專利名稱：用鍋爐煙氣余熱加熱導(dǎo)熱油的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鍋爐煙氣余熱吸收利用方面，特別涉及一種用鍋爐煙氣余熱加熱導(dǎo)熱油的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
有機(jī)熱載體爐20世紀(jì)30年代始于美國(guó)，由美國(guó)道生化學(xué)公司首創(chuàng)，習(xí)慣稱為道生爐，并逐步形成系列。它采用有機(jī)熱載體作為傳輸熱能的中間載體，將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能，通過(guò)加熱爐受熱面把熱能傳遞給有機(jī)熱載體，使熱載體被加熱到一定的溫度，然后用循環(huán)油泵將其送入用熱設(shè)備，釋放熱能后的低溫有機(jī)熱載體再返回加熱爐中重新被加熱，如此往復(fù)循環(huán)，即可達(dá)到有機(jī)熱載體加熱爐向外界供熱的目的。它有如下幾個(gè)其它種類鍋爐所無(wú)法取代的特點(diǎn)1、可在較低的工作壓力下獲得較高溫度的熱介質(zhì)；2、液相循環(huán)供熱， 無(wú)冷凝排放熱損失，供熱系統(tǒng)熱效率高；3、由于運(yùn)行控制方便、傳熱均勻，所以能滿足用熱系統(tǒng)精確的工藝溫度要求。因此在石油、化工、紡織、印染、橡膠、制革、食品、木材加工等許多行業(yè)中得到了日益廣泛的應(yīng)用。同時(shí)正如前述的優(yōu)點(diǎn)——可在較低的工作壓力下獲得較高溫度的熱介質(zhì)那樣，這些熱介質(zhì)的溫度一般為200 300°C，有的甚至更高。鍋爐排放的煙氣中含有酸性氣體，煙溫高時(shí)它們會(huì)以氣態(tài)的形式流經(jīng)鍋爐各受熱面直至到脫硫塔里被除去。當(dāng)煙溫低于某一溫度時(shí)，它們會(huì)與煙氣中的水蒸氣結(jié)合成硫酸而腐蝕換熱設(shè)備。低溫腐蝕通常出現(xiàn)在空氣預(yù)熱器的冷端以及給水溫度低的省煤器中。當(dāng)受熱面的溫度低于煙氣的露點(diǎn)時(shí)，煙氣中的水蒸氣和煤燃燒后所生成的三氧化硫(只是硫的燃料產(chǎn)物的很少一部分)結(jié)合成的硫酸會(huì)凝結(jié)在受熱面上，嚴(yán)重腐蝕受熱面。為避免鍋爐尾部受熱面的酸露腐蝕，通常鍋爐排煙溫度設(shè)計(jì)較高，新鍋爐140°C左右，運(yùn)行一段時(shí)間后往往會(huì)高達(dá)160°C，這部分煙氣的直接排放造成了很大的能源浪費(fèi)。由于前面所述的鍋爐的排煙溫度通常在140 160°C左右，而技術(shù)背景第一段提及的熱介質(zhì)的溫度一般為200 300°C，直接的熱交換換熱技術(shù)不可能從140 160°C的煙氣換熱給200 300°C的導(dǎo)熱油。因此要想回收這部分低溫?zé)崃縼?lái)加熱工藝需求的200 300°C導(dǎo)熱油，必須重新布置鍋爐的尾部受熱面。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的問(wèn)題是提供一種用鍋爐煙氣余熱加熱導(dǎo)熱油的系統(tǒng)，克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述問(wèn)題。本實(shí)用新型用鍋爐煙氣余熱加熱導(dǎo)熱油的系統(tǒng)，包括按煙氣流經(jīng)方向設(shè)在煙道內(nèi)的省煤器和空預(yù)器，還包括導(dǎo)熱油加熱器，設(shè)在所述煙道內(nèi)省煤器的前方，導(dǎo)熱油加熱器通過(guò)循環(huán)管與用熱設(shè)備相連，循環(huán)管上設(shè)有循環(huán)泵。本實(shí)用新型還包括煙氣余熱回收利用裝置，煙氣余熱回收利用裝置包括通過(guò)循環(huán)管道相連的吸熱段和放熱段，吸熱段置于所述煙道內(nèi)空預(yù)器的后方，放熱段置于所述省煤器的進(jìn)水管道上或置于所述空預(yù)器的進(jìn)風(fēng)通道內(nèi)。[0008]本實(shí)用新型所述煙氣余熱回收利用裝置，其工作介質(zhì)常為高溫強(qiáng)制循環(huán)水或自然循環(huán)蒸汽，因此其傳熱系數(shù)遠(yuǎn)高于煙氣側(cè)，使得壁面溫度由工作介質(zhì)側(cè)溫度決定，系統(tǒng)自動(dòng)控制裝置可隨鍋爐負(fù)荷的變動(dòng)隨意調(diào)節(jié)壁溫使其始終高于煙氣酸露點(diǎn)溫度，使設(shè)備免受酸露腐蝕的前提下最大程度回收排煙余熱。本實(shí)用新型當(dāng)所述放熱段置于所述省煤器的進(jìn)水管道上時(shí)，所述省煤器的進(jìn)水管道上還設(shè)有除氧器和高壓加熱器，鍋爐給水依次流經(jīng)所述放熱段、除氧器、高壓加熱器后再流入所述省煤器。本實(shí)用新型所述除氧器和高壓加熱器間相連的水管上設(shè)有給水泵。本實(shí)用新型所述高壓加熱器的進(jìn)汽管與所述除氧器的進(jìn)汽管相連通，高壓加熱器的凝結(jié)水疏水管與除氧器相連接。本實(shí)用新型還包括控制系統(tǒng)、兩個(gè)溫度傳感器和多個(gè)流量調(diào)節(jié)閥，所述溫度傳感器和流量調(diào)節(jié)閥分別與控制系統(tǒng)相連，其中一個(gè)溫度傳感器設(shè)于所述吸熱段上，另一個(gè)溫度傳感器設(shè)于所述省煤器和空預(yù)器間的煙道上或者所述省煤器的出水管上，其中一路鍋爐給水經(jīng)第一流量調(diào)節(jié)閥流入除氧器，另一路鍋爐給水經(jīng)第二流量調(diào)節(jié)閥和放熱段流入除氧器，第三流量調(diào)節(jié)閥設(shè)在所述高壓加熱器的進(jìn)汽管上。本實(shí)用新型當(dāng)所述放熱段置于所述空預(yù)器的進(jìn)風(fēng)通道內(nèi)時(shí)，還包括控制系統(tǒng)、溫度傳感器和流量調(diào)節(jié)風(fēng)門，溫度傳感器和流量調(diào)節(jié)風(fēng)門分別與控制系統(tǒng)相連，溫度傳感器設(shè)于所述吸熱段上，流量調(diào)節(jié)風(fēng)門設(shè)在所述空預(yù)器的進(jìn)風(fēng)通道內(nèi)，并按進(jìn)風(fēng)方向置于放熱段的前方。本實(shí)用新型還包括油氣分離器，設(shè)在所述導(dǎo)熱油加熱器與用熱設(shè)備間的循環(huán)管上。本實(shí)用新型所述油氣分離器還與一膨脹槽相連，膨脹槽與注油泵相連。通過(guò)以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型的用鍋爐煙氣余熱加熱導(dǎo)熱油的系統(tǒng)，充分利用了煙氣余熱，通過(guò)改變鍋爐尾部受熱面布置順序，在保證原鍋爐效率與出力的同時(shí)，降低鍋爐排煙溫度，回收鍋爐煙氣部分余熱，并將其回收的熱量加熱熱載體——導(dǎo)熱油，可應(yīng)用于石油、化工、紡織、印染、橡膠、制革、食品、木材加工等許多行業(yè)。并在保證煙氣流經(jīng)的所有設(shè)備免受酸露腐蝕的前提下，最大程度地回收煙氣余熱，提升了能源的可利用品位，提高了鍋爐排煙品位，使熱能利用形式多樣化。

圖1本實(shí)用新型用鍋爐煙氣余熱加熱導(dǎo)熱油的系統(tǒng)的一具體實(shí)施例示意圖。圖2本實(shí)用新型用鍋爐煙氣余熱加熱導(dǎo)熱油的系統(tǒng)的另一實(shí)施例示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型用鍋爐煙氣余熱加熱導(dǎo)熱油的系統(tǒng)，包括按煙氣流經(jīng)方向設(shè)在煙道內(nèi)的省煤器和空預(yù)器，還包括設(shè)在煙道內(nèi)省煤器前方的導(dǎo)熱油加熱器，導(dǎo)熱油加熱器通過(guò)循環(huán)管與用熱設(shè)備相連，循環(huán)管上設(shè)有循環(huán)泵。如圖1所示，煙道1內(nèi)按煙氣流經(jīng)方向依次設(shè)置導(dǎo)熱油加熱器2、省煤器3和空預(yù)器4，導(dǎo)熱油加熱器2通過(guò)循環(huán)管道與用熱設(shè)備19相連，并在循環(huán)管道上設(shè)有循環(huán)泵12來(lái)驅(qū)動(dòng)導(dǎo)熱油加熱器中熱載體的循環(huán)。鍋爐尾部煙道1中的煙氣把部分熱量傳給導(dǎo)熱油加熱器2中的熱載體(熱載體包括但不僅限于導(dǎo)熱油，以下同)，熱載體由循環(huán)泵12驅(qū)動(dòng)，在用熱設(shè)備19中放出熱量，并循環(huán)重復(fù)加熱、放熱這一過(guò)程。用熱設(shè)備19可以應(yīng)用于石油、 化工、紡織、印染、橡膠、制革、食品、木材加工等許多行業(yè)中。本實(shí)用新型把導(dǎo)熱油加熱器2 置于省煤器3前方，吸收進(jìn)入省煤器的煙氣余熱，此處煙氣溫度高、熱量高，因此，可以充分利用鍋爐煙道內(nèi)的煙氣余熱。導(dǎo)熱油加熱器2與用熱設(shè)備19之間的循環(huán)管道上還設(shè)有油氣分離器18，油氣分離器18的一個(gè)進(jìn)油管與膨脹槽17的出油管相連，膨脹槽17的進(jìn)油管與注油泵16相連，膨脹槽17還與一儲(chǔ)油槽15相連。儲(chǔ)油槽15其作用為設(shè)備停運(yùn)檢修時(shí)儲(chǔ)存導(dǎo)熱油；注油泵16 其作用為注入新油、排放舊油；膨脹槽17為導(dǎo)熱油加熱后受熱膨脹緩沖之用；油氣分離器 18其作用為分離導(dǎo)熱油中可能混有的水分，改善導(dǎo)熱油傳熱效果。由于導(dǎo)熱油加熱器的置入，會(huì)導(dǎo)致進(jìn)入省煤器及其后方空預(yù)器的煙溫變低，可能會(huì)影響省煤器、空預(yù)器等設(shè)備的使用。因此，本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例在空預(yù)器4后方加設(shè)一個(gè)煙氣余熱回收利用裝置，煙氣余熱回收利用裝置可以回收部分煙氣余熱回饋給省煤器或空預(yù)器，對(duì)省煤器或空預(yù)器的熱量進(jìn)行補(bǔ)償。在其中一個(gè)更優(yōu)的實(shí)施例中，煙氣余熱回收利用裝置包括通過(guò)循環(huán)管道相連的吸熱段5和放熱段6，吸熱段5置于空預(yù)器后方的煙道內(nèi)，吸收部分煙氣余熱，煙氣余熱回收裝置的放熱段6置于省煤器3的進(jìn)水管道上。煙氣流過(guò)吸熱段5后進(jìn)入脫硫除塵設(shè)備進(jìn)行處理。本實(shí)施例中，省煤器3的進(jìn)水管道上還設(shè)有除氧器14、給水泵7和高壓加熱器11， 鍋爐給水分兩路進(jìn)入除氧器14，其中一路通過(guò)第一流量調(diào)節(jié)閥21直接流入除氧器14，另一路通過(guò)第二流量調(diào)節(jié)閥9流經(jīng)煙氣余熱回收利用裝置的放熱段6吸熱后再流入除氧器14 ； 鍋爐給水從除氧器14流出通過(guò)給水泵7后流入高壓加熱器11，經(jīng)高壓加熱器11加熱后再進(jìn)入省煤器3。并高壓加熱器11的進(jìn)汽管與除氧器14的進(jìn)汽管相連通，并在高壓加熱器 11的進(jìn)汽管上設(shè)有第三流量調(diào)節(jié)閥13，高壓加熱器11的凝結(jié)水疏水管與除氧器14相連。 高壓加熱器和除氧器共用一個(gè)熱汽源，熱汽源部分汽體直接進(jìn)入除氧器14，部分汽體通過(guò)高壓加熱器11加熱鍋爐給水，散熱后的氣體變成冷凝水通過(guò)高壓加熱器11與除氧器14間的凝結(jié)水疏水管流入除氧器14。本系統(tǒng)還包括控制系統(tǒng)、兩個(gè)溫度傳感器8、10和多個(gè)流量調(diào)節(jié)閥9、13、21，溫度傳感器和流量調(diào)節(jié)閥分別與控制系統(tǒng)相連；溫度傳感器8位于煙氣余熱回收利用裝置吸熱段5上測(cè)量設(shè)備的壁面溫度，溫度傳感器10位于省煤器3與空預(yù)器4間的煙道中或省煤器的出水管上，通過(guò)調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥9和流量調(diào)節(jié)閥21，在保證進(jìn)入除氧器14水量不變的條件下，調(diào)節(jié)進(jìn)入放熱段6內(nèi)的水量來(lái)控制所需熱量，以此避免煙氣余熱回收利用裝置吸熱段5受酸露腐蝕，最大程度地回收排煙余熱。導(dǎo)熱油加熱器2吸收煙道內(nèi)煙氣余熱來(lái)加熱導(dǎo)熱油，具體的吸熱量根據(jù)煙氣的酸露點(diǎn)溫度計(jì)算來(lái)決定；假設(shè)原鍋爐系統(tǒng)空預(yù)器4的出口排煙溫度為T1,酸露點(diǎn)溫度為T2,為保證煙氣余熱回收利用裝置吸熱段5不受酸露腐蝕，此時(shí)吸熱段5與煙氣接觸的壁面溫度應(yīng)比T2高，留10°C的安全余量，同時(shí)煙氣的溫度與吸熱段5的壁面溫度應(yīng)留有一定的傳熱溫差，才能保證煙氣余熱回收利用裝置受熱面的布置經(jīng)濟(jì)合理，因此此時(shí)的煙氣余熱回收利用裝置排煙溫度為T2+10°C的安全余量+約15°c的傳熱溫差，記為T3，可以計(jì)算出原鍋爐系統(tǒng)的節(jié)能溫降空間為T1-T3,由于煙氣余熱回收利用裝置是用來(lái)間接補(bǔ)償省煤器3的換熱損失，并沒(méi)有對(duì)外提供熱量，因此真正回收的節(jié)能量為導(dǎo)熱油加熱器2的對(duì)外供熱，顯然導(dǎo)熱油加熱器2的進(jìn)出口煙氣溫降不能大于T1-T3,這樣才能保證原鍋爐熱力系統(tǒng)盡可能地不受加裝本實(shí)用新型設(shè)備的影響。導(dǎo)熱油加熱器2的進(jìn)出口油溫溫差一般設(shè)計(jì)為30°C，以此選擇合適的導(dǎo)熱油循環(huán)流量來(lái)把吸收的熱量傳遞給用熱設(shè)備19 ；導(dǎo)熱油加熱器2吸收煙氣部分熱量造成省煤器3、 空預(yù)器4吸收量的減少，我們?cè)谑∶浩?的進(jìn)水管上安裝一個(gè)高壓加熱器11，通過(guò)熱力計(jì)算，調(diào)整鍋爐給水溫度，使得省煤器3出口煙溫和水溫和原系統(tǒng)接近或略高于原系統(tǒng)，這樣使得省煤器3、空預(yù)器4不受接入導(dǎo)熱油加熱器的影響。接入高壓加熱器11的熱源用汽為去除氧器14的抽汽，這部分抽汽原是用于加熱進(jìn)除氧器14的鍋爐給水；現(xiàn)用來(lái)做高壓加熱器11熱源，因此若要保證總抽汽熱量不變，必須尋找一加熱進(jìn)除氧器14補(bǔ)給水的替代熱源。鍋爐的排煙溫度為140 160°C，加熱的補(bǔ)給水溫度通常為20°C，若煙氣直接和鍋爐補(bǔ)給水換熱，換熱器壁面溫度接近煙氣酸露點(diǎn)溫度，可能造成換熱設(shè)備的酸露腐蝕，本實(shí)施例通過(guò)煙氣余熱回收裝置解決這一問(wèn)題。吸熱段5置于煙道中吸收熱量傳遞給工作介質(zhì)，工作介質(zhì)再在放熱段6傳遞給20°C的鍋爐補(bǔ)給水，工作介質(zhì)工作機(jī)理通常為高溫強(qiáng)制循環(huán)水或自然循環(huán)蒸汽，因此其傳熱系數(shù)遠(yuǎn)高于煙氣側(cè)，使得壁面溫度由工作介質(zhì)側(cè)溫度決定，因此，可以通過(guò)控制工作介質(zhì)的溫度來(lái)控制吸熱段5免受酸露腐蝕。如圖2所示，本實(shí)用新型用鍋爐煙氣余熱加熱導(dǎo)熱油的系統(tǒng)的另一實(shí)施例，其中與上述實(shí)施例區(qū)別在于煙氣余熱回收利用裝置的放熱段6置于空預(yù)器4的進(jìn)風(fēng)通道內(nèi)，煙氣余熱回收利用裝置主要用來(lái)加熱空預(yù)器的進(jìn)風(fēng)風(fēng)溫。本實(shí)施例中省煤器的進(jìn)水管上可設(shè)有低壓加熱器或其他。本實(shí)施例的控制系統(tǒng)與一個(gè)溫度傳感器8和一個(gè)流量調(diào)節(jié)風(fēng)門20 相連，溫度傳感器8設(shè)在吸熱段上測(cè)試壁面溫度，流量調(diào)節(jié)風(fēng)門20設(shè)在空預(yù)器4的進(jìn)風(fēng)通道內(nèi)，并按進(jìn)風(fēng)方向置于放熱段6的前方，以此調(diào)節(jié)吸熱段的吸熱量。本實(shí)施例煙氣余熱回收裝置吸收的熱量只加熱進(jìn)入空預(yù)器的送風(fēng)，補(bǔ)償空預(yù)器換熱量的減少。
權(quán)利要求1.一種用鍋爐煙氣余熱加熱導(dǎo)熱油的系統(tǒng)，包括按煙氣流經(jīng)方向設(shè)在煙道(1)內(nèi)的省煤器(3)和空預(yù)器(4)，其特征在于，還包括導(dǎo)熱油加熱器(2)，設(shè)在所述煙道內(nèi)省煤器(3) 的前方，導(dǎo)熱油加熱器(2)通過(guò)循環(huán)管與用熱設(shè)備(19)相連，循環(huán)管上設(shè)有循環(huán)泵(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括煙氣余熱回收利用裝置，所述煙氣余熱回收利用裝置包括通過(guò)循環(huán)管道相連的吸熱段(5)和放熱段(6)，吸熱段(5)置于所述煙道內(nèi)空預(yù)器(4)的后方，放熱段(6)置于所述省煤器(3)的進(jìn)水管道上或置于所述空預(yù)器(4)的進(jìn)風(fēng)通道內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述放熱段(6)置于所述省煤器(3)的進(jìn)水管道上時(shí)，所述省煤器(3)的進(jìn)水管道上還設(shè)有除氧器(14)和高壓加熱器(11)，鍋爐給水依次流經(jīng)所述放熱段(6)、除氧器(14)、高壓加熱器(11)后再流入所述省煤器(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述除氧器(14)和高壓加熱器(11)間相連的水管上設(shè)有給水泵(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述高壓加熱器(11)的進(jìn)汽管與所述除氧器(14)的進(jìn)汽管相連通，高壓加熱器(11)的凝結(jié)水疏水管與除氧器(14)相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括控制系統(tǒng)、兩個(gè)溫度傳感器(8、10) 和多個(gè)流量調(diào)節(jié)閥(9、13、21)，所述溫度傳感器和流量調(diào)節(jié)閥分別與控制系統(tǒng)相連，其中一個(gè)溫度傳感器(8)設(shè)于所述吸熱段(5)上，另一個(gè)溫度傳感器(10)設(shè)于所述省煤器(3)和空預(yù)器(4)間的煙道上或設(shè)于所述省煤器的出水管上，其中一路鍋爐給水經(jīng)第一流量調(diào)節(jié)閥(21)流入除氧器，另一路鍋爐給水經(jīng)第二流量調(diào)節(jié)閥(9)和放熱段(6)流入除氧器，第三流量調(diào)節(jié)閥(13)設(shè)在所述高壓加熱器的進(jìn)汽管上。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述放熱段(6)置于所述空預(yù)器(4)的進(jìn)風(fēng)通道內(nèi)時(shí)，還包括控制系統(tǒng)、溫度傳感器(8)和流量調(diào)節(jié)風(fēng)門(20)，溫度傳感器和流量調(diào)節(jié)風(fēng)門分別與控制系統(tǒng)相連，溫度傳感器(8)設(shè)于所述吸熱段(5)上，流量調(diào)節(jié)風(fēng)門(20) 設(shè)在所述空預(yù)器的進(jìn)風(fēng)通道內(nèi)，并按進(jìn)風(fēng)方向置于放熱段(6)的前方。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括油氣分離器(18)，設(shè)在所述導(dǎo)熱油加熱器(2)與用熱設(shè)備(19)間的循環(huán)管上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述油氣分離器(18)還與一膨脹槽(17) 相連，膨脹槽(17)與注油泵(16)相連。
專利摘要本實(shí)用新型用鍋爐煙氣余熱加熱導(dǎo)熱油的系統(tǒng)，包括按煙氣流經(jīng)方向設(shè)在煙道內(nèi)的省煤器和空預(yù)器，還包括導(dǎo)熱油加熱器，設(shè)在煙道內(nèi)省煤器的前方，導(dǎo)熱油加熱器通過(guò)循環(huán)管與用熱設(shè)備相連，循環(huán)管上設(shè)有循環(huán)泵。本實(shí)用新型的用鍋爐煙氣余熱加熱導(dǎo)熱油的系統(tǒng)，充分利用了煙氣余熱，通過(guò)改變鍋爐尾部受熱面布置順序，在保證原鍋爐效率與出力的同時(shí)，降低鍋爐排煙溫度，回收鍋爐煙氣部分余熱，并將其回收的熱量加熱熱載體——導(dǎo)熱油，可應(yīng)用于石油、化工、紡織、印染、橡膠、制革、食品、木材加工等許多行業(yè)。
文檔編號(hào)F24H7/00GK202032740SQ20112006905
公開日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2011年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月16日
發(fā)明者劉兵, 錢學(xué)略 申請(qǐng)人:上海伏波環(huán)保設(shè)備有限公司