一種立式燃氣熱媒爐節(jié)能裝置的制造方法
【專利摘要】一種立式燃氣熱媒爐節(jié)能裝置，涉及一種燃氣熱媒爐節(jié)能設(shè)備，主要設(shè)備包括W型真空泵（1）、鼓風機（3）、富氧膜組件（4）、空氣預熱盤管（8）、電動蝶閥（9）、余熱回收盤管（16）、翅片換熱管（17）、余熱回收引風機（19）、離心風機（26）；本發(fā)明采用二級煙氣余熱回收利用技術(shù)、空氣增氧技術(shù)，一方面利用預熱煙氣余熱預熱空氣和燃料、物料，另一方面加入富氧空氣通過提高助燃空氣溫度和氧含量，不僅使火焰高度變短，而且提高燃燒強度、加快燃燒速度，獲得較好的熱傳導，同時，火焰溫度提高了，將有利于燃燒反應完全，減少了煙氣排出體積，具有節(jié)約能源、提高熱效率、減少污染物排放的作用。
【專利說明】
一種立式燃氣熱媒爐節(jié)能裝置
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉及一種燃氣熱媒爐節(jié)能設(shè)備，尤其是涉及一種立式燃氣熱媒爐節(jié)能裝置。
[0002]【【背景技術(shù)】】
公知的，燃氣鍋爐是一種熱能轉(zhuǎn)換設(shè)備，燃氣在爐膛中燃燒，使燃氣的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闊煔獾臒崮?。高溫煙氣在爐膛進行熱量交換，然后經(jīng)煙道進入煙囪排出。天然氣的主要成分是甲烷，甲烷的氫在燃燒過程中生成大量的過熱態(tài)水蒸氣，此外，助燃空氣中也含有少量的水蒸氣，這兩部分水蒸氣加起來占排煙煙氣體積的1/5左右。因此，燃氣鍋爐的煙氣中水蒸氣的份額很大，含有大量的潛熱熱量。大部分燃氣鍋爐和直燃機，一般排煙溫度都在150 °C左右，而用于生產(chǎn)的蒸汽鍋爐許多都超過200°C。大量的余熱白白浪費掉了。另外，燃料的汽化潛熱比較高，如天然氣的高低熱值相差在10%左右，因此增加余熱回收設(shè)備十分必要。燃氣燃燒的助燃空氣中氧的體積含量為20.93%，其余大部分為氮。參與燃燒的氧只占空氣總量1/5左右，而占空氣總量約4/5的氮和其它惰性氣體非但不助燃，反而將隨著燃燒的進行帶走大量的熱能。
[0003]【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
為了克服【背景技術(shù)】中的不足，本發(fā)明公開一種立式燃氣熱媒爐節(jié)能裝置，本發(fā)明采用二級煙氣余熱回收利用技術(shù)、空氣增氧技術(shù)，一方面利用預熱煙氣余熱預熱空氣和燃料、物料，另一方面加入富氧空氣通過提高助燃空氣溫度和氧含量，不僅使火焰高度變短，而且提高燃燒強度、加快燃燒速度，獲得較好的熱傳導，同時，火焰溫度提高了，將有利于燃燒反應完全，減少了煙氣排出體積，具有節(jié)約能源、提高熱效率、減少污染物排放的作用。
[0004]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種立式燃氣熱媒爐節(jié)能裝置，包括膜法富氧設(shè)備、空氣預熱設(shè)備、燃料預熱設(shè)備和煙氣余熱回收利用設(shè)備，膜法富氧設(shè)備包括W型真空栗、空氣過濾器、鼓風機、富氧膜組件、富氧空氣管;空氣預熱設(shè)備包括預熱空氣管、冷空氣入口、空氣預熱盤管、離心風機;燃料預熱設(shè)備包括翅片換熱管、余熱回收利用設(shè)備;煙氣余熱回收利用設(shè)備包括電動蝶閥、余熱回收入口煙道、余熱回收出口煙道、余熱回收利用設(shè)備、余熱回收盤管、翅片換熱管、余熱回收引風機;膜法富氧設(shè)備通過富氧空氣管與空氣預熱設(shè)備的預熱空氣管連接;空氣預熱設(shè)備的空氣預熱盤管安裝在燃氣爐的煙囪下部與燃氣爐上部之間;煙氣余熱回收利用設(shè)備的余熱回收入口煙道和余熱回收出口煙道依次安裝在煙囪下部，煙囪的余熱回收入口煙道和余熱回收出口煙道中間安裝電動蝶閥。
[0005]所述的立式燃氣熱媒爐節(jié)能裝置，膜法富氧設(shè)備的空氣過濾器安裝在鼓風機的入口，鼓風機的出口與富氧膜組件的入口連接;富氧膜組件的出口與W型真空栗入口連接，富氧空氣管安裝在W型真空栗出口。
[0006]所述的立式燃氣熱媒爐節(jié)能裝置，空氣預熱設(shè)備的冷空氣入口安裝在空氣預熱盤管的入口，空氣預熱盤管的出口與預熱空氣管連接;預熱空氣管與離心風機入口連接，離心風機出口與熱空氣總管入口連接。
[0007]所述的立式燃氣熱媒爐節(jié)能裝置，燃料預熱設(shè)備的翅片換熱管安裝在余熱回收利用設(shè)備內(nèi)部，翅片換熱管一端連接燃氣，另一端通過管道與燃燒器入口連接。
[0008]所述的立式燃氣熱媒爐節(jié)能裝置，煙氣余熱回收利用設(shè)備的余熱回收入口煙道入口端與煙囪連接，余熱回收入口煙道入口端安裝電動蝶閥；余熱回收入口煙道出口端與余熱回收利用設(shè)備入口連接，余熱回收利用設(shè)備出口與余熱回收引風機入口連接;余熱回收引風機出口與余熱回收出口煙道入口連接，余熱回收出口煙道出口與煙囪連接，安裝位置在電動蝶閥上部;余熱回收盤管、翅片換熱管并行安裝在余熱回收利用設(shè)備內(nèi)部。
[0009]所述的立式燃氣熱媒爐節(jié)能裝置，余熱回收利用設(shè)備內(nèi)的余熱回收盤管是一組耐腐蝕盤管，或是多組耐腐蝕盤管;余熱回收利用設(shè)備內(nèi)的翅片換熱管是一組耐腐蝕翅片換熱管，或是多組耐腐蝕翅片換熱管。
[0010]由于采用如上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果:
本發(fā)明所述的立式燃氣熱媒爐節(jié)能裝置:1、膜法富氧設(shè)備制備富氧空氣，提高助燃空氣氧含量;含氧量大于20.93%的空氣叫做富氧空氣。富氧空氣參與燃燒具有明顯的節(jié)能和環(huán)保效應。在同一溫度下，富氧濃度越高，燃燒越完全，排煙黑度越低，節(jié)能和環(huán)保效果越好;膜分離制氧設(shè)備是利用具有特殊選擇分離性的高分子聚合纖維材料作為分離元件，在一定驅(qū)動力作用下，使氧氣或氧氣多組份透過膜而富集;富氧空氣可以提高火焰溫度。使用富氧燃燒技術(shù)可使氮氣量減少，空氣量及煙氣量均顯著減少，故火焰溫度隨著燃燒空氣中氧氣比例的增加而顯著提高。助燃空氣的氧濃度每提升一個百分點火焰溫度提高35°C。富氧空氣可以加快燃燒速度與促進燃燒完全。用富氧燃燒技術(shù)，不僅能提高燃燒速度，獲得較好的熱傳導，同時溫度提高后，有利于燃燒反應，促進燃燒完全，從根本上消除煙塵污染;富氧空氣可以降低燃料的燃點溫度。燃料的燃點溫度不是常數(shù)，如CO在空氣中的燃點為609°C，而在純氧中的燃點僅為388°C，所以采用富氧、純氧燃燒能提高火焰強度和增加釋放熱量等;富氧空氣可以減少燃燒后的煙氣排量。用空氣助燃，占體積4/5的N2不參加助燃，且隨著燃燒帶走大量熱能，如用富氧氣體助燃，燃燒后的排氣量減少，從而提高了燃燒效率;富氧空氣可以增加熱量利用率。富氧、純氧燃燒技術(shù)對熱量的利用率有所提高，如用普通空氣助燃，當加熱溫度為13000C時，其可利用的熱量為42%，而用26%的濃氧空氣助燃時，可利用量為56%，氧濃度在21%?30%之間其熱量利用率隨氧濃度提高而升高的最快，因此在這個氧濃度范圍內(nèi)對提高熱量利用率最佳，因此節(jié)能效果就越好；富氧空氣可以降低空氣過剩系數(shù)。富氧、純氧燃燒隨著氧含量在空氣中增加，氮氣量下降，可適當降低空氣的過剩系數(shù)，這樣，燃料消耗就相應減少，從而節(jié)約能源；由于富氧、純氧燃燒技術(shù)可使碳的燃點降低，燃燒完全而強烈，火焰充滿度好，提高爐膛的整體溫度，一個物體向周圍輻射的熱與該物體的絕對溫度的四次方成正比，這就是“四次方定律” 一輻射定律。
[0011]2、空氣預熱設(shè)備和燃料預熱設(shè)備可以將助燃空氣和燃料溫度雙預熱，有利于降低空氣過剩系數(shù)，提高燃燒溫度，達到節(jié)能節(jié)約燃料的效果;對于發(fā)熱值為3000kJ/m3的燃氣，其溫度每升高1°C，將吸熱1.4512kJ/m3，而燃燒該熱值的lm3燃氣所需要的空氣量僅吸熱
0.8306kJ/m3。在這種情況下，燃氣溫度升高到100° C，會使理論燃燒溫度升高52° C，而助燃空氣溫度升高100°c，理論燃燒溫度升高29° C。助燃空氣和燃氣雙預熱時，提高理論燃燒溫度的效果為兩者分別效果之和。當發(fā)熱值為3000kJ/m3的燃氣時，可以將空氣過剩系數(shù)從1.10降為1.05，理論火焰燃燒溫度將提高約20° C。
[0012]3、煙氣余熱回收利用設(shè)備可以回收利用煙氣熱量和大量的水蒸氣潛熱，降低外排煙氣的硫含量。
[0013]【【附圖說明】】
圖1是本發(fā)明立式燃氣熱媒爐節(jié)能裝置的流程圖；
圖中:l、w型真空栗;2、空氣過濾器;3、鼓風機;4、富氧膜組件;5、富氧空氣管;6、預熱空氣管;7、冷空氣入口； 8、空氣預熱盤管;9、電動蝶閥；10、煙囪；11、電動蝶閥；12、熱媒入口 ；13、余熱回收入口煙道；14、余熱回收出口煙道；15、余熱回收利用設(shè)備；16、余熱回收盤管；17、翅片換熱管；18、燃氣；19、余熱回收引風機;20、熱媒出口； 21、燃氣爐;22、熱空氣總管；23、燃燒器;24、長明燈風管;25、熱媒換熱盤管;26、離心風機。
[0014]【【具體實施方式】】
通過下面的實施例可以更詳細的解釋本發(fā)明，公開本發(fā)明的目的旨在保護本發(fā)明范圍內(nèi)的一切變化和改進，本發(fā)明并不局限于下面的實施例；
結(jié)合附圖1所述的立式燃氣熱媒爐節(jié)能裝置，，包括膜法富氧設(shè)備、空氣預熱設(shè)備、燃料預熱設(shè)備和煙氣余熱回收利用設(shè)備。膜法富氧設(shè)備包括W型真空栗1、空氣過濾器2、鼓風機
3、富氧膜組件4、富氧空氣管5;空氣預熱設(shè)備包括預熱空氣管6、冷空氣入口 7、空氣預熱盤管8、離心風機26;燃料預熱設(shè)備包括翅片換熱管17、余熱回收利用設(shè)備15;煙氣余熱回收利用設(shè)備包括電動蝶閥11、余熱回收入口煙道13、余熱回收出口煙道14、余熱回收利用設(shè)備15、余熱回收盤管16、翅片換熱管17、余熱回收引風機19;膜法富氧設(shè)備通過富氧空氣管5與空氣預熱設(shè)備的預熱空氣管6連接;空氣預熱設(shè)備的空氣預熱盤管8安裝在燃氣爐21的煙囪10下部與燃氣爐21上部之間；煙氣余熱回收利用設(shè)備的余熱回收入口煙道13和余熱回收出口煙道14依次安裝在煙囪10下部，煙囪10的余熱回收入口煙道13和余熱回收出口煙道14中間安裝電動蝶閥9。
[0015]本發(fā)明膜法富氧設(shè)備的空氣過濾器2安裝在鼓風機3的入口，鼓風機3的出口與富氧膜組件4的入口連接;富氧膜組件4的出口與W型真空栗I入口連接，富氧空氣管5安裝在W型真空栗I出口。
[0016]本發(fā)明空氣預熱設(shè)備的冷空氣入口7安裝在空氣預熱盤管8的入口，空氣預熱盤管8的出口與預熱空氣管6連接;預熱空氣管6與離心風機26入口連接，離心風機26出口與熱空氣總管22入口連接。
[0017]本發(fā)明燃料預熱設(shè)備的翅片換熱管17安裝在余熱回收利用設(shè)備15內(nèi)部，翅片換熱管17—端連接燃氣18，另一端通過管道與燃燒器23入口連接。
[0018]本發(fā)明煙氣余熱回收利用設(shè)備的余熱回收入口煙道13入口端與煙囪10連接，余熱回收入口煙道13入口端安裝電動蝶閥11;余熱回收入口煙道13出口端與余熱回收利用設(shè)備15入口連接，余熱回收利用設(shè)備15出口與余熱回收引風機19入口連接;余熱回收引風機19出口與余熱回收出口煙道14入口連接，余熱回收出口煙道14出口與煙囪10連接，安裝位置在電動蝶閥9上部;余熱回收盤管16、翅片換熱管17并行安裝在余熱回收利用設(shè)備15內(nèi)部。
[0019]本發(fā)明余熱回收利用設(shè)備15內(nèi)的余熱回收盤管16是一組耐腐蝕盤管;余熱回收利用設(shè)備15內(nèi)的翅片換熱管17是一組耐腐蝕翅片換熱管。
[0020]本發(fā)明未詳述部分為現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項】
1.一種立式燃氣熱媒爐節(jié)能裝置，包括膜法富氧設(shè)備、空氣預熱設(shè)備、燃料預熱設(shè)備和煙氣余熱回收利用設(shè)備，其特征是:膜法富氧設(shè)備包括W型真空栗(1)、空氣過濾器(2)、鼓風機(3)、富氧膜組件(4)、富氧空氣管(5);空氣預熱設(shè)備包括預熱空氣管(6)、冷空氣入口(7)、空氣預熱盤管(8)、離心風機(26);燃料預熱設(shè)備包括翅片換熱管(17)、余熱回收利用設(shè)備(15);煙氣余熱回收利用設(shè)備包括電動蝶閥(11)、余熱回收入口煙道(13)、余熱回收出口煙道(14)、余熱回收利用設(shè)備(15)、余熱回收盤管(16)、翅片換熱管(17)、余熱回收引風機(19);膜法富氧設(shè)備通過富氧空氣管(5)與空氣預熱設(shè)備的預熱空氣管(6)連接;空氣預熱設(shè)備的空氣預熱盤管(8)安裝在燃氣爐(21)的煙囪(10)下部與燃氣爐(21)上部之間；煙氣余熱回收利用設(shè)備的余熱回收入口煙道(13)和余熱回收出口煙道(14)依次安裝在煙囪(10)下部，煙囪(10)的余熱回收入口煙道(13)和余熱回收出口煙道(14)中間安裝電動蝶閥(9)02.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式燃氣熱媒爐節(jié)能裝置，其特征是:膜法富氧設(shè)備的空氣過濾器(2)安裝在鼓風機(3)的入口，鼓風機(3)的出口與富氧膜組件(4)的入口連接；富氧膜組件(4)的出口與W型真空栗(I)入口連接，富氧空氣管(5)安裝在W型真空栗(I)出口。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式燃氣熱媒爐節(jié)能裝置，其特征是:空氣預熱設(shè)備的冷空氣入口(7)安裝在空氣預熱盤管(8)的入口，空氣預熱盤管(8)的出口與預熱空氣管(6)連接；預熱空氣管(6)與離心風機(26)入口連接，離心風機(26)出口與熱空氣總管(22)入口連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式燃氣熱媒爐節(jié)能裝置，其特征是:燃料預熱設(shè)備的翅片換熱管(17)安裝在余熱回收利用設(shè)備(15)內(nèi)部，翅片換熱管(17)—端連接燃氣(18)，另一端通過管道與燃燒器(23)入口連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式燃氣熱媒爐節(jié)能裝置，其特征是:煙氣余熱回收利用設(shè)備的余熱回收入口煙道(13)入口端與煙囪(10)連接，余熱回收入口煙道(13)入口端安裝電動蝶閥(11);余熱回收入口煙道(13)出口端與余熱回收利用設(shè)備(15)入口連接，余熱回收利用設(shè)備(15)出口與余熱回收引風機(19)入口連接;余熱回收引風機(19)出口與余熱回收出口煙道(14)入口連接，余熱回收出口煙道(14)出口與煙囪(10)連接，安裝位置在電動蝶閥(9)上部;余熱回收盤管(16)、翅片換熱管(17)并行安裝在余熱回收利用設(shè)備(15)內(nèi)部。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式燃氣熱媒爐節(jié)能裝置，其特征是:余熱回收利用設(shè)備(15)內(nèi)的余熱回收盤管(16)是一組耐腐蝕盤管，或是多組耐腐蝕盤管;余熱回收利用設(shè)備(15)內(nèi)的翅片換熱管(17)是一組耐腐蝕翅片換熱管，或是多組耐腐蝕翅片換熱管。
【文檔編號】F23L7/00GK105953409SQ201610473931
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月27日
【發(fā)明人】李紹通, 孟永建, 胡波
【申請人】河南中托力合化學有限公司