烟气余热利用系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种烟气余热利用系统，该烟气余热利用系统采用了化学工质作为传热介质，利用化学工质低沸点吸热的特点，加快了热循环和余热利用的效率，同时，化学工质的浓度可调整，通过调整化学工质浓度来调整工质沸点，从而适应余热的不同参数，该烟气余热利用系统的换热沸腾装置的布置范围广，既可安装于水平烟道，也可安装于与地面倾角大于１５°的烟道上，包括了垂直烟道和弯头处。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种回收烟气余热的节能技术，具体地说 是涉及一种对原有的分体式热管换热器加以改进，并以化学工 质传热介质，无动力、闭路循环的余热利用系统。
技术介绍
锅炉、工业窑炉及化工热设备低温区受热面的结露问题是 造成其腐蚀的重要原因。要解决这部分受热面的结露问题，就 要提高其壁面温度，使其在露点温度以上。长期以来这个问题 一直未能得到很好的解决。现状是不得不提高排烟温度，其尾 部受热壁面温度也有相应的提高，以使结露问题得到缓解。但 这样就降低了过滤效率，浪费了能源。有关烟气余热利用的节 能技术现在主要有热管技术、相变换热器、低压省煤器及产 生低压蒸汽余热锅炉等。上述节能技术各有所长，但也有一些 缺点，如热管技术吸热段的温度较低，低于露点温度，易积灰腐蚀， 造成烟道阻力增大；相变换热器只能安装在锅炉的水平烟道上，安装的方向性 受到了限制，且相换热器工作在负压区，易向装置内漏空汽，严重影响换热效果；低压省煤器需要强制循环，即需要动力。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，本技术提供了一种烟气余热利用 系统，该烟气余热利用系统采用了化学工质作为传热介质，利 用化学工质低沸点吸热的特点，加快了热循环和余热利用的效 率，同时，化学工质的浓度可调整，通过调整化学工质浓度来 调整工质沸点，从而适应余热的不同参数。本技术为了解决其技术问题所采用的技术方案是一 种烟气余热利用系统，包括安装于烟道上的换热沸腾装置和用 于加热用热介质的换热冷凝装置，且换热冷凝装置的安装高度 高于换热沸腾装置的安装高度，换热冷凝装置的冷凝液出口和 换热沸腾装置的液体进口间连通有凝液导管，换热沸腾装置的 汽体出口和换热冷凝装置的汽体进口间连通有导汽管，该烟气 余热利用系统的传热介质采用化学工质，可以是氨水、酒精等 沸点低且蓄热能力强的化学工质，可根据余热参数的不同选择 特定化学工质，设有化学工质液体计量槽，化学工质液体计量 槽与凝液导管间连通有进液管，该烟气余热利用系统正压运 行，可根据化学工质的不同，设计不同的微正压。氨水或酒精 等化学工质液体从化学工质液体计量槽进入凝液导管，由于重 力作用，化学工质液体经凝液导管进入安装于烟道上的换热沸 腾装置与髙温烟气进行热交换，化学工质泡态沸腾时吸收高温 烟气的热量，使得烟气温度降低，而化学工质相变为汽态，汽 态的化学工质经导汽管进入换热冷凝装置中，汽态的化学工质 与用热介质进行热交换，用热介质被加热，而汽态的化学工质 被冷凝为化学工质液体，冷凝后的化学工质液体由于重力再一 次经凝液导管进入安装于烟道上的换热沸腾装置与髙温烟气 进行热交换，如此形成一个以化学工质为传热介质，无动力、闭路 循环的余热利用系统。本技术的进一步技术方案是设有进水管，水从进水管进入凝液导管对化学工质液体进 行浓度调节。由于化学工质在不同浓度下的沸点不同，所以， 可以通过调整化学工质浓度来调整系统内传热介质的沸点。当 所述的用热介质为水(如除盐水等)时，用热介质可部分从进 水管进入凝液导管对化学工质液体进行浓度调节。设有水吸收槽，水吸收槽与换热冷凝装置间连通有事故排 汽管，水吸收槽中装有水。当发生故障时，换热冷凝装置中的 汽态的化学工质可经事故排汽管进入水吸收槽中被水吸收。安装于水平烟道上的换热沸腾装置具有吸热单元和再热单元，吸热单元的液体进口连通凝液导管，吸热单元的汽体出 口与再热单元的汽体进口间连通有再热导管，再热单元的汽体出口连通导汽管。即在传统换热器只有一个吸热单元的基础上 增加了再热单元，使换热更充分，从而可使低热值的热量向高 热值的热量转换，更充分的利用了烟气余热，提高了换热效率， 也使后续的用热介质提高到设计的温度。以使用方向为基准，所述换热沸腾装置安装于与地面倾角 大于15°的烟道上，且该换热沸腾装置具有水平向的上、下 汽管和斜向的对流管束，上汽管的位置高于下汽管，上、下汽 管的下方都分别连通有两排与烟道内壁平行的联通管，联通管 的下端封闭，对流管束的两端分别连通位于上、下汽管的下方相应的联通管，且对流管束与烟道内壁的夹角为75° ，下汽 管接所述凝液导管，上汽管接所述导汽管。本技术的有益效果是1、 利用有些化学工质沸点低、蓄热能力强的特点，选择 了部分适合的化学工质，包括氨水和酒精等作传热介质， 一改 同类产品习惯使用水作为介质的做法，具有独创性；2、 换热沸腾装置布置紧凑、占用空间小，设计时考虑了 生产现场场地狭小、难于增加新设备的情况，适合用于各种锅 炉(燃煤锅炉、燃汽锅炉、燃油锅炉及生物质燃料锅炉)和工 业炉窑、化工生产反应热装置；3、 换热沸腾装置布置随意，具有两种结构， 一种可以水 平安装，另一种可以安装于与地面倾角大于15°处(包括垂直 安装)；4、 系统运行阻力小，设备基本无腐蚀，不积灰、不结露；5、 采用微正压运行(根据工质不同，设计不同的微正压)， 解决了同类产品在运行中出现的漏空汽从而影响换热效果的 现象；6、 采用闭路循环，避免了开放式循环易出现的工质泄漏， 影响环保的问题。附图说明图1为本技术原理示意图；"图2为安装于水平烟道上的换熱沸腾装置结构示意图； 图3为安装于与地面倾角大于15°的烟道上的换热沸腾 装置结构示意图(图中以垂直烟道为例)。具体实施方式7实施例 一种烟气余热利用系统，包括安装于烟道10上 的换热沸腾装置1和用于加热用热介质的换热冷凝装置2，且 换热冷凝装置的安装髙度高于换热沸腾装置的安装高度，换热 冷凝装置的冷凝液出口和换热沸腾装置的液体进口间连通有凝液导管3，换热沸腾装置的汽体出口和换热冷凝装置的汽体 进口间连通有导汽管4，该烟气余热利用系统的传热介质采用 化学工质，可以是氨水、酒精等沸点低且蓄热能力强的化学工 质，可根据余热参数的不同选择特定化学工质，设有化学工质 液体计量槽5，化学工质液体计量槽与凝液导管间连通有进液 管6，该烟气余热利用系统正压运行，根据化学工质的不同， 设计不同的微正压。氨水或酒精等化学工质液体从化学工质液 体计量槽进入凝液导管，由于重力作用，化学工质液体经凝液 导管进入安装于烟道上的换热沸腾装置与高温烟气进行热交 换，化学工质泡态沸腾时吸收高温烟气的热量，使得烟气温度 降低，而化学工质相变为汽态，汽态的化学工质经导汽管进入 换热冷凝装置中，汽态的化学工质与用热介质进行热交换，用 热介质被加热，而汽态的化学工质被冷凝为化学工质液体，冷 凝后的化学工质液体由于重力再一次经凝液导管进入安装于 烟道上的换热沸腾装置与高温烟气进行热交换，如此形成一个 以化学工质为传热介质，无动力、闭路循环的余热利用系统。 设有进水管7，水从进水管进入凝液导管对化学工质液体 进行浓度调节。由于化学工质在不同浓度下的沸点不同，所以， 可以通过调整化学工质浓度来调整系统内传热介质的沸点。当 所述的用热介质为水(如除盐水等)时，用热介质可部分从进 水管进入凝液导管对化学工质液体进行浓度调节。设有水吸收槽8，水吸收槽与换热冷凝装置间连通有事故排汽管9，水吸收槽中装有水。当发生故障时，换热冷凝装置 中的汽态化学工质可经事故排汽管进入水吸收槽中被水吸收。 安装于水平烟道上的换热沸腾装置具有吸热单元11和再 热单元12，吸热单元的液体进口连通凝液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烟气余热利用系统，其特征在于：包括安装于烟道（１０）上的换热沸腾装置（１）和用于加热用热介质的换热冷凝装置（２），且换热冷凝装置的安装高度高于换热沸腾装置的安装高度，换热冷凝装置的冷凝液出口和换热沸腾装置的液体进口间连通有凝液导管（３），换热沸腾装置的汽体出口和换热冷凝装置的汽体进口间连通有导汽管（４），该烟气余热利用系统的传热介质采用化学工质，设有化学工质液体计量槽（５），化学工质液体计量槽与凝液导管间连通有进液管（６），该烟气余热利用系统正压运行。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：晁岱军，万志坚，
申请(专利权)人：晁岱军，万志坚，
类型：实用新型
国别省市：32[]