本发明专利技术公开了一种锅炉烟气热量回收利用的多级控制系统，包括锅炉、循环水泵、烟道、烟囱、初级/次级烟气换热器、电动热泵、初级/次级/三级烟温变送器、初级/次级换热调节阀、热泵中介水、烟道风压变送器、空气预混器、空气鼓风机与烟道引风机。通过设置两级换热，锅炉循环水和热泵方式，分级换热同时控制烟气温度，充分回收烟气中的热量，在此过程中实时监测水温与烟温，通过调节设备控制好目标温度，同时测量回收的热量用于评价烟气利用率；在进行两次换热与降温后，本发明专利技术又设置预混降温方式，根据烟囱出口的排放效果控制空气的混入量，最终实现烟气消白的环保效果。终实现烟气消白的环保效果。终实现烟气消白的环保效果。
【技术实现步骤摘要】
一种锅炉烟气热量回收利用的多级控制系统
[0001]本专利技术涉及应用的领域为余热利用、清洁供热、节能减碳等方面，其中在余热利用方面的应用最广泛，在环保方面发挥的作用和应用的价值越来越大。本专利技术一方面充分利用烟气中蕴含的热量，将烟气分成多级换热进行热量回收，有助于提高烟气中的热量利用率；另一方面通过预混降低烟气温度后排放，达到了环保消白效果。本专利技术具体为一种锅炉烟气热量回收利用的多级控制系统。
技术介绍
[0002]当下我国在能源利用方面的政策不断深入和细化，随着前些年的环保推进，不仅提出了对多种能源的综合开发，同时对能源的充分利用和应用效果也极其关注，特别是能源利用方面，关乎质量。
[0003]当前在锅炉烟气热量回收方面，应用较多的是采用单级烟气换热器，由锅炉生产者根据自身锅炉烟道尺寸进行定制提供，作为烟道的一部分将其设置在锅炉的排烟风道中或者作为锅炉结构的一部分设置于锅炉内部，利用锅炉循环水在换热器中换热降低烟温回收热量，锅炉烟气的热量用于加热供暖系统中的锅炉循环水，既能提升循环水的温度，在同等条件下就能降低锅炉的运行负荷，从而达到节能与减碳的目的。此形式在实际应用中受限于锅炉循环水的温度，水温高时烟气中的热量无法得到充分回收，水温低时虽然可以回收烟气热量，但无法满足供暖系统的需求，而现实中往往是供暖需求增大，供暖负荷必须提高，锅炉负荷相应增加，锅炉循环水温升高，锅炉排烟温度无法通过锅炉循环水充分降低，因此这对矛盾是无法通过单级换热完成的。此外，在现有的锅炉烟气利用中伴随烟气冷凝水的析出，存在不同程度的烟道与锅炉尾部管道腐蚀的问题。于无法解决上述中存在的矛盾问题，烟气热量回收项目多数以建设为主，并没有对后续多年的经营使用进行全面跟踪与评价，这不仅表现在应用项目的监测数据有限，仅以满足环保要求的基本规定为主，同时也反映在数据类型方面以就地数据为主，无法形成有效的实时信息传输和热量回收分析计算，在没有调节依据与手段条件下，锅炉烟气热量回收目前具有普遍性但深入程度不足。
技术实现思路
[0004]本专利技术的技术目的在于通过设置两级换热，锅炉循环水和热泵方式，分级换热同时控制烟气温度，充分回收烟气中的热量，在此过程中实时监测水温与烟温，通过调节设备控制好目标温度，同时测量回收的热量用于评价烟气利用率；在进行两次换热与降温后，本专利技术又设置预混降温方式，根据烟囱出口的排放效果控制空气的混入量，最终实现烟气消白的环保效果。
[0005]本专利技术为一种锅炉烟气热量回收利用的多级控制系统，包括锅炉、循环水泵、烟道、烟囱、初级/次级烟气换热器、电动热泵、初级/次级/三级烟温变送器、初级/次级换热调节阀、热泵中介水、烟道风压变送器、空气预混器、空气鼓风机与烟道引风机。本专利技术构建了一套将锅炉烟气进行两级换热降温的循环系统和以消白环保为主的降温排放系统。
[0006]本专利技术根据锅炉烟气的温度与湿度特点，在目前利用烟气余热的技术基础上创造性地将烟气热量分级换热、梯次利用，在利用烟气热量时考虑到烟气冷凝水的产生，通过本专利技术的多级控制系统在利用锅炉烟气热量时，依据烟气温度进行控制，使不同层级换热器发挥不同的热量回收作用，做到烟气干式换热与干湿混合换热的区分。不同的换热功能配置差异化的换热器，有助于提高本专利技术应用的经济性，多级控制的设置是满足热负荷变化的需要，充分回收烟气热量；通过引入室外空气进行烟气再降温，达到消白排放的效果。
[0007]本专利技术采用的技术方案为一种锅炉烟气热量回收利用的多级控制系统，包括燃气锅炉1、烟气换热器和烟气空气预混器18；所述燃气锅炉1通过烟道与烟气换热器连接；所述烟气换热器包括初级烟气换热器4和次级烟气换热器9，初级烟气换热器4和次级烟气换热器9串联连接；经由次级烟气换热器9后再通过烟道与烟气空气预混器18连接，烟气空气预混器18通过烟道与锅炉烟囱23连接。燃气锅炉1由锅炉供水管路和锅炉回水管路供水和回水。
[0008]进一步地，所述燃气锅炉1与初级烟气换热器4之间的烟道上设有初始烟温变送器3；初级烟气换热器4和次级烟气换热器9之间的烟道上设有初级烟温变送器8；次级烟气换热器9与烟气空气预混器18之间的烟道上设有次级换热调节阀15与烟道风压变送器17；所述烟气空气预混器18与锅炉烟囱23之间的烟道中设有末级烟温变送器21与烟道引风机22。
[0009]进一步地，所述烟气空气预混器18的气通道中设有空气鼓风机19与空气调节阀20，经由空气鼓风机19与空气调节阀20与室外空气交互。
[0010]进一步地，所述初级烟气换热器4通过初级换热调节阀7与锅炉回水管路连接回水；初级烟气换热器4与初级换热调节阀7之间设有初级热量计6。锅炉回水管路通过初级换热循环泵5与初级烟气换热器4连接供水。
[0011]进一步地，锅炉回水管路通过次级换热循环泵13、电动热泵12及中介水循环泵10与次级烟气换热器9连接；次级烟气换热器9通过电动热泵12、次级换热调节阀15与锅炉回水管路连接，次级烟气换热器9与电动热泵12之间设有中介水热量计11，电动热泵12与锅炉回水管路之间设有次级热量计14。
[0012]进一步地，电动热泵12包括蒸发器和冷凝器，蒸发器和冷凝器之间通过两组并列的压缩机、节流阀连接。
[0013]进一步地，所述燃气锅炉1的锅炉回水管路上设有锅炉循环泵2。
[0014]与现有技术相比较，本专利技术提出的系统结构具有如下技术效果。
[0015]1)锅炉的循环系统的烟气热量回收以锅炉回水为载体，通过交换、传热转移至锅炉回水，提升回水温度，减少锅炉燃料消耗，节省运行成本，同时提高锅炉热效率。
[0016]2)燃气锅炉1燃烧后产生烟气，随即进入与锅炉相连接的烟道，此时初始烟温变送器3测量烟温，烟气进入初级烟气换热器4换热降温。一方面，经初级烟气换热器4后烟气温度降低，由初级烟温变送器8测量获取；另一方面，由初级换热循环泵5利用锅炉回水(40℃
‑
45℃)通过初级烟气换热器4获取烟气热量，锅炉回水流量与烟气余热量由初级热量计6测量。此外，在初级换热循环的锅炉回水上加装初级换热调节阀7，用于锅炉负荷变化后进行调控。
[0017]3)在次级烟气换热器9中烟气进一步降温并产生冷凝水，由次级烟温变送器16测量其温度。次级换热采用电动热泵12，热泵由压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器主要部件组
成，其中蒸发器取热端水循环由中介水循环泵10提供动力，中介水与烟气温度保持一定换热温差(10℃)，换热量由中介水热量计11测量；冷凝器放热端依靠锅炉回水经次级换热循环泵13完成循环，实现烟气热量的转移，同时由次级热量计14测量余热量与锅炉回水流量，次级换热调节阀15用于满足锅炉负荷变化后的调节和与初级锅炉回水的压力平衡调整。
[0018]4)经两级换热降温后的烟气，在进入锅炉烟囱23之前，首先经过烟道风压变送器17测量余压，根据排烟的目标余压控制烟道引风机22启停，满足排烟需要。依据烟囱出口的消白效果，调整由末级烟温变送器20测量的最终排烟温度，与此本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种锅炉烟气热量回收利用的多级控制系统，其特征在于，包括燃气锅炉、烟气换热器和烟气空气预混器；所述燃气锅炉通过烟道与烟气换热器连接；所述烟气换热器包括初级烟气换热器和次级烟气换热器，初级烟气换热器和次级烟气换热器串联连接；经由次级烟气换热器后再通过烟道与烟气空气预混器连接，烟气空气预混器通过烟道与锅炉烟囱连接；燃气锅炉由锅炉供水管路和锅炉回水管路供水和回水。2.根据权利要求所述的锅炉烟气热量回收利用的多级控制系统，其特征在于，所述燃气锅炉与初级烟气换热器之间的烟道上设有初始烟温变送器；初级烟气换热器和次级烟气换热器之间的烟道上设有初级烟温变送器；次级烟气换热器与烟气空气预混器之间的烟道上设有次级换热调节阀与烟道风压变送器；所述烟气空气预混器与锅炉烟囱之间的烟道中设有末级烟温变送器与烟道引风机。3.根据权利要求所述的锅炉烟气热量回收利用的多级控制系统，其特征在于，所述烟气空气预混器的气通道中设有空气鼓风机与空气调节阀，经由空气鼓风机与空气调节阀与室外空气交互。4.根据权利要求所述的锅炉烟气热量回收利用的多级控制系统，其特征在于，所述初级烟气换热器通过初级换热调节阀与锅炉回水管路连接回水；初级烟气换热器与初级换热调节阀之间设有初级热量计；锅炉回水管路通过初级换热循环泵与初级烟气换热器连接供水。5.根据权利要求所述的锅炉烟气热量回收利用的多级控制系统，其特征在于，锅炉回水管路通过次级换热循环泵、电动热泵及中介水循环泵与次级烟气换热器连接；次级烟气换热器通过电动热泵、次级换热调节阀与锅炉回水管路连接，次级烟气换热器与电动热泵之间设有中介水热量计，电动热泵与锅炉回水管路之间设有次级热量计。6.根据权利要求所述的锅炉烟气热量回收利用的多级控制系统，其特征在于，电动热泵包括蒸发器和冷凝器，蒸发器和冷凝器之间通过两组并列的压缩机、节流阀连接。7...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨志伟，张杰，朱建华，周方立，
申请(专利权)人：中节能唯绿北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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