專利名稱：除塵余熱鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種除塵余熱鍋爐，屬環(huán)保設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
化工、輕工、建材、冶金、機(jī)械等諸多工業(yè)領(lǐng)域都涉及到需同時(shí)考慮除塵凈化以滿足工藝或環(huán)保要求，以及余熱利用以減少能量浪費(fèi)的情況。目前一般是利用除塵器進(jìn)行除塵凈化，再利用余熱鍋爐或自行設(shè)計(jì)換熱設(shè)備進(jìn)行余熱利用，用戶需投入兩套設(shè)備的資金、場(chǎng)地等等。雖然目前余熱鍋爐中有的已具備除塵能力，但僅僅是靠流道轉(zhuǎn)彎等利用了慣性除塵機(jī)理，除塵效率不高，滿足不了凈化要求。而且常規(guī)余熱鍋爐設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是高效換熱，并不能同時(shí)考慮到各種實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合的具體情況(如粉塵物性)，不能正常工作(如堵塞)的情況以及由于經(jīng)費(fèi)限制不能購(gòu)置余熱鍋爐而使熱量白白浪費(fèi)的情況很多，如化工行業(yè)硫酸生產(chǎn)中礦石的煅燒或碚燒工段。雖然目前除塵器中有的已考慮了換熱，但其僅僅靠在外表面包敷水套，換熱表面少，換熱效率低。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種除塵余熱鍋爐，利用離心分離機(jī)理進(jìn)行氣固分離和利用傳導(dǎo)對(duì)流機(jī)理進(jìn)行換熱，使除塵和余熱利用兩種功能在一臺(tái)設(shè)備內(nèi)實(shí)現(xiàn)，使多管除塵器同時(shí)具有余熱鍋爐的功能，或使余熱鍋爐具備高效除塵的作用。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的除塵余熱鍋爐，可以有三種不同的結(jié)構(gòu)，第一種結(jié)構(gòu)為鍋爐內(nèi)置有換熱元件和多個(gè)旋風(fēng)除塵器，換熱元件置于鍋爐的煙氣出口處，同時(shí)位于多個(gè)旋風(fēng)除塵器的上部，多個(gè)旋風(fēng)除塵器置于鍋爐內(nèi)，每個(gè)旋風(fēng)除塵器的入口對(duì)準(zhǔn)鍋爐的煙氣入口處。第二種結(jié)構(gòu)為其中的換熱元件置于鍋爐的煙氣入口處，多個(gè)旋風(fēng)除塵器置于鍋爐內(nèi)，每個(gè)旋風(fēng)除塵器的入口對(duì)準(zhǔn)鍋爐的煙氣入口處。第三種結(jié)構(gòu)為其中的換熱元件為高溫?fù)Q熱管和低溫?fù)Q熱管，高溫?fù)Q熱管置于除塵余熱鍋爐的煙氣入口處，旋風(fēng)除塵器置于除塵余熱鍋爐內(nèi)，低溫?fù)Q熱管置于鍋爐的煙氣出口處，每個(gè)旋風(fēng)除塵器的入口對(duì)準(zhǔn)鍋爐的煙氣入口處。上述三種不同結(jié)構(gòu)的鍋爐中，其中的旋風(fēng)除塵器內(nèi)置有減阻換熱管，減阻換熱管沿圓周均布，減阻換熱管的上端沿旋風(fēng)除塵器排氣芯管伸出旋風(fēng)除塵器，下端固定在旋風(fēng)除塵器的錐體上，并與錐體外的空間相連通。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的除塵余熱鍋爐，把通常需要由除塵器和余熱鍋爐兩套設(shè)備完成的工作集中于一套設(shè)備內(nèi)完成，大大減小了設(shè)備的體積和占地面積。由于利用了減阻換熱管以及能巧妙合理地設(shè)計(jì)氣液固流場(chǎng)，使設(shè)備壓差阻力小，而且對(duì)引風(fēng)機(jī)無(wú)特殊要求，設(shè)備阻力與常規(guī)多管除塵器相當(dāng)，約為900Pa。從鍋爐內(nèi)得到的余熱既可為生產(chǎn)所用，如生產(chǎn)供氣，也可為生活所用，如蒸飯、洗澡、冬季供暖、夏季空調(diào)等。


圖1、圖2和圖3分別為本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的除塵余熱鍋爐的三種不同結(jié)構(gòu)形式。
圖1-圖3中，1是尾氣入口，2是高溫?fù)Q熱管，3是擋板，4是灰斗，5是旋風(fēng)除塵器，6是旋風(fēng)除塵器入口，7是減阻換熱管，8是旋風(fēng)除塵器外空間，9是旋風(fēng)除塵器排灰口，10是除塵余熱鍋爐排灰口，11是旋風(fēng)除塵器排氣芯管出口，12是低溫?fù)Q熱管，13是尾氣出口，14是冷水入口，15是減阻換熱管下端入口，16是減阻換熱管上端出口，17是熱水管，18是熱水泵，19是氣包，20是蒸汽出口。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的除塵余熱鍋爐，第一種結(jié)構(gòu)如圖1所示，該鍋爐內(nèi)置有換熱元件12和多個(gè)旋風(fēng)除塵器5，換熱元件12置于鍋爐的煙氣出口13處，多個(gè)旋風(fēng)除塵器置于鍋爐內(nèi)，每個(gè)旋風(fēng)除塵器的入口6對(duì)準(zhǔn)鍋爐的煙氣入口1處；旋風(fēng)除塵器內(nèi)置有減阻換熱管7，減阻換熱管沿圓周均布，減阻換熱管的上端16沿旋風(fēng)除塵器排氣芯管伸出旋風(fēng)除塵器，下端15固定在旋風(fēng)除塵器的錐體上，并與錐體外的空間相連通。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的除塵余熱鍋爐的第二種結(jié)構(gòu)形式如圖2所示，其中的換熱元件2置于鍋爐煙氣入口1處。第三種結(jié)構(gòu)形式如圖3所示，其中的換熱元件包括低溫?fù)Q熱管12和高溫?fù)Q熱管2。低溫?fù)Q熱管12置于鍋爐的尾氣出口13處，高溫?fù)Q熱管2置于鍋爐的煙氣入口1處。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的氣液逆流接觸，實(shí)現(xiàn)逆流換熱。具體為高溫含塵尾氣進(jìn)入設(shè)備后首先在慣性分離粉塵的同時(shí)沖刷高溫?fù)Q熱管，將其所攜帶的部分熱量傳給其內(nèi)熱水，以產(chǎn)生高溫?zé)崴蛘羝?。之后尾氣進(jìn)入旋風(fēng)除塵器內(nèi)在離心分離粉塵的同時(shí)沖刷減阻換熱管，將其所攜帶的部分熱量傳給減阻換熱管內(nèi)的溫水、部分熱量傳給旋風(fēng)除塵器外面的溫水。凈化后的尾氣在設(shè)備出口內(nèi)沖刷低溫?fù)Q熱管，將其所攜帶的部分熱量傳給低溫?fù)Q熱管內(nèi)的冷水。已與液體介質(zhì)進(jìn)行了充分熱交換且已進(jìn)行了高效除塵凈化后的尾氣經(jīng)設(shè)備出口排出除塵余熱鍋爐。另一方面，冷水自低溫?fù)Q熱管進(jìn)口進(jìn)入，首先在低溫?fù)Q熱管內(nèi)與即將排出設(shè)備的尾氣進(jìn)行熱交換。之后在旋風(fēng)除塵器外面、設(shè)備內(nèi)壁里面的空間通過(guò)旋風(fēng)除塵器外壁與旋風(fēng)除塵器內(nèi)處理的尾氣進(jìn)行熱交換。隨后從旋風(fēng)除塵器錐體部分的開(kāi)孔進(jìn)入減阻換熱管，與旋風(fēng)除塵器處理的尾氣進(jìn)一步進(jìn)行熱交換。此過(guò)程產(chǎn)生的熱水被熱水泵抽出再送至高溫?fù)Q熱管與設(shè)備進(jìn)口處的高溫尾氣進(jìn)行熱交換以產(chǎn)生高溫?zé)崴蛘羝?。如果僅產(chǎn)生高溫?zé)崴虻蛪赫羝?，熱水可直接進(jìn)入高溫?fù)Q熱管而不需要熱水泵。
以下結(jié)合附圖1，基于旋風(fēng)除塵器組合的多管除塵器、在進(jìn)出口均布置換熱管時(shí)產(chǎn)生高壓蒸汽的工作流程，本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。高溫含塵尾氣從鍋爐煙氣進(jìn)口1進(jìn)入，在進(jìn)口段內(nèi)將其所攜帶熱量傳給高溫?fù)Q熱管2內(nèi)熱水的同時(shí)，由于擋板3的作用，將其所攜帶粉塵中的較大顆粒在慣性力作用下分離至灰斗4中。之后，氣體通過(guò)旋風(fēng)除塵器5的入口6進(jìn)入旋風(fēng)除塵器內(nèi)，一方面在離心力作用下進(jìn)行高效除塵，一方面將其所攜帶熱量部分傳給減阻換熱管7內(nèi)的溫水、部分傳給旋風(fēng)除塵器外空間8內(nèi)的溫水。被分離的粉塵通過(guò)旋風(fēng)除塵器排灰口9落入灰斗4中，最后通過(guò)設(shè)備排灰口10排出。在旋風(fēng)除塵器內(nèi)經(jīng)過(guò)高效除塵和換熱的氣體從旋風(fēng)除塵器排氣芯管出口11進(jìn)入設(shè)備出口段，與低溫?fù)Q熱管12內(nèi)的冷水進(jìn)行熱交換后從設(shè)備出口13排出。另一方面，冷水從入口14進(jìn)入，在低溫?fù)Q熱管12中被加熱成溫水后進(jìn)入旋風(fēng)除塵器外壁外空間8，從減阻換熱管7下端入口15進(jìn)入、然后從上端出口16排出，此過(guò)程溫水被加熱成熱水。然后，熱水通過(guò)熱水管17引出，被熱水泵18送入高溫?fù)Q熱管2以產(chǎn)生蒸汽。最后，在氣包19中穩(wěn)定的蒸汽從蒸汽出口20送出。
權(quán)利要求1.一種除塵余熱鍋爐，其特征在于，該鍋爐內(nèi)置有換熱元件和多個(gè)旋風(fēng)除塵器，換熱元件置于鍋爐的煙氣出口處，同時(shí)位于多個(gè)旋風(fēng)除塵器的上部，多個(gè)旋風(fēng)除塵器置于鍋爐內(nèi)，每個(gè)旋風(fēng)除塵器的入口對(duì)準(zhǔn)鍋爐的煙氣入口處；所述的旋風(fēng)除塵器內(nèi)置有減阻換熱管，減阻換熱管沿圓周均布，減阻換熱管的上端沿旋風(fēng)除塵器排氣芯管伸出旋風(fēng)除塵器，下端固定在旋風(fēng)除塵器的錐體上，并與錐體外的空間相連通。
2.一種除塵余熱鍋爐，其特征在于，該鍋爐內(nèi)置有換熱元件和多個(gè)旋風(fēng)除塵器，換熱元件置于鍋爐的煙氣入口處，多個(gè)旋風(fēng)除塵器置于鍋爐內(nèi)，每個(gè)旋風(fēng)除塵器的入口對(duì)準(zhǔn)鍋爐的煙氣入口處；所述的旋風(fēng)除塵器內(nèi)置有減阻換熱管，減阻換熱管沿圓周均布，減阻換熱管的上端沿旋風(fēng)除塵器排氣芯管伸出旋風(fēng)除塵器，下端固定在旋風(fēng)除塵器的錐體上，并與錐體外的空間相連通。
3.一種除塵余熱鍋爐，其特征在于，該鍋爐內(nèi)置有換熱元件和多個(gè)旋風(fēng)除塵器，換熱元件為高溫?fù)Q熱管和低溫?fù)Q熱管，高溫?fù)Q熱管置于除塵余熱鍋爐的煙氣入口處，旋風(fēng)除塵器置于除塵余熱鍋爐內(nèi)，低溫?fù)Q熱管置于鍋爐的煙氣出口處，多個(gè)旋風(fēng)除塵器置于鍋爐內(nèi)，每個(gè)旋風(fēng)除塵器的入口對(duì)準(zhǔn)鍋爐的煙氣入口處；所述的旋風(fēng)除塵器內(nèi)置有減阻換熱管，減阻換熱管沿圓周均布，減阻換熱管的上端沿旋風(fēng)除塵器排氣芯管伸出旋風(fēng)除塵器，下端固定在旋風(fēng)除塵器的錐體上，并與錐體外的空間相連通。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種除塵余熱鍋爐,鍋爐內(nèi)置有換熱元件和多個(gè)旋風(fēng)除塵器,換熱元件置于鍋爐的煙氣的進(jìn)口或出口處,多個(gè)旋風(fēng)除塵器置于鍋爐內(nèi),每個(gè)旋風(fēng)除塵器的入口對(duì)準(zhǔn)鍋爐的煙氣入口處,旋風(fēng)除塵器內(nèi)置有減阻換熱管,減阻換熱管沿圓周均布,減阻換熱管的上端沿旋風(fēng)除塵器排氣芯管伸出旋風(fēng)除塵器,下端固定在旋風(fēng)除塵器的錐體上。本實(shí)用新型的鍋爐,把通常需要由除塵器和余熱鍋爐兩套設(shè)備完成的工作集中完成,減小了設(shè)備體積;由于利用了減阻換熱管,使設(shè)備壓差阻力小。
文檔編號(hào)F23J3/02GK2462245SQ01201560
公開(kāi)日2001年11月28日 申請(qǐng)日期2001年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月18日
發(fā)明者王連澤, 彥啟森 申請(qǐng)人:清華大學(xué)