[實用新型]一種熱媒煙氣余熱回收裝置

無效

• 申請號: 200920089787.8
• 申請日: 2009-04-24
• 公開（公告）號: CN201407680Y
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發明（設計）人: 鄭戰利;孫志欽;楊利然;王作紅;高曉紅;高躍成;郜建松
• 申請（專利權）人: 中國石油化工集團公司;中國石化集團洛陽石油化工工程公司
• 主分類號: F23L15/00
• 分類號: F23L15/00
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司
• 代理人: 郭中民

技術領域

本實用新型屬于煙氣余熱回收，特別涉及一種熱媒煙氣余熱回收裝置。

背景技術

各種加熱爐、鍋爐和窯爐是工業生產裝置的耗能大戶。如石油化工行業，其燃料耗量約占裝置處理量的7％。目前全國石油、石化行業生產加工原油量2.5億噸/年，僅管式加熱爐燃料耗量就有約1800萬噸/年。如管式加熱爐熱效率每提高1％，石油、石化行業可節省燃料20萬噸/年，降低生產成本6億元/年；少排放煙氣量30億Nm³/年。因此提高加熱爐、鍋爐和窯爐熱效率，減少燃料耗量，對于降低我國生產成本，提高經濟效益以及“節能減排”有著重要意義。

提高加熱爐、鍋爐和窯爐熱效率，就必須充分利用煙氣的余熱，降低排煙溫度。所以各種煙氣余熱回收裝置在加熱爐上被廣泛應用。

目前在石油化工、煤化工等工業加熱爐、鍋爐和窯爐上使用的空氣預熱系統主要有(1)熱油式空氣預熱系統。(2)回轉式空氣預熱系統。(3)鋼管式空氣預熱系統。(4)玻璃管空氣預熱系統。(5)熱管式空氣預熱系統。(6)水熱媒空氣預熱系統。其中，熱油式空氣預熱系統僅在有熱油介質的裝置上使用。回轉式空氣預熱系統因為有轉動部件，易出現漏風，維修也較困難。鋼管式空氣預熱系統和玻璃管空氣預熱系統的缺點是換熱面密度小，當量直徑大，所占空間較大，特別是低溫區受熱面的露點腐蝕和積灰堵塞較嚴重。

熱管式空氣預熱系統主要有：

(1)碳鋼-水熱管空氣預熱器：鋼-水熱管(傳熱介質為水、管材為碳鋼)用于回收溫度為250℃以下煙氣的余熱具有傳熱介質無毒、無害、無污染、無腐蝕、造價低等優點。但如用于回收溫度為250℃以上煙氣的余熱，易出現工質與鋼管產生電化學反應，產生不凝氣體，使傳熱效率下降以及由于熱管超溫產生的爆管而失效問題。(2)中溫熱管空氣預熱器：中溫熱管(傳熱介質為鈉、萘、化學合成的無機物等，管材為耐熱鋼)可用于回收溫度為400℃以下煙氣的余熱，但與鋼-水熱管相比，傳熱啟動溫度較高，造價高。另外，加熱爐在運行過程中，由于工況、負荷等的變化會引起排煙溫度的波動，也會影響空氣預熱器的運行。

水熱媒空氣預熱系統是近年開發的一種預熱空氣的裝置。水熱媒空氣預熱器具有布置簡單、占地小、節省投資、余熱回收效率高、能適應加熱爐負荷及燃料性質變化等優點，但也存在流程長、系統操作較復雜等缺點。

專利CN1312457公布了一種熱管空氣預熱器，涉及一種加熱爐煙氣余熱回收的熱管空氣預熱器。它廣泛應用于石油化工、冶金等領域，由裝有不同直徑，高、低相間翅片的熱管及煙氣入口、煙氣出口、空氣入口、空氣出口、加熱段、冷卻段組成。該預熱器可根據現場條件采用頂置式或落地式，利用熱管這一高效傳熱元件將煙氣的余熱回收，以加熱入爐空氣，實現節能的目的。

專利CN1312457公布了一種無機熱傳導熱管空氣預熱器，用于原油加熱爐的空氣預熱器。它是在安裝于底座之上的兩個相鄰矩形的煙氣側和空氣側空腔內，由兩腔間的管板和右側邊的管板定位安裝眾多無機熱傳導熱管元件陣列，煙氣側上方有煙氣進口，空氣側上方有空氣出口，底座在煙氣側有煙氣出口，在空氣側有空氣進口。本裝置啟動速度快，導熱速度快，熱阻小，均溫性好，換熱效率高，使用壽命長，便于維修保養。

專利CN200972137公布了一種組合式水熱媒空氣預熱器，包括水熱媒空氣預熱器，該水熱媒空氣預熱器由煙氣換熱器、空氣換熱器、從空氣換熱器換熱管到煙氣換熱器換熱管之間的第一熱媒水管道及從煙氣換熱器換熱管到空氣換熱器換熱管之間的第二熱媒水管道相連通形成的一封閉式循環系統以及除氧給水總管，還包括一管式空氣預熱器，所述空氣換熱器的空氣出口通過管路連接所述管式空氣預熱器的空氣入口，所述管式空氣預熱器的煙氣出口連接所述煙氣換熱器的煙氣入口。其優點是：可用于加熱爐上對流室出口煙氣的溫度超過300～320℃以上的情況；可消除低溫腐蝕造成的危害；設備運行壽命長、維修成本低；能確保加熱爐的熱效率等于或高于其它空氣預熱器達到的水平。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種熱媒煙氣余熱回收裝置，利用蒸發吸熱和凝結放熱的傳熱機理，達到煙氣余熱回收的目的，該實用新型可用于回收各類加熱爐、鍋爐和窯爐煙氣余熱，不僅可獲得最大熱效率，又可使熱媒蒸汽發生器不會發生煙氣露點腐蝕和嚴重積灰、積垢問題。

本實用新型煙氣余熱回收裝置包括熱媒蒸汽發生器、冷凝器、從熱媒蒸汽發生器到冷凝器之間的熱媒蒸汽管道和從冷凝器到熱媒蒸汽發生器之間的熱媒冷凝液管道、熱媒蒸汽管道上設置的放空閥。其特征在于：所述冷凝器高于熱媒蒸汽發生器設置，兩者間的高度差可保證熱媒體在整個系統中循環。