一种深度烟气余热回收系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种深度烟气余热回收系统，包括烟气管道，烟气管道上沿气体的排出方向依次设有主余热换热装置和深度余热换热装置；循环管道，包括与待加热流体管路进水端相连通的进水管，以及与待加热流体管路出水端相连通的出水管，进出管和出水管的另一端均具有两条支路，并分别均与主余热换热装置和深度余热换热装置相连通；控制系统，包括信号连接的热电偶测温装置、质量流量计、水温传感器、烟气酸露点仪、烟气电动调节阀组、电动循环水泵、人机界面交互装置和PLC控制单元；本实用新型专利技术提供的深度烟气余热回收系统能最大限度的回收烟气余热，提高项目的经济性以及余热回收的综合热效率，最终实现显著节能、增效的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种深度烟气余热回收系统
本技术涉及余热回收
，尤其涉及一种深度烟气余热回收系统。
技术介绍
高温烟气及废气的余热回收利用技术，是一种相对成熟的余热利用技术，广泛的应用于燃煤和天然气锅炉高温烟气，以及焚烧炉高温废气的余热回收利用。在工业锅炉系统中，锅炉的效率与排烟损失项密切相关，排烟损失一直是影响锅炉效率提升的瓶颈，一般排烟带走的热量占锅炉总输入热量的8％左右。一般情况下，锅炉的排烟温度在140到180℃的范围，个别企业锅炉由于燃烧调整不合理等原因，使得锅炉尾部烟道出口的烟气温度更高。在节能、降耗、增效的大环境影响下和企业需要不断降低自身成本的压力下，一些企业纷纷将所属的锅炉，进行了烟气余热回收改造。回收的余热可以用来加热锅炉补水、除盐水、高温回水或预热空气等。通常改造前高温烟气温度在140到160℃以上，出于避免锅炉尾部烟道发生酸露腐蚀的考虑，大部分企业的烟气余热回收都利用到120℃左右。这种余热回收改造在一定的阶段，起到了一定的节约能源的作用。这种余热回收方式，可以定义成粗犷式的余热回收。虽然采取了一定的烟气余热回收利用措施，但是仍然有120℃左右的高温烟气中的显热，被白白的浪费掉。一般地，锅炉的烟气温度如果能降低15℃，就可将锅炉热效率提高1％。尤其对于燃料消耗量巨大的发电类等企业，如果能将锅炉效率提升1％，则节能效果显著，主机设备每提高1个百分点的热效率都意义重大，每年可以节约的燃料总量相当可观，经济效益非常好。如何能够最大限度的回收利用烟气中的余热，在企业竞争不断增加形势下，更值得深入研究和思考，需要找出真正有效的解决方法。以燃煤锅炉为例，上述的余热回收改造，通常会先按设计煤种或者燃烧煤种进行元素分析和工业分析，测得煤种的S元素含量，进而通过一系列的计算公式，计算出理论的酸露点。由于电价和煤价的联动机制，一些燃煤锅炉使用企业，经常使用不同的煤种，选用热值和价格合适的煤进行掺烧，热值和成分明显变化；实际上，此时对应的烟气酸露点已经发生了变化。余热回收还按照固定的酸露点来设定固定的余热回收的下限最低温度，肯定是不合适和不合理的。每次使用一种新煤种就要重新计算酸露点和烟气温度利用下限显然也很麻烦，带来很多重复性和不必要的工作。如何能智能地在线地实时地取得当前烟气的酸露点，是一个值得研究的课题。一方面，原有的余热回收方式，如果想进一步增加余热回收量，由于受到不能再改变换热器热负荷等设计参数的限制而无法实现。另一方面，最初设计的换热器管材和壳体的材质没有考虑经常在酸露点附近工作，也没有按长期耐深度酸露腐蚀设计，因此，想用原有换热设备进行深度烟气余热回收显然是不合适的。另一方面，在一些烟气余热回收装置应用的场合，工作环境非常恶劣，以及换热器管材材质和壁厚选择不合理等原因，一旦烟气冲刷使得换热器管材泄漏后，引起低温侧液体泄漏到周围，会对周围的设备和辅机造成不可预见的破坏，造成较大的经济损失，这是用户不允许的。通过对一些烟气余热回收装置的运行稳定性进行的研究和调研，发现这种内部破坏主要发生在换热器内。发生在循环管路上的泄漏容易被发现，而发生在换热器内部的泄漏不容易被发现。低温侧循环水泵及管路及与换热器系统的密封良好，运行时保障不发生泄漏，或者泄漏后能够立即报警，是非常值得认真考虑的事情。对烟气余热进行回收的同时保证设备的安全运行，是任何技术改造都要遵守的必要条件。综合所述，有一种最大限度回收余热，挖掘余热回收潜力，回收余热量可以在现有装置设备基础上增加20-30％以上的深度余热回收装置，并且可以对回收的余热资源量准确的计量，同时运行时设备的安全性得到保障，是开展余热回收节能工作时，迫切需要考虑的内容和重点需要研究解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中所述的缺陷，从而提供一种深度烟气余热回收系统，该系统可比普通烟气余热回收装置多回收约20-30％以上的烟气余热资源量，能最大限度的回收烟气余热，提高项目的经济性以及余热回收的综合热效率，最终实现显著节能、增效的目的。为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种深度烟气余热回收系统，包括：烟气管道，所述烟气管道上沿气体的排出方向依次设有主余热换热装置和深度余热换热装置；循环管道，包括与待加热流体管路进水端相连通的进水管，以及与所述待加热流体管路出水端相连通的出水管，所述进水管和所述出水管的另一端均具有两条支路，并分别均与所述主余热换热装置和所述深度余热换热装置相连通；控制系统，包括信号连接的热电偶测温装置、质量流量计、水温传感器、烟气酸露点仪、烟气电动调节阀组、电动循环水泵、人机界面交互装置和PLC控制单元；所述热电偶测温装置用以检测所述主余热换热装置进出口流体的温度，以及所述深度余热换热装置出口壁的温度；所述质量流量计用以检测进出所述主余热换热装置和所述深度余热换热装置的流体流量；所述水温传感器用以检测进出所述主余热换热装置和所述深度余热换热装置的流体温度；所述烟气酸露点仪设于所述深度余热换热装置后侧的烟气管道上，通过在线采集所述热电偶测温装置、质量流量计和水温传感器发送的信号实时计算酸露点，根据所述酸露点动态调节所述深度余热换热装置的吸热量，并传输信号至所述人机界面交互装置；所述人机界面交互装置用以接收所述热电偶测温装置、质量流量计、水温传感器以及所述烟气酸露点仪发送的信号，根据各信号进行热量计量，并将计量结果传输至所述PLC控制单元，所述PLC控制单元根据所述计量结果动态调控所述烟气电动调节阀组以及电动循环水泵的运行以进行深度烟气余热回收。优选地：所述烟气管道包括原烟气管道以及并联设置于所述原烟气管道上的烟气旁路；所述主余热换热装置、深度余热换热装置和烟气酸露点仪依次沿排气方向设置于所述烟气旁路上，所述原烟气管道上设有烟气电动调节阀，所述烟气电动调节阀与所述PLC控制单元信号连接。优选地：所述烟气电动调节阀组包括两个烟气电动调节阀，两个所述烟气电动调节阀分别设于所述主余热换热装置前侧以及所述烟气酸露点仪后侧的烟气管道上。优选地：所述热电偶测温装置为三个，分别设于所述主余热换热装置两侧的烟气管道上以及所述深度余热换热装置的后侧壁上。优选地：所述质量流量计为四个，分别安装于所述进水管的两条支路上和所述出水管的两条支路上。进一步地：所述进水管的两条支路上的质量流量计为超声波流量计，所述出水管的两条支路上的质量流量计为孔板流量计。优选地：所述水温传感器为两个，分别设于所述进水管支路与所述待加热流体管路之间、以及分别设于所述出水管支路与所述待加热流体管路之间。优选地：所述电动循环水泵为两个，分别设于所述进水管的两条支路上，每个所述电动循环水泵均包括信号连接的电机、调速装置和水泵本体，所述电机和所述调速装置分别与所述PLC控制装置信号连接，所述水泵本体一端与所述主余热换热装置或所述深度余热换热装置连接，另一端与所述待加热流体管路进水端连接。优选地：所述电动循环水泵的调速形式为永磁调速、液力耦合调速或变频调速。优选地：所述循环水泵的出口处设有压力表，所述压力表通过显示循环管道内流体压力是否突然降压来表征是否泄漏。优选地：所述深度余热换热装置为高级耐腐蚀材质。优选地：所述待加热流体管路为两条，一条内设待加热采暖循环水，另本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种深度烟气余热回收系统，其特征在于，包括：烟气管道，所述烟气管道上沿气体的排出方向依次设有主余热换热装置和深度余热换热装置；循环管道，包括与待加热流体管路进水端相连通的进水管，以及与所述待加热流体管路出水端相连通的出水管，所述进水管和所述出水管的另一端均具有两条支路，并分别均与所述主余热换热装置和所述深度余热换热装置相连通；控制系统，包括信号连接的热电偶测温装置、质量流量计、水温传感器、烟气酸露点仪、烟气电动调节阀组、电动循环水泵、人机界面交互装置和PLC控制单元；所述热电偶测温装置用以检测所述主余热换热装置进出口流体的温度，以及所述深度余热换热装置出口壁的温度；所述质量流量计用以检测进出所述主余热换热装置和所述深度余热换热装置的流体流量；所述水温传感器用以检测进出所述主余热换热装置和所述深度余热换热装置的流体温度；所述烟气酸露点仪设于所述深度余热换热装置后侧的烟气管道上，通过在线采集所述热电偶测温装置、质量流量计和水温传感器发送的信号实时计算酸露点，根据所述酸露点动态调节所述深度余热换热装置的吸热量，并传输信号至所述人机界面交互装置；所述人机界面交互装置用以接收所述热电偶测温装置、质量流量计、水温传感器以及所述烟气酸露点仪发送的信号，根据各信号进行热量计量，并将计量结果传输至所述PLC控制单元，所述PLC控制单元根据所述计量结果动态调控所述烟气电动调节阀组以及电动循环水泵的运行以进行深度烟气余热回收。...

【技术特征摘要】
1.一种深度烟气余热回收系统，其特征在于，包括：烟气管道，所述烟气管道上沿气体的排出方向依次设有主余热换热装置和深度余热换热装置；循环管道，包括与待加热流体管路进水端相连通的进水管，以及与所述待加热流体管路出水端相连通的出水管，所述进水管和所述出水管的另一端均具有两条支路，并分别均与所述主余热换热装置和所述深度余热换热装置相连通；控制系统，包括信号连接的热电偶测温装置、质量流量计、水温传感器、烟气酸露点仪、烟气电动调节阀组、电动循环水泵、人机界面交互装置和PLC控制单元；所述热电偶测温装置用以检测所述主余热换热装置进出口流体的温度，以及所述深度余热换热装置出口壁的温度；所述质量流量计用以检测进出所述主余热换热装置和所述深度余热换热装置的流体流量；所述水温传感器用以检测进出所述主余热换热装置和所述深度余热换热装置的流体温度；所述烟气酸露点仪设于所述深度余热换热装置后侧的烟气管道上，通过在线采集所述热电偶测温装置、质量流量计和水温传感器发送的信号实时计算酸露点，根据所述酸露点动态调节所述深度余热换热装置的吸热量，并传输信号至所述人机界面交互装置；所述人机界面交互装置用以接收所述热电偶测温装置、质量流量计、水温传感器以及所述烟气酸露点仪发送的信号，根据各信号进行热量计量，并将计量结果传输至所述PLC控制单元，所述PLC控制单元根据所述计量结果动态调控所述烟气电动调节阀组以及电动循环水泵的运行以进行深度烟气余热回收。2.根据权利要求1所述的深度烟气余热回收系统，其特征在于，所述烟气管道包括原烟气管道以及并联设置于所述原烟气管道上的烟气旁路；所述主余热换热装置、深度余热换热装置和烟气酸露点仪依次沿排气方向设置于所述烟气旁路上，所述原烟气管道上设有烟气电动调节阀，所述烟气电动调节阀与所述PLC控制单元信号连接。3.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：苑伟彬，孙桂林，王艳萍，朱洪雷，吕斌，孙丹青，罗丹，
申请(专利权)人：一汽大众汽车有限公司，
类型：新型
国别省市：吉林,22