基于熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐的煙氣余熱回收裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種基于熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐的煙氣余熱回收裝置，所述基于熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐的煙氣余熱回收裝置包括：煙囪，連接熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐；直接接觸式余熱換熱塔，連接所述煙囪；所述直接接觸式余熱換熱塔包括塔體、設置在所述塔體上的煙氣入口、煙氣出口、設置在塔體內(nèi)的噴淋裝置、以及設置在所述塔體內(nèi)并位于噴淋裝置上方的除霧器；所述噴淋裝置包括：上下分多層布置的噴嘴；伸入到塔體內(nèi)的噴淋循環(huán)水管路，所述噴淋裝置連接所述噴淋循環(huán)水管路；煙氣增壓風機，與所述煙氣入口連接；熱泵系統(tǒng)，連接所述噴淋循環(huán)水管路。本實用新型中，煙氣的熱量被噴淋中介水吸收，溫度由90℃左右下降到30℃左右。
【專利說明】基于熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐的煙氣余熱回收裝置

【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及能源技術(shù)應用領域，具體涉及一種基于熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐的煙氣余熱回收裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]熱電聯(lián)產(chǎn)(heat and power cogenerat1n)是指發(fā)電廠既生產(chǎn)電能，又利用汽輪發(fā)電機做過功的蒸汽對用戶供熱的生產(chǎn)方式，即同時生產(chǎn)電、熱能的工藝過程，是一種建立在能量梯級利用概念基礎上，將制冷、制熱(包括供暖和供熱水)及發(fā)電過程一體化的總能系統(tǒng)。其最大的特點就是對不同品質(zhì)的能量進行梯級利用，溫度比較高的、具有較大可用能的熱能用來被發(fā)電，而溫度比較低的低品位熱能則被用來供熱或是制冷。這樣做不僅提高了能源的利用效率，而且減少了碳化物和有害氣體的排放，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
[0003]目前熱電聯(lián)產(chǎn)裝置鍋爐的效率可以達到90%左右，但是由于能源價格的不斷攀升及環(huán)保要求不斷提高，所以如何進一步提高熱電聯(lián)產(chǎn)裝置鍋爐效率仍然非常重要，而現(xiàn)有的鍋爐設計技術(shù)中排煙熱損失是降低鍋爐效率的主要因素，所以如何回收煙氣余熱中的顯熱和潛熱是提升燃氣鍋爐效率的關(guān)鍵。
[0004]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中存在以下問題:現(xiàn)有的熱電聯(lián)產(chǎn)煙氣余熱回收裝置效率低。實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型提供一種基于熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐的煙氣余熱回收裝置，以解決現(xiàn)有的熱電聯(lián)產(chǎn)煙氣余熱回收裝置效率低的問題。
[0006]為此，本實用新型提出一種基于熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐的煙氣余熱回收裝置，所述基于熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐的煙氣余熱回收裝置包括:
[0007]煙囪，連接熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐；
[0008]直接接觸式余熱換熱塔，連接所述煙囪；
[0009]所述直接接觸式余熱換熱塔包括塔體、設置在所述塔體上的煙氣入口、煙氣出口、設置在塔體內(nèi)的噴淋裝置、以及設置在所述塔體內(nèi)并位于噴淋裝置上方的除霧器；其中，所述煙氣入口和煙氣出口連接所述煙囪；所述噴淋裝置包括:上下分多層布置的噴嘴；
[0010]伸入到塔體內(nèi)的噴淋循環(huán)水管路，所述噴淋裝置連接所述噴淋循環(huán)水管路；
[0011]煙氣增壓風機，與所述煙氣入口連接；
[0012]熱泵系統(tǒng)，連接所述噴淋循環(huán)水管路。
[0013]進一步地，所述基于熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐的煙氣余熱回收裝置還包括:
[0014]旁通煙道，設置在所述塔體外，與所述煙囪并聯(lián)連接在所述煙氣入口和煙氣出口之間；
[0015]旁通閥門，設置在所述旁通煙道上。
[0016]進一步地，所述旁通煙道為柱形通道，所述旁通煙道的高度和直徑小于所述煙囪。
[0017]進一步地，所述煙氣入口設有入口閥門，所述煙氣出口設有出口閥門。
[0018]進一步地，所述噴嘴的層數(shù)為六層。
[0019]進一步地，各層所述噴嘴在水平方向的投影互不重疊。
[0020]進一步地，所述塔體內(nèi)設有對煙氣導流的導流板。
[0021 ] 進一步地，所述熱泵系統(tǒng)的數(shù)目為四個，所述噴淋循環(huán)水管路的數(shù)目為六套；六層所述噴嘴包括:四層常用層噴嘴和兩層預留層噴嘴；六套噴淋循環(huán)水管路包括:四套常用噴淋循環(huán)水管路和兩套預留噴淋循環(huán)水管路；每層常用層噴嘴連接一套常用噴淋循環(huán)水管路，并且每套常用噴淋循環(huán)水管路連接一個熱泵系統(tǒng)；每套所述預留噴淋循環(huán)水管路連接一層預留層噴嘴。
[0022]本實用新型通過設置分多層布置的噴嘴，確保塔內(nèi)煙氣和水的接觸時間和接觸面積，保證了合理的噴淋覆蓋率；在保證均勻的霧化效果同時可以降低系統(tǒng)的能耗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型實施例的基于熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐的煙氣余熱回收裝置的工作原理示意圖。
[0024]附圖標號說明:
[0025]I熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐 2煙囪21控制閥門3塔體 31煙氣入口 310入口閥門32煙氣出口 320出口閥門33噴淋裝置331常用層噴嘴332預留層噴嘴341常用噴淋循環(huán)水管路342預留噴淋循環(huán)水管路35熱泵系統(tǒng)37中介水出水管路370中介水380中介水4旁通煙道41旁通閥門50煙氣501塔內(nèi)煙氣路線502塔外旁通路線60凈煙氣

【具體實施方式】
[0026]為了對本實用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照【專利附圖】

【附圖說明】本實用新型。
[0027]如圖1所示，本實用新型實施例的基于熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐的煙氣余熱回收裝置包括:
[0028]煙囪2，連接熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐1，熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐I既生產(chǎn)電能，又利用汽輪發(fā)電機做過功的蒸汽對用戶供熱，對不同品質(zhì)的能量進行梯級利用，溫度比較高、具有較大可用能的熱能用來被發(fā)電，而溫度比較低的低品位熱能則被用來供熱或是制冷；
[0029]直接接觸式余熱換熱塔，連接所述煙囪；
[0030]所述直接接觸式余熱換熱塔包括塔體3、設置在所述塔體3上的煙氣入口 31、煙氣出口 32、設置在塔體內(nèi)的噴淋裝置33、以及設置在所述塔體內(nèi)并位于噴淋裝置上方的除霧器(圖中未示出)；除霧器用來避免氣流的液滴夾帶。
[0031]其中，所述煙氣入口 31和煙氣出口 32連接所述煙囪2，煙氣入口 31位于塔體的底部，煙氣出口 32位于塔體的頂部，煙囪2為現(xiàn)有的熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐I原有的煙囪，例如為圓筒形，但本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)不同的是:煙囪2的側(cè)向開設有兩個貫通孔，用以分別連接煙氣入口 31和煙氣出口 32，另外，本實用新型的煙囪2內(nèi)設有控制閥門21，控制煙囪2的打開和關(guān)閉；所述噴淋裝置33包括:上下分多層布置的噴嘴；
[0032]伸入到塔體內(nèi)的噴淋循環(huán)水管路，所述噴淋裝置33連接所述噴淋循環(huán)水管路；
[0033]煙氣增壓風機，與所述煙氣入口連接，煙氣增壓風機從原有煙囪2下部抽出煙氣，抽出的煙氣經(jīng)過增壓后進入塔體3底部，由下至上經(jīng)過余熱塔；
[0034]熱泵系統(tǒng)35，連接所述噴淋循環(huán)水管路，以實現(xiàn)換熱和熱能利用。
[0035]進一步地，所述基于熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐的煙氣余熱回收裝置還包括:
[0036]旁通煙道4，設置在所述塔體3外，與所述煙囪2并聯(lián)連接在所述煙氣入口 31和煙氣出口 32之間；旁通閥門41，設置在所述旁通煙道4上，打開或關(guān)閉旁通煙道4。旁通煙道4起到備用和安全通道的作用，以防止在塔體3故障的時候，能夠及時排出熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐I的煙氣50 (原煙氣或未經(jīng)塔體處理的煙氣)。當塔體3正常使用時，旁通閥門41關(guān)閉旁通煙道4，熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐I的煙氣50順著塔內(nèi)煙氣路線501排出，并與噴淋水進行熱交換，排出凈煙氣60 ;當塔體3有故障不能正常使用時，旁通閥門41打開旁通煙道4，熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐I的煙氣50順著塔外旁通路線502排出。
[0037]進一步地，所述旁通煙道4為豎直設置的柱形通道，所述旁通煙道3的高度和直徑小于所述煙囪2。煙囪2 —般為現(xiàn)有的熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐I原有的煙囪，煙囪2坐落在地面，高度較高，建筑規(guī)模較大，成本高，而旁通煙道4為備用通道，無需太高、太大。如圖1所示，旁通煙道4沒有坐落在地面上，而是位于與煙氣入口 31連接的入口管道和與煙氣出口 32連接的出口管道之間，其中與煙氣入口 31連接的入口管道和與煙氣出口 32連接的出口管道例如為水平設置，并高于地面，因此，旁通煙道4的建筑規(guī)模較小，成本較低。
[0038]進一步地，所述煙氣入口設有入口閥門310，所述煙氣出口設有出口閥門320，以控制塔內(nèi)煙氣的進出。
[0039]進一步地，所述塔體內(nèi)設有對煙氣導流的導流板。導流板主要實現(xiàn)塔體內(nèi)煙氣的導流，改善塔體內(nèi)煙氣流動的均勻性，避免形成渦流和紊流進而影響換熱效率。
[0040]進一步地，所述噴嘴的層數(shù)為六層，確保塔內(nèi)煙氣和水的接觸時間和接觸面積，保證了合理的噴淋覆蓋率。進一步地，各層所述噴嘴在水平方向的投影互不重疊，在外圍層選擇無堵塞的螺旋型實心噴嘴，內(nèi)層選擇無堵塞螺旋型空心噴嘴，以增加噴淋覆蓋率。
[0041]進一步地，所述熱泵系統(tǒng)35的數(shù)目為四個，所述噴淋循環(huán)水管路的數(shù)目為六套；六層所述噴嘴包括:四層常用層噴嘴331和兩層預留層噴嘴332 ;六套噴淋循環(huán)水管路包括:四套常用噴淋循環(huán)水管路341和兩套預留噴淋循環(huán)水管路342 ;每層常用層噴嘴331連接一套常用噴淋循環(huán)水管路341，并且每套常用噴淋循環(huán)水管路341連接一個熱泵系統(tǒng)35 ;每套所述預留噴淋循環(huán)水管路342連接一層預留層噴嘴332，但預留噴淋循環(huán)水管路342不再連接熱泵系統(tǒng)。本實用新型將六套噴淋循環(huán)水管路分為:四套常用噴淋循環(huán)水管路341和兩套預留噴淋循環(huán)水管路342。這樣，每一臺熱泵機組對應一套噴淋循環(huán)水管能夠確保噴淋換熱過程不受干擾，保證換熱效率；同時兩套預留噴淋循環(huán)水管路作為備用，在其他管路出現(xiàn)堵塞，腐蝕等故障時候可以切換，保證生產(chǎn)的連續(xù)穩(wěn)定。
[0042]本實用新型的工作過程為:
[0043]1、低溫煙氣(90°C )從原有煙囪2下部抽出，抽出的煙氣經(jīng)過增壓后進入塔體3底部，由下至上經(jīng)過余熱塔。在余熱塔中，煙氣與經(jīng)噴淋霧化后的中介水充分對流接觸，中介水吸收煙氣中的熱量，煙氣溫度降低到(25-30? )，然后從中介水出水管路37進入噴淋循環(huán)水管路。由于噴淋液中存在一定量的小液滴，為避免氣流的液滴夾帶，在余熱塔噴淋層上部設置折流板除霧器。降溫后的煙氣經(jīng)過折流板除霧器除去大部分攜帶的液滴后，形成凈煙氣60，經(jīng)過出口煙道進入原煙囪2排入大氣。
[0044]2、噴淋中介水自廠內(nèi)熱泵系統(tǒng)35的熱泵機組余熱回收后進入余熱塔3，中介水380進入余熱塔中噴淋裝置后通過噴嘴霧化成為小液滴，噴淋液滴與煙氣逆流直接接觸換熱實現(xiàn)煙氣熱量回收，經(jīng)過煙氣加熱的液滴受重力作用落入設置在余熱塔底部的集水槽中。余熱塔集水槽設置有出水口，從集水槽出來的中介水370通過中介水水泵泵入熱泵機組進行余熱回收。由于煙氣中含有水蒸氣，中介水噴淋液滴與煙氣逆流接觸換熱過程中，煙氣中的水蒸氣發(fā)生部分冷凝，釋放出大量的汽化潛熱，同時凝結(jié)液態(tài)水與中介水混合，送出塔后回收利用。
[0045]本實用新型中，煙氣的熱量被噴淋中介水吸收，溫度由90°C左右下降到30°C左右，回收煙氣溫降的顯熱和煙氣中水蒸氣凝結(jié)釋放出來的汽化潛熱，同時將凝結(jié)水回收利用。
[0046]以上所述僅為本實用新型示意性的【具體實施方式】，并非用以限定本實用新型的范圍。為本實用新型的各組成部分在不沖突的條件下可以相互組合，任何本領域的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應屬于本實用新型保護的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐的煙氣余熱回收裝置，其特征在于，所述基于熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐的煙氣余熱回收裝置包括: 煙囪，連接熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐； 直接接觸式余熱換熱塔，連接所述煙囪； 所述直接接觸式余熱換熱塔包括塔體、設置在所述塔體上的煙氣入口、煙氣出口、設置在塔體內(nèi)的噴淋裝置、以及設置在所述塔體內(nèi)并位于噴淋裝置上方的除霧器；其中，所述煙氣入口和煙氣出口連接所述煙囪；所述噴淋裝置包括:上下分多層布置的噴嘴； 伸入到塔體內(nèi)的噴淋循環(huán)水管路，所述噴淋裝置連接所述噴淋循環(huán)水管路； 煙氣增壓風機，與所述煙氣入口連接； 熱泵系統(tǒng)，連接所述噴淋循環(huán)水管路。
2.如權(quán)利要求1所述的基于熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐的煙氣余熱回收裝置，其特征在于，所述基于熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐的煙氣余熱回收裝置還包括: 旁通煙道，設置在所述塔體外，與所述煙囪并聯(lián)連接在所述煙氣入口和煙氣出口之間； 旁通閥門，設置在所述旁通煙道上。
3.如權(quán)利要求2所述的基于熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐的煙氣余熱回收裝置，其特征在于，所述旁通煙道為柱形通道，所述旁通煙道的高度和直徑小于所述煙囪。
4.如權(quán)利要求2所述的基于熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐的煙氣余熱回收裝置，其特征在于，所述煙氣入口設有入口閥門，所述煙氣出口設有出口閥門。
5.如權(quán)利要求1所述的基于熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐的煙氣余熱回收裝置，其特征在于，所述噴嘴的層數(shù)為六層。
6.如權(quán)利要求1所述的基于熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐的煙氣余熱回收裝置，其特征在于，各層所述噴嘴在水平方向的投影互不重疊。
7.如權(quán)利要求1所述的基于熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐的煙氣余熱回收裝置，其特征在于，所述塔體內(nèi)設有對煙氣導流的導流板。
8.如權(quán)利要求5所述的基于熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐的煙氣余熱回收裝置，其特征在于，所述熱泵系統(tǒng)的數(shù)目為四個，所述噴淋循環(huán)水管路的數(shù)目為六套；六層所述噴嘴包括:四層常用層噴嘴和兩層預留層噴嘴；六套噴淋循環(huán)水管路包括:四套常用噴淋循環(huán)水管路和兩套預留噴淋循環(huán)水管路；每層常用層噴嘴連接一套常用噴淋循環(huán)水管路，并且每套常用噴淋循環(huán)水管路連接一個熱泵系統(tǒng)；每套所述預留噴淋循環(huán)水管路連接一層預留層噴嘴。
【文檔編號】F23J15/06GK204254887SQ201420681923
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月14日
【發(fā)明者】謝正和, 孟繼安, 朱迎春, 王正興, 賈向東, 隋曉峰, 趙巖 申請人:北京源深節(jié)能技術(shù)有限責任公司