燃气供热系统冷凝式余热利用装置制造方法及图纸

技术编号:8668073 阅读:170 留言:0更新日期:2013-05-02 22:13
本实用新型专利技术公开了一种燃气锅炉供暖冷凝式余热利用装置,属热工领域。燃气锅炉供暖冷凝式余热利用装置由节能主机柜、一体化相变冷凝烟囱组成,通过管路与供暖循环管路相连。通过二次回路引射降低烟气阻力,提高余热回收过程入口温度,通过一次回路与供暖系统回水的热交换,实现烟气热能的回收利用。余热利用装置设有自动加药装置,通过中和设备运转过程吸附氮氧化物,实现冷凝液无污染排放,同时避免与液体直接接触的金属发生酸性腐蚀。本实用新型专利技术主要用于燃气锅炉供暖的热力系统,节能效果显著。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种天然气烟气余热利用装置,针对天然气供热系统烟气废热进行冷凝式余热利用,具有节能率高、节能效益显著,兼具一定减排氮氧化物效果,属于热工领域。
技术介绍
随着我国现代化进程不断加快,城市化比例不断提升,环境和资源约束日益显现,传统的以煤炭作为主要能源的供应与消费方式已经不能满足发展需求。随着我国经济快速发展,一大批天然气基础设施的相继建成投产,我国天然气供给和消费呈现快速增长的趋势。天然气作为冬季供暖燃料,在我国大中城市已普遍应用,替代燃煤具有排放清洁,利用效率高等特点。天然气供暖系统主要由天然气锅炉、供热管网、循环泵、换热器等组成,供暖系统热效率主要取决于天然气锅炉自身效率,而天然气锅炉排放损失主要是排烟热损失,由于天然气燃烧产物中水蒸气含量较高,排烟中水蒸气蕴含的大量汽化潜热随同烟气一同排放掉,造成了比较大的浪费。传统的天然气锅炉,一般排烟温度都远高于烟气露点温度,烟气中水蒸气无法实现冷凝放热,将烟气温度降低至露点温度以下的余热利用方式,目前国内尚未有成熟的技术与产品应用。
技术实现思路
本技术针对燃气锅炉供暖系统进行节能技术改造,对燃气锅炉排放的烟气进行冷凝式余热利用,将排放烟气温度降至露点温度以下,烟气中部分水蒸气得以冷凝放热,烟气放热过程所释放显热和潜热用于加热供暖系统回水,提高系统回水温度,从而达到节能效果与目的。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是燃气供热系统冷凝式余热利用装置由一体化相变冷凝烟 模块和主机柜模块组成;一体化相变冷凝烟 模块由烟囱本体、伺服机构、除雾器、上喷嘴、自动加药装置、下喷嘴、水箱、溢流管和烟道组成;主机柜模块由水泵、调节阀、换热器和控制器组成;伺服机构、除雾器、上喷嘴、自动加药装置、下喷嘴、水箱、溢流管自上而下安装在烟 本体上;一次管路一端与上喷嘴相连接,一端与换热器相连接;二次管路一端与下喷嘴相连接,一端与水泵相连接;烟 本体底部设有水箱,水箱内部装有溢流管。为实现一体化相变冷凝烟 模块内烟气放热,所述燃气供热系统冷凝式余热利用装置一体化相变冷凝烟 模块内设有上喷嘴、一次管路、下喷嘴和二次管路;为减小烟气阻力并保证烟气充分放热,所述燃气供热系统冷凝式余热利用装置烟道进口处设有下喷嘴;为保证一体化相变冷凝烟 模块内烟气放热量,所述燃气供热系统冷凝式余热利用装置一、二次管路上设有调节阀;为保证水箱内的液体始终处于中性状态,所述燃气供热系统冷凝式余热利用装置烟 本体上设有自动加药装置;为防止烟 本体排放烟气带水,所述燃气供热系统冷凝式余热利用装置烟 本体烟气出口处设有除雾器;为保证水箱内液体量恒定,所述燃气供热系统冷凝式余热利用装置水箱内设有溢流管。当需要燃气供热系统冷凝式余热利用装置工作时,控制器控制伺服机构旋转,打开烟气通道。燃气锅炉排出烟气进入一体化相变冷凝烟 模块时,主机柜内的水泵抽取水箱内的液体,进入二次管路,通过布设在烟气入口的下喷嘴喷出,烟气与液滴同向运动,烟气与液滴发生热交换,液滴被加热的同时,烟气释放显热温度降低,液滴喷出后受重力作用落回水箱内,使得水箱内温度升高。由于喷射出的液滴速度高于烟气速度,液滴对烟气具有明显的拖拽作用,能够降低烟气阻力。烟气与二次回路喷射出的液滴完成热交换后,沿烟囱本体往上,继续与一次回路喷淋下的液滴进行换热。一次回路与二次回路并联,一次回路的液体首先经过换热器,与被加热的供暖回路发生热交换,将热量传递给供暖系统回水后,通过一次回路上喷嘴喷出,与烟气逆流换热,整个过程伴随着烟气中水蒸气的相变冷凝,烟气温度降低至略高于喷淋液体入口温度,即换热器出口温度后,经除雾器去除其中的雾滴后排入大气。喷淋液体吸收烟气显热和潜热,被加热至较高温度,落入底部水箱。如此循环实现烟气中热能的回收利用。当不需要燃气供热系统冷凝式余热利用装置工作或装置需要检修时,控制器控制伺服机构旋转,关闭烟气通道,烟气不进入装置内部,经原有烟道排出。由于烟气中存在氮氧化物,少部分氮氧化物溶解于水中形成酸性溶液,为防止排出废水酸性污染和系统内腐蚀,一体化相变冷凝烟 模块内设置自动加药装置,根据溶液PH值自动加注碱性溶液或药粉,保持系统中液体始终处于中性状态,避免产生二次污染和腐蚀等。本技术的有益效果是通过两次喷淋将排放烟气温度降至露点温度以下,梯级利用烟气放热过程中所释放的显热和潜热,加热供暖系统回水,提高燃气能源利用效率,同时冷凝液吸附烟气中的烟尘、氮氧化物等,降低了烟气中污染物的排放,实现节能减排。该装置统一安装在两个模块内,集成度高,占地面积小,安装调试方便,为现有热工设备烟气余热利用改造创造了良好条件。以下结合附图和实施例对本技术进一步说明。 附图说明图1是本专利技术实施例的结构示意图。图中1. 一体化相变冷凝烟囱模块,2.主机柜模块,3.烟囱本体,4.伺服机构,5.除雾器,6.上喷嘴,7. —次管路,8.自动加药装置,9. 二次管路,10.下喷嘴,11.水箱,12.溢流管,13.水泵,14.换热器,15.控制器,16.烟道,17.调节阀。具体实施方式在图1所示实施例中,伺服机构4、除雾器5、上喷嘴6、自动加药装置8、下喷嘴10、水箱11、溢流管12分别安装在烟囱本体3上,一次管路7与上喷嘴6相连接,二次管路9与下喷嘴10相连接,且两管路上均安装调节阀17,他们共同组成一体化相变冷凝烟 模块I。水泵13、换热器14、控制器15集成安装在主机柜模块2里面。装置通过烟道16与燃气锅炉外部烟道相连接。在图1所示实施例中,烟气自烟道16进入一体化相变冷凝烟囱模块1,经由下喷嘴10喷淋、上喷嘴6喷淋换热后,再经除雾器5去除其中的雾滴,然后自烟囱本体3上部排出。在图1所示实施例中,水箱11中的溶液经水泵13抽取并分为两路,一路进入二次管路9经由下喷嘴10喷出,与烟气换热后回到水箱11 ;另一路进入换热器14与供暖回水进行热交换后至一次管路7,经由上喷嘴6喷出,与烟气换热后回到水箱11,完成循环。在图1所示实施例中,自动加药装置8根据水箱11中的溶液PH值自动加注碱性溶液或药粉,保持水箱11中液体始终处于中性状态。在图1所示实施例中,控制器15控制伺服机构4翻转,当需要装置工作时打开烟气出口通道,当装置检修或需要停止运行时关闭烟气出口,实现装置的启停。在图1所示实施例中,通过调节安装在一次管路7与二次管路9上的调节阀17,实现两管路的流量调节,以适应燃气锅炉不同负荷运行状态。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃气供热系统冷凝式余热利用装置由一体化相变冷凝烟囱模块(1)和主机柜模块(2)组成;一体化相变冷凝烟囱模块(1)由烟囱本体(3)、伺服机构(4)、除雾器(5)、上喷嘴(6)、自动加药装置(8)、下喷嘴(10)、水箱(11)、溢流管(12)和烟道(16)组成;主机柜模块(2)由水泵(13)、调节阀(17)、换热器(14)和控制器(15)组成;伺服机构(4)、除雾器(5)、上喷嘴(6)、自动加药装置(8)、下喷嘴(10)、水箱(11)、溢流管(12)自上而下安装在烟囱本体(3)上;一次管路(7)一端与上喷嘴(6)相连接,一端与换热器(14)相连接;二次管路(9)一端与下喷嘴(10)相连接,一端与水泵(13)相连接;其特征是:烟囱本体(3)底部设有水箱(11),水箱内部装有溢流管(12)。

【技术特征摘要】
1.一种燃气供热系统冷凝式余热利用装置由一体化相变冷凝烟 模块(I)和主机柜模块(2 )组成;一体化相变冷凝烟囱模块(I)由烟囱本体(3 )、伺服机构(4)、除雾器(5 )、上喷嘴(6 )、自动加药装置(8 )、下喷嘴(10 )、水箱(11)、溢流管(12 )和烟道(16 )组成;主机柜模块(2)由水泵(13)、调节阀(17)、换热器(14)和控制器(15)组成;伺服机构(4)、除雾器(5)、上喷嘴(6)、自动加药装置(8)、下喷嘴(10)、水箱(11)、溢流管(12)自上而下安装在烟囱本体(3)上;一次管路(7)—端与上喷嘴...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘长征姚荣荣程琼
申请(专利权)人:大连丰泽节能环保工程技术有限公司
类型:实用新型
国别省市:

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