專利名稱：煙氣余熱回收系統(tǒng)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系統(tǒng)，特別是指一種利用鍋爐尾部煙氣余熱加熱水或空氣的煙氣余熱回收系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
眾所周知，鍋爐尾部煙道排出的高溫?zé)煔馊绻苯优畔虼髿?，不僅污染環(huán)境，而且 不能滿足目前對(duì)鍋爐節(jié)能方面的要求。于是，如何有效利用鍋爐尾部煙道排出的高溫?zé)煔猓?提供一種節(jié)能環(huán)保型鍋爐已經(jīng)成為本領(lǐng)域業(yè)界人士關(guān)心的問(wèn)題。目前，鍋爐尾部煙氣余熱廣泛被用來(lái)加熱空氣或水。通常在鍋爐尾部煙道安裝相 變換熱器以便對(duì)空氣或水進(jìn)行加熱。然而，目前相變換熱器中的換熱元件均是采用圓形翅片管結(jié)構(gòu)，圓形翅片管的煙 氣或空氣流動(dòng)阻力大，傳熱能力弱，單位面積的傳熱量偏小，且容易積灰、堵塞，同時(shí)在安裝 時(shí)會(huì)受到鍋爐尾部煙道空間的限制。由此可見(jiàn)，需要提供一種新型的利用鍋爐煙氣余熱的煙氣余熱回收系統(tǒng)，不僅可 以對(duì)鍋爐尾部煙道的煙氣余熱有效利用，而且能有效改善相變換熱器的換熱元件的煙氣或 空氣流動(dòng)阻力大、傳熱能力不高的問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的主要技術(shù)問(wèn)題是如何有效降低煙氣余熱回收系統(tǒng)的換熱 元件的煙氣或空氣流動(dòng)阻力、提高其換熱能力。本實(shí)用新型所要解決的另一技術(shù)問(wèn)題是在有效利用鍋爐尾部高溫?zé)煔獾耐瑫r(shí)，避 免鍋爐設(shè)備被低溫腐蝕。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種煙氣余熱回收系統(tǒng)，包括一相變換 熱器、一流量調(diào)節(jié)閥、一壁溫測(cè)感儀及一自控裝置，所述相變換熱器設(shè)置于一煙氣通道內(nèi)， 所述相變換熱器包括若干換熱管，所述換熱管包括橫截面為橢圓形的一基管及分布在基管 外側(cè)面的若干翅片。作為上述煙氣余熱回收系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述換熱管的翅片呈螺旋形狀分布在 基管外側(cè)面。作為上述煙氣余熱回收系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述換熱管的基管橫放在橫掠氣流 中。作為上述煙氣余熱回收系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述換熱管的基管橫斷面長(zhǎng)短軸比值 范圍為1. 5彡A/B彡2. 0。作為上述煙氣余熱回收系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述換熱管的翅片厚度范圍在0. 8 2. Omm之間。作為上述煙氣余熱回收系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述換熱管的翅片高度在15 20mm 之間。[0014]作為上述煙氣余熱回收系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述換熱管的翅片螺距在范圍6 15mm之間。作為上述煙氣余熱回收系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述換熱管的排列方式采用錯(cuò)列。作為上述煙氣余熱回收系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述相變換熱器包括一相變上段與一 相變下段，所述相變下段設(shè)置于所述煙氣通道內(nèi)，所述壁溫測(cè)感儀安裝在相變下段，所述流 量調(diào)節(jié)閥與自控裝置配合對(duì)進(jìn)入相變上段的物質(zhì)的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。作為上述煙氣余熱回收系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述相變換熱器的相變上段與一加熱 系統(tǒng)中的除鹽水管路連通，所述流量調(diào)節(jié)閥安裝在所述除鹽水管路上，所述流量調(diào)節(jié)閥與 自控裝置連通，進(jìn)入相變換熱器的相變上段內(nèi)的除鹽水流量通過(guò)自控裝置及流量調(diào)節(jié)閥調(diào) 節(jié)。本實(shí)用新型煙氣余熱回收系統(tǒng)，由于換熱管采用橢圓翅片管結(jié)構(gòu)，其煙氣或空氣 流動(dòng)阻力小，換熱效率高，有效提高相變換熱器整體的熱交換能力。

圖1是本實(shí)用新型煙氣余熱回收系統(tǒng)的一較佳實(shí)施例的平面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型煙氣余熱回收系統(tǒng)中換熱管的橫截面示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的煙氣余熱回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖1與圖2，本實(shí)用新型的煙氣余熱回收系統(tǒng)可以利用鍋爐尾部煙氣余熱 加熱水或空氣。在本實(shí)施例中煙氣余熱回收系統(tǒng)是對(duì)加熱系統(tǒng)中的除鹽水加熱，然而本實(shí) 用新型的煙氣余熱回收系統(tǒng)不限于對(duì)除鹽水加熱，如可以用來(lái)加熱風(fēng)、加熱凝結(jié)水，或是加 熱除鹽水同時(shí)加熱風(fēng)等。所述煙氣余熱回收系統(tǒng)包括一相變換熱器100及安裝于相變換熱器100的自控裝 置 200。所述相變換熱器100采用分體式結(jié)構(gòu)，其包括一相變上段1與一相變下段9。所述 相變下段9通過(guò)蒸汽上升管30及液體下降管40與相變上段1連通。所述相變下段9安裝 于鍋爐空氣預(yù)熱器出口的尾部煙氣通道上。所述相變上段1與除鹽水管路中的除鹽水管路 2連通，以便除鹽水可以進(jìn)入相變上段1與其進(jìn)行熱交換。所述相變下段9包括一相變段下聯(lián)箱8、相變段上聯(lián)箱5及位于相變段下聯(lián)箱8與 相變段上聯(lián)箱5內(nèi)的若干換熱管7，每一換熱管7內(nèi)充有相變工作介質(zhì)，如水等。在本實(shí)施 例中，換熱管7包括一基管70及沿基管70外側(cè)縱向設(shè)置的若干翅片72。所述基管70的 橫截面為橢圓形，所述翅片72呈螺旋狀焊接在基管70的外側(cè)面上。本實(shí)施例中所述基管 70橫放(長(zhǎng)軸順著氣流方向)在橫掠氣流中，然基管70的具體位置關(guān)系不受此限制。本實(shí) 施例中，所述基管70的橫斷面長(zhǎng)短軸比值范圍為1. 5 ^ A/B ^ 2. 0，所述翅片72的厚度范 圍在0. 8 2. Omm之間，翅片72的高度范圍在15 20mm之間，翅片72的螺距范圍在6 15mm之間。本實(shí)施例中換熱管7的排列方式采用錯(cuò)列，然而換熱管7的排列方式也可采用 其它方式。所述相變換熱器100的相變下段9的最外側(cè)換熱管7的壁面上安裝一壁溫測(cè)感儀6，所述壁溫測(cè)感儀6將其溫度信號(hào)傳至自控裝置200的信號(hào)輸入端。所述壁溫測(cè)感儀6的 信號(hào)可以通過(guò)自控裝置200對(duì)進(jìn)入相變上段1的除鹽水流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而通過(guò)流入相變 上段1的除鹽水的流量來(lái)調(diào)節(jié)相變下段9的壁溫，達(dá)到控制相變下段9壁溫的目的。所述相變換熱器100的相變上段1包括一汽包結(jié)構(gòu)，然，其具體結(jié)構(gòu)不受本實(shí)施例 限制。本實(shí)施例中在相變換熱器100的相變上段1與除鹽水管路2之間設(shè)置一進(jìn)水管路 50與一出水管路52。所述進(jìn)水管路50與出水管路52分別與主水管路2連通。所述除鹽 水管路2分級(jí)安裝若干加熱器4，所述進(jìn)水管路50設(shè)置于除鹽水管路2的某一級(jí)加熱器4 之后的除鹽水管路2上。所述出水管路52安裝于位于某一級(jí)溫度較高的加熱器4之后的 除鹽水管路2上。可以理解的，進(jìn)水管路50可以部分接入除鹽水實(shí)現(xiàn)輔助加熱器4加熱除 鹽水，也可以全部接入除鹽水，即完全通過(guò)煙氣余熱對(duì)除鹽水加熱，而無(wú)需利用低溫加熱器 4，節(jié)省能源。同時(shí)進(jìn)水管路50的接入口可以為第一級(jí)加熱器4的出口，也可以為第二或第 三級(jí)加熱器4的出口，即可以根據(jù)電廠系統(tǒng)需要選擇，而出水管路5 2同樣根據(jù)需要接入到 某一級(jí)加熱器4的出口，在原排煙溫度較高時(shí)，可以盡可能將相變換熱器100的相變上段1 出口的除鹽水加熱到較高溫度，這樣產(chǎn)生的熱效率將更高。所述相變換熱器100的相變上段1的進(jìn)水管路50上安裝一流量調(diào)節(jié)閥3，即進(jìn)入 相變上段1的除鹽水流量可通過(guò)流量調(diào)節(jié)閥3控制。所述流量調(diào)節(jié)閥3的控制信號(hào)來(lái)自自 控裝置200的信號(hào)輸出端。本實(shí)用新型煙氣余熱回收系統(tǒng)的工作過(guò)程如下所述首先，鍋爐尾部煙道的煙氣 余熱進(jìn)入相變換熱器100的相變下段9，與相變下段9內(nèi)的換熱管7進(jìn)行充分的熱交換，相 變下段9的換熱管7由于吸收煙氣余熱而使換熱管7內(nèi)的相變工作介質(zhì)由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)， 此時(shí)，煙氣余熱因與換熱管7熱交換而降溫。溫度明顯被降低的煙氣余熱經(jīng)相變下段9接 入除塵器；接著，相變下段9內(nèi)的蒸汽順著蒸汽上升管30進(jìn)入相變換熱器100的相變上段 1 ；與此同時(shí)，除鹽水管路2的除鹽水經(jīng)進(jìn)水管路50進(jìn)入相變上段1的汽包內(nèi)進(jìn)行熱交換， 除鹽水被加熱，蒸汽因放熱而變?yōu)槔淠⒀刂后w下降管40回流到相變下段9，加熱后 的除鹽水經(jīng)出水管路52之后進(jìn)入除鹽水管路2上，至此便完成利用鍋爐煙氣余熱對(duì)除鹽水 加熱。上述相變換熱器100的相變下段9與相變上段1的整個(gè)換熱過(guò)程，就是相變工作 介質(zhì)發(fā)生蒸發(fā)與冷凝的相變過(guò)程，而相變工作介質(zhì)在一定壓力下相變狀況的溫度是恒定 的。此時(shí)，相變換熱器100的相變下段9與相變上段1在相變狀況下，換熱管7受熱面溫度 近似等于相變溫度。故，相變換熱器100的相變下段9的壁溫處于整體可調(diào)節(jié)的狀態(tài)?？梢岳斫獾模緦?shí)用新型中的換熱管7在保證其基管70的橫截面為橢圓形的情況 下，其翅片72的具體結(jié)構(gòu)不受本實(shí)施例限制，即翅片72可以有多種結(jié)構(gòu)形式，如，翅片72 可以采用矩形翅片結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例中僅列舉其中之一。根據(jù)實(shí)際情況，橢圓管的長(zhǎng)短軸，矩 形翅片的尺寸、厚度和翅片間距，以及其上擾流孔的數(shù)目都可以根據(jù)需要改變。本實(shí)施例中具有橢圓形結(jié)構(gòu)的換熱管7與圓形翅片管相比有如下優(yōu)點(diǎn)1)與圓管相比，流動(dòng)阻力小，傳熱系數(shù)大，這是由于橢圓管呈流線型，在橫掠氣流 中，流體分離點(diǎn)后移，從而減少了管后的漩渦區(qū)，另外橢圓管前半部的邊界層比圓管薄，這 些因素有利于增強(qiáng)傳熱和減少流阻；[0035]2)橢圓管的傳熱面積比同樣截面的圓管大15%，因此在相同流速下，管外換熱面積可提高15% ；3)在相同的條件下，橢圓管的傳熱周長(zhǎng)比圓管大，因此管內(nèi)的熱阻小，有利于管內(nèi) 介質(zhì)的傳熱；4)橢圓翅片管可以布置得緊湊，它占風(fēng)道的截面積僅為圓管的80%。因此，相比于現(xiàn)有技術(shù)，由于換熱管7采用橢圓翅片管結(jié)構(gòu)，其煙氣或空氣流動(dòng)阻 力小，換熱效率提高，可有效提高相變換熱器100整體的熱交換能力。另外，由于相變換熱器100取代傳統(tǒng)的低溫加熱器，通過(guò)利用鍋爐尾部的煙氣余 熱加熱除鹽水，即相變換熱器100無(wú)需像傳統(tǒng)的低溫加熱器通過(guò)汽輪機(jī)抽汽或排汽獲得熱 源，不僅節(jié)省能源，且對(duì)鍋爐尾部的煙氣余熱有效利用，一舉兩得。此次，由于相變換熱器100的相變下段9安裝有壁溫測(cè)感儀6，其能通過(guò)自控裝置 200對(duì)相變下段9的壁溫調(diào)節(jié)，保證相變下段9的壁溫始終高于煙氣的酸露點(diǎn)。即是說(shuō)，當(dāng) 相變下段9的壁溫低于煙氣的酸露點(diǎn)時(shí)，可以通過(guò)流量調(diào)節(jié)閥3調(diào)節(jié)進(jìn)入相變上段1的除 鹽水流量，實(shí)現(xiàn)對(duì)相變下段9的壁溫進(jìn)行控制，保證其始終高于煙氣的酸露點(diǎn)，避免相變換 熱器100受低溫腐蝕?？梢岳斫獾模緦?shí)施例中的相變換熱器100的具體結(jié)構(gòu)不受本實(shí)施例的限制，即 只要能滿足利用鍋爐煙氣余熱對(duì)除鹽水進(jìn)行加熱的其他熱交換設(shè)備或裝置均可。以上僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施案例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng) 域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之 內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種煙氣余熱回收系統(tǒng)，包括一相變換熱器、一流量調(diào)節(jié)閥、一壁溫測(cè)感儀及一自控裝置，所述相變換熱器設(shè)置于一煙氣通道內(nèi)，其特征在于所述相變換熱器包括若干換熱管，所述換熱管包括橫截面為橢圓形的一基管及分布在基管外側(cè)面的若干翅片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣余熱回收系統(tǒng)，其特征在于所述換熱管的翅片呈螺旋 形狀分布在基管外側(cè)面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣余熱回收系統(tǒng)，其特征在于所述換熱管的基管橫放在 橫掠氣流中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣余熱回收系統(tǒng)，其特征在于所述換熱管的基管橫斷面 長(zhǎng)短軸比值范圍為1. 5彡A/B彡2. O。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣余熱回收系統(tǒng)，其特征在于所述換熱管的翅片厚度范 圍在0. 8 2. Omm之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣余熱回收系統(tǒng)，其特征在于所述換熱管的翅片高度在 15 20mm之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣余熱回收系統(tǒng)，其特征在于所述換熱管的翅片螺距在 范圍6 15mm之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣余熱回收系統(tǒng)，其特征在于所述換熱管的排列方式采 用錯(cuò)列。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣余熱回收系統(tǒng)，其特征在于所述相變換熱器包括一相 變上段與一相變下段，所述相變下段設(shè)置于所述煙氣通道內(nèi)，所述壁溫測(cè)感儀安裝在相變 下段，所述流量調(diào)節(jié)閥與自控裝置配合對(duì)進(jìn)入相變上段的物質(zhì)的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的煙氣余熱回收系統(tǒng)，其特征在于所述相變換熱器的相變上 段與一加熱系統(tǒng)中的除鹽水管路連通，所述流量調(diào)節(jié)閥安裝在所述除鹽水管路上，所述流 量調(diào)節(jié)閥與自控裝置連通，進(jìn)入相變換熱器的相變上段內(nèi)的除鹽水流量通過(guò)自控裝置及流 量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種煙氣余熱回收系統(tǒng)，包括一相變換熱器、一流量調(diào)節(jié)閥、一壁溫測(cè)試儀及一自控裝置，所述相變換熱器設(shè)置于一煙氣通道內(nèi)，所述相變換熱器包括若干換熱管，所述換熱管包括橫截面為橢圓形的一基管及分布在基管外側(cè)面的若干翅片。本實(shí)用新型由于相變換熱器的換熱管采用橢圓翅片管結(jié)構(gòu)，煙氣或空氣流動(dòng)阻力小，換熱效率提高。
文檔編號(hào)F22D1/00GK201555208SQ20092020453
公開(kāi)日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2009年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月28日
發(fā)明者張曉樂(lè), 楊龍, 費(fèi)廣盛, 馬耀輝 申請(qǐng)人:深圳中興科揚(yáng)節(jié)能環(huán)保股份有限公司