[發明專利]一種一體式煙氣冷凝余熱回收鍋爐

無效

• 申請號: 201010119480.5
• 申請日: 2010-02-02
• 公開（公告）號: CN101793434A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 盧海剛;任惠軍;劉朝堂;孫交成
• 申請（專利權）人: 安陽方快鍋爐有限公司
• 主分類號: F24H8/00
• 分類號: F24H8/00;F22B31/08;F23L15/00
• 代理公司: 安陽市智浩專利代理事務所 41116
• 代理人: 張智和

技術領域

本發明屬制熱設備領域，特別是一種燃油、燃氣的冷凝式兩回程鍋殼式熱水或蒸汽冷凝式鍋爐。

背景技術

鍋爐是一種制熱設備，它利用油或氣體為燃料，經燃燒產生熱量來制取蒸汽或熱水。以天燃氣為燃料的鍋爐，排放的煙氣具有相當高的溫度(150～250℃)，內含有水蒸氣約15～19％(容積成份)，是煙氣熱量的主要攜帶者。如果將鍋爐的排煙溫度降到足夠低的水平，那么煙氣中呈過熱狀態的水蒸氣就會凝結而放出汽化潛熱，使煙氣中的汽化潛熱得以回收利用的鍋爐稱為冷凝式鍋爐。傳統的冷凝式鍋爐通常在煙氣出口處安裝煙氣余熱回收裝置，用來加熱鍋爐給水，這樣要求鍋爐必須連續給水，水溫波動大，控制復雜。或者在煙氣出口處安裝煙氣余熱回收裝置用來加熱軟水箱內水，因蒸汽鍋爐每小時用水量等于鍋爐蒸發量，而蒸汽鍋爐的排煙溫度大多在230～250℃，利用這套煙氣余熱回收裝置后，水溫將升到65～75℃，考慮傳熱溫壓，煙氣溫度在85℃以上，而天然氣等氣體燃料的露點溫度在55～62℃，使該裝置無法吸收煙氣中水蒸氣的汽化潛熱。另外，目前的煙氣余熱回收裝置還存在以下缺點：

1、冷凝器采用蛇形管，換熱效率低，體積大，耗鋼量大。

2、冷凝器采用鋼鋁復合翅片管，內部是碳鋼，外部與煙氣接觸的部分是鋁，采用擠壓的方式復合到一起，這種翅片管耐腐蝕性較差(冷凝水呈弱酸性，有一定的腐蝕)，使用壽命短。

3、冷凝器采用不銹鋼翅片管，使用壽命較長，但是造價高。

發明內容

本發明的目的是改變冷凝式臥式鍋爐的整體結構，采用板式換熱器模塊化組合設計的一體式煙氣冷凝余熱回收技術和設備以克服前述鍋爐的缺陷。

本發明的技術方案是：板翅式空氣預熱器的空氣進風口連接到鼓風機，其空氣出風口連接到燃燒器的進風口，燃燒器的火焰口接入爐膛左端，爐膛的外殼為波形爐膽，波形爐膽的右端為爐膽頂，爐膽頂與后煙箱前壁由對流管束連通，后煙箱連通對流受熱面，對流受熱面連通前煙箱，前煙箱連通空氣預熱器的煙氣進風口，其煙氣出風口連通冷凝器的煙氣入口，冷凝器的煙氣出口連通排煙口，上述部件與鍋爐殼為一體結構；板翅式空氣預熱器由隔板、翅片和封頭構成每一個平面，再由20～50個平面層迭組合而成，相鄰平面旋轉90度放置；冷凝器由5種類型非對稱板式煙氣冷凝換熱器組合而成，每一種類型均有煙氣通道和水通道，其換熱板片的數量不同，為80～140片。

本發明的有益效果：板翅式空氣預熱器內兩流體呈逆流間壁換熱，傳熱系數一般為管殼式換熱器的3倍，更適合小溫差(1.5～2℃)時熱量回收，用于氣-氣換熱時效果最好。非對稱板式煙氣冷凝器低位能熱量的回收效果好，采用單臺板式換熱器達到90％以上的熱回收率。空氣預熱器、煙氣冷凝器與鍋爐一體化設計，使得鍋爐整體結構更加緊湊，耐腐蝕能力強、設備更安全，穩定可靠，使用壽命更長。

附圖說明

附圖1是本發明正視結構示意圖。

附圖2是本發明右視結構示意圖。

附圖3是板翅式空氣預熱器結構示意圖。

附圖4是非對稱板式煙氣冷凝換熱器模塊組合結構示意圖。

附圖5是本發明熱流系統示意圖。

具體實施方式

板翅式空氣預熱器1的空氣進風口連接到鼓風機12，空氣出風口連接到燃燒器3的進風口。該空氣預熱器1由隔板1-1、翅片1-3和封頭1-2構成平面，20～50個平面層迭組合起來，相鄰平面旋轉90度放置，當一邊翅片入口為空氣通道時，呈90度的另一邊翅片入口為煙氣通道。隔板材料是在母體金屬(鋁錳金屬)表面覆蓋一層厚約0.1～0.4mm，含硅5～12％的釬料合金，隔板厚度為0.36～2mm，蓋板厚度為5～6mm。燃燒器3的火焰口接入爐膛5左端，爐膛5的外殼為波形爐膽6，波形爐膽6的右端為爐膽頂，爐膽頂與后煙箱9前壁由對流管束8連通，對流管束8的作用是阻止火焰對后煙箱的輻射損壞，增加輻射受熱面積。后煙箱9連通對流受熱面11，對流受熱面11連通前煙箱4，前煙箱4連通空氣預熱器1的煙氣進風口，空氣預熱器1的煙氣出風口連通冷凝器2的煙氣入口，冷凝器2的煙氣出口連通排煙口13。冷凝器2按照模塊化設計，由5種類型非對稱板式煙氣冷凝換熱器組合而成，每一種類型均有煙氣通道2-4和水通道2-3，煙氣通道2-4由不同數量的板片形成，數量為80～140片，不同類型模塊的換熱面積不同，形成了不同的額定換熱量，模塊可以根據鍋爐需要進行組合，以滿足煙氣余熱回收的需要。上述部件與鍋爐殼7為一體結構，鍋爐上還加有彈簧防爆門10。