口的方形法蘭內(nèi)圈位置的下沿分別設(shè)置一擋水板； 該冷凝換熱器裝設(shè)于豎直煙氣時(shí)，該裝置冷凝換熱器的煙氣進(jìn)口的方形法蘭內(nèi)圈位置沿周向設(shè)置一喇叭狀的擋水環(huán)，其大喇叭口向上。 本實(shí)用新型包括有擴(kuò)徑管、冷凝換熱器及縮徑管。冷凝換熱器設(shè)置于鍋爐煙道上。在冷凝換熱器中，沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向垂直放置多個(gè)換熱管排，換熱管排之間彼此平行，相鄰換熱管排上的換熱管交錯(cuò)排列，換熱管由內(nèi)部的基管和外套管緊密壓合而成，換熱管的基管為無縫不銹鋼材質(zhì)，換熱管的外套管為圓形翅片狀鋁合金材質(zhì)。當(dāng)冷凝換熱器工作時(shí)，鍋爐煙氣橫掠沖刷換熱管的外管壁和翅片，換熱管中流通有冷卻水。冷凝換熱器下方的冷凝排水管上安裝有一個(gè)排水閥。從而解決了增大換熱面積、提高熱回收效率、顯著降低煙氣溫度和流動(dòng)阻力、顯著降低燃油燃?xì)忮仩t煙氣溫度和防止冷凝水腐蝕的技術(shù)問題。[0016] 本實(shí)用新型的換熱集管的橫截面積等于單個(gè)換熱管排上多個(gè)換熱管的總橫截面積，主集管的橫截面積等于與之相連的多個(gè)換熱集管的總橫截面積。從而解決了冷卻水流動(dòng)阻力大、浪費(fèi)電能的技術(shù)問題。 本實(shí)用新型冷凝換熱器的煙氣進(jìn)、出口的方形法蘭內(nèi)圈處分別沿周向設(shè)置一塊垂直于法蘭面向外的裙環(huán)。從而解決了方形法蘭連接面上墊片定位、便于安裝的技術(shù)問題。[0018] 本實(shí)用新型裝設(shè)于水平煙道時(shí)，冷凝換熱器的煙氣進(jìn)、出口處內(nèi)圈下沿分別設(shè)置擋水板；裝設(shè)于豎直煙道時(shí)，冷凝換熱器的煙氣進(jìn)口內(nèi)圈處沿周向設(shè)置一喇叭狀擋水環(huán)。從而解決了冷凝水從方形法蘭連接面泄漏的技術(shù)問題。[0019] 本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，其優(yōu)點(diǎn)如下 1、本實(shí)用新型可使冷凝換熱器的煙氣出口溫度從15(TC以上顯著降低至6(TC左右，鍋爐煙氣中的水蒸氣凝結(jié)并釋放大量的凝結(jié)潛熱，冷卻水在冷凝換熱器中吸收凝結(jié)潛熱升溫，然后直接進(jìn)入鍋爐或進(jìn)入鍋爐補(bǔ)水系統(tǒng)參與鍋爐熱循環(huán)，避免了余熱回收后不及時(shí)利用造成熱量的再次散失，提高了鍋爐熱利用率。冷凝水吸收鍋爐煙氣中的大部分有害氣體后，再經(jīng)排水管排出并經(jīng)無害化處理后可供再利用，減少污染物排放，有利環(huán)境保護(hù)。[0021] 2、本實(shí)用新型其換熱集管的橫截面積等于單個(gè)換熱管排上多個(gè)換熱管的總橫截面積，主集管的橫截面積等于與之相連的多個(gè)換熱集管的總橫截面積，可以避免冷凝換熱器內(nèi)部冷卻水流動(dòng)阻力大，有利于降低供熱系統(tǒng)電能消耗。 3、本實(shí)用新型其換熱管的基管材質(zhì)為不銹鋼，外套管材質(zhì)為鋁合金，可以避免呈微酸性的冷凝水對(duì)換熱管的腐蝕，因此無須維護(hù)，同時(shí)減小了該裝置的重量和成本，具有實(shí)用性。
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型的冷凝換熱器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為本實(shí)用新型的冷凝換熱器的換熱管剖面示意圖。 圖4為本實(shí)用新型裝設(shè)于水平煙道時(shí)的冷凝換熱器擋水板和裙環(huán)安裝結(jié)構(gòu)示意 圖。 圖5為本實(shí)用新型裝設(shè)于豎直煙道時(shí)的冷凝換熱器擋水環(huán)和裙環(huán)安裝結(jié)構(gòu)示意 圖。
具體實(shí)施方式如圖l所示，為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。該高效鍋爐煙氣余熱回收裝置裝設(shè)于 鍋爐1的煙道2上，包括有冷凝換熱器3、擴(kuò)徑管4及縮徑管5，冷凝換熱器3分別通過擴(kuò)徑 管4及縮徑管5與煙道2連接；冷凝換熱器3設(shè)有冷卻水的進(jìn)水口 7和出水口 8 ;冷凝排水 管10位于冷凝換熱器3下方，冷凝排水管10上設(shè)有排水閥9。冷凝換熱器3的進(jìn)水口 7處 設(shè)有進(jìn)水閥ll，鍋爐1的主供水管路上處設(shè)有進(jìn)水閥6。 如圖2所示，為本實(shí)用新型的冷凝換熱器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。該冷凝換熱器3為管 殼式結(jié)構(gòu)，圖中虛線箭頭方向?yàn)闊煔饬鲃?dòng)方向。管殼內(nèi)設(shè)有兩根上主集管15、兩根下主集 管15'及沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向垂直放置的多個(gè)相互平行的換熱管排13，每個(gè)換熱管排13包括有 上、下?lián)Q熱集管14、14'，上換熱集管14的兩端與兩個(gè)上主集管15連通，下?lián)Q熱集管14'的 兩端與兩個(gè)下主集管15'連通，上、下?lián)Q熱集管14、 14'之間連通有彼此平行的多個(gè)換熱管 12。 該冷凝換熱器3的上換熱集管14或下?lián)Q熱集管14'的橫截面積分別等于單個(gè)換 熱管排13上多個(gè)換熱管12的總橫截面積，上主集管15的橫截面積等于與之相連的多個(gè)上 換熱集管14的總橫截面積，下主集管15'的橫截面積等于與之相連的多個(gè)下?lián)Q熱集管14' 的總橫截面積，從而可降低冷卻水在冷凝換熱器3中的流動(dòng)阻力，有利于減少電力消耗，而 具有實(shí)用性。 如圖3所示，為本實(shí)用新型的冷凝換熱器換熱管剖面示意圖。該冷凝換熱器3的換 熱管12由內(nèi)部的基管121和外套管122緊密壓合而成，換熱管12的外套管122外周沿軸 向均勻間隔分布有多個(gè)垂直于換熱管12軸線的圓形翅片123，基管121為無縫不銹鋼材質(zhì)， 外套管122及圓形翅片123為鋁合金材質(zhì)，強(qiáng)化了換熱效果，而且即使煙氣冷凝水吸收煙氣 有害氣體而呈弱酸性，也不會(huì)對(duì)本系統(tǒng)造成腐蝕，無需維護(hù)，延長了使用壽命，而具實(shí)用性。 如圖4所示，為本實(shí)用新型裝設(shè)于水平煙道時(shí)的冷凝換熱器擋水板和裙環(huán)安裝結(jié) 構(gòu)示意圖，圖中虛線箭頭方向?yàn)闊煔饬鲃?dòng)方向。在該冷凝換熱器3的煙氣進(jìn)、出口處，在方 形法蘭30內(nèi)圈的下沿分別設(shè)置一擋水板40，使得冷凝換熱器3中產(chǎn)生的冷凝水全部由排水 管10排出，不至于在方形法蘭30處發(fā)生冷凝水泄漏。另外，在該冷凝換熱器3的煙氣進(jìn)、 出口處，在方形法蘭30內(nèi)圈處沿周向設(shè)置一塊垂直于法蘭面向外的裙環(huán)50，從而可解決方 形法蘭30連接面上墊片的快速安裝和定位問題，而具有實(shí)用性。 如圖5所示，為本實(shí)用新型裝設(shè)于豎直煙道時(shí)的冷凝換熱器擋水板和裙環(huán)安裝結(jié) 構(gòu)示意圖，圖中虛線箭頭方向?yàn)闊煔饬鲃?dòng)方向。在該冷凝換熱器3的煙氣進(jìn)口處，在沿方形法蘭30內(nèi)圈的周向設(shè)置一喇叭狀擋水環(huán)45，使得冷凝換熱器3中產(chǎn)生的冷凝水沿?fù)跛h(huán)45匯集排出，不至于在方形法蘭30處發(fā)生冷凝水泄漏。另外，在該冷凝換熱器3的煙氣進(jìn)、出口處，在方形法蘭30內(nèi)圈處沿周向設(shè)置一塊垂直于法蘭面向外的裙環(huán)50，從而可解決方形法蘭30連接面上墊片的快速安裝和定位問題，而具有實(shí)用性。 綜上所述，本實(shí)用新型的功效有明顯的提升，具有實(shí)用性，符合實(shí)用新型專利各要件，故依法提出實(shí)用新型專利申請(qǐng)。
權(quán)利要求一種高效鍋爐煙氣余熱回收裝置，裝設(shè)于鍋爐尾部煙道上，包括有冷凝換熱器及其擴(kuò)徑管、縮徑管，冷凝換熱器的煙氣進(jìn)、出口與擴(kuò)徑管及縮徑管均采用方形法蘭連接，法蘭連接面由墊片密封，冷凝換熱器為管殼式結(jié)構(gòu)，其內(nèi)設(shè)有兩根上主集管、兩根下主集管及多個(gè)相互平行的換熱管排，每個(gè)換熱管排包括有上、下?lián)Q熱集管，上換熱集管的兩端與兩根上主集管連通，下?lián)Q熱集管的兩端與兩根下主集管連通，上、下?lián)Q熱集管之間連通有彼此平行的多根換熱管，其特征是該冷凝換熱器的每根換熱管由內(nèi)部基管和外套管緊密壓合而成，換熱管的外套管外周沿軸向均勻間隔分布有多個(gè)垂直于換熱管軸線的圓形翅片；該冷凝換熱器的煙氣進(jìn)、出口的方形法蘭內(nèi)圈位置分別沿周向設(shè)置有一垂直于法蘭面向外的裙環(huán)；該冷凝換熱器的每根換熱集管的橫截面積等于與之相連的單個(gè)換熱管排上的多個(gè)換熱管的總橫截面積，每根主集管的橫截面積等于與之相連的多個(gè)換熱集管的總橫截面積。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效鍋爐煙氣余熱回收裝置，其特征是該鍋爐尾部煙道呈水平狀設(shè)置或豎直狀設(shè)置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高效鍋爐煙氣余熱回收裝置，其特征是該鍋爐尾部煙道呈水平狀設(shè)置，該冷凝換熱器的煙氣進(jìn)、出口的方形法蘭內(nèi)圈位置的下沿分別設(shè)置一擋水板。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高效鍋爐煙氣余熱回收裝置，其特征是該鍋爐尾部煙道呈豎直狀設(shè)置，該冷凝換熱器的煙氣進(jìn)口的方形法蘭內(nèi)圈位置沿周向設(shè)置一喇叭狀的擋水環(huán)。
專利摘要一種高效鍋爐煙氣余熱回收裝置，包括擴(kuò)徑管、冷凝換熱器及縮徑管，冷凝換熱器與擴(kuò)徑管及縮徑管用法蘭連接，冷凝換熱器為管殼式結(jié)構(gòu)，其特征是冷凝換熱器的內(nèi)部基管和外套管壓合而成，換熱管的外套管外周沿軸向均勻分布有多個(gè)圓形翅片；冷凝換熱器的換熱集管橫截面積等于與之相連的多個(gè)換熱管的總橫截面積，主集管橫截面積等于與之相連的多個(gè)換熱集管的總橫截面積；冷凝換熱器煙氣進(jìn)、出口的法蘭內(nèi)圈分別沿周向設(shè)有垂直于法蘭面的裙環(huán)；當(dāng)裝設(shè)于水平煙道時(shí)，冷凝換熱器煙氣進(jìn)、出口下沿分別設(shè)置擋水板；當(dāng)裝設(shè)于豎直煙道時(shí)，冷凝換熱器煙氣進(jìn)口沿周向設(shè)置一喇叭狀擋水環(huán)。該裝置熱回收效率高，可顯著降低鍋爐煙溫和冷卻水阻力、防止冷凝水泄漏。
文檔編號(hào)F24H8/00GK201476302SQ200920167008
公開日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月24日
發(fā)明者丁琦, 張春蕾, 肖曉勁 申請(qǐng)人:北京金房暖通節(jié)能技術(shù)有限公司