[發明專利]多元相變余熱鍋爐系統

有效

• 申請號: 201310471999.3
• 申請日: 2013-10-11
• 公開（公告）號: CN103528386A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 趙恒亮
• 申請（專利權）人: 上海華向節能環保科技有限公司
• 主分類號: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00;F22B1/18
• 代理公司: 上海欣創專利商標事務所 31217
• 代理人: 顧大平

技術領域

本發明涉及一種工業窯爐余熱回收技術，具體涉及一種多元相變余熱鍋爐系統。

背景技術

一般余熱回收鍋爐的預熱水部分采用省煤器或者熱管換熱器，省煤器和熱管換熱器只能通過提高進水溫度來提高換熱器的最低壁面溫度，若進水溫度為常溫時，換熱器最低壁面溫度低于煙氣酸露點，導致煙氣在換熱器表面結露，對換熱器產生酸露腐蝕、積灰等等問題，導致余熱鍋爐不能正常運行，需要經常對省煤器或熱管換熱器進行維護，運行維修工作量大，生產成本提高。省煤器和熱管換熱器為避免酸露腐蝕，往往采用提高排煙溫度的辦法，又造成了煙氣熱量大量浪費。

專利號為CN201120443051.3的發明專利公開了一種用于鍋爐煙氣余熱回收的復合相變換熱器，采用調溫器根據煙氣酸露點的變化調節相變工質溫度，進而控制相變換熱器壁面溫度，避免煙氣的低溫腐蝕，鍋爐系統組成結構復雜且操作不夠簡便。

此外，現有的余熱回收鍋爐都是或產生飽和蒸汽或產生過熱蒸汽，在一套設備中用戶不能根據實際需要選擇產生飽和蒸汽或產生過熱蒸汽。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種多元相變余熱鍋爐系統，鍋爐系統組成結構簡單，可始終控制預熱水部分的相變換熱器壁面溫度在煙氣酸露點以上5~10℃，不受軟水進水水溫限制，產汽量高，運營維護簡單，且能實現根據實際需要一套系統選擇產生飽和蒸汽或產生過熱蒸汽。

本發明的技術方案具體如下：一種多元相變余熱鍋爐系統，包括引風機、軟水預熱段、除氧器、飽和蒸汽段和過熱蒸汽段；軟水預熱段由列管式換熱器、套管式換熱器和低溫相變換熱器組成，套管式換熱器外管上的蒸汽進口與低溫相變換熱器的上集箱聯通，套管式換熱器外管上的蒸汽出口通過上升管與列管式換熱器的蒸汽進口聯通，列管式換熱器的冷凝水出口通過下降管和套管式換熱器內管上的冷凝水進口聯通，套管式換熱器內管上的冷凝水出口與低溫相變換熱器的下集箱聯通；列管式換熱器的預熱水出口與除氧器聯通；飽和蒸汽段由相變汽包和高溫相變蒸發換熱器組成，相變汽包的進水口與除氧器的出水口聯通，相變汽包的下降管與高溫相變蒸發換熱器的下集箱連接，高溫相變換熱器的上集箱通過上升管與相變汽包的蒸汽進口聯通；相變汽包蒸汽輸出管道與過熱蒸汽段并聯，過熱蒸汽段上設有進出口閥門；過熱蒸汽段、高溫相變換熱器、套管式換熱器、低溫相變換熱器和引風機均設置在旁通煙道內。

優選的，所述低溫相變換熱器為螺旋翅片管換熱器。

優選的，所述高溫相變換熱器為螺旋翅片管換熱器。

優選的，所述過熱蒸汽段上的換熱器為蛇形光管換熱器。

該余熱鍋爐系統適用于工業爐窯尾部煙氣余熱回收，可以用于回收200℃到500℃中低溫煙氣。在尾部主煙道旁設置旁通煙道，主煙道安裝煙氣截斷閥，旁通煙道進出口設有煙氣進出口截斷閥，旁通煙道截斷閥之間安裝相變余熱鍋爐。該余熱鍋爐安裝位置可根據現場環境變化，選擇安裝的空間形式。

過熱蒸汽段前部有煙氣進口及旁通煙道進口隔斷閥，引風機后部有煙氣出口及旁通煙道出口隔斷閥。煙氣依次經過過熱蒸汽段、高溫相變換熱器、套管式換熱器、低溫相變換熱器、引風機，最后送至煙囪。軟水預熱段主要產生100℃左右熱水送至除氧器，進行熱力除氧。飽和蒸汽段將水加熱為具有一定壓力的飽和蒸汽送至過熱蒸汽段。過熱蒸汽段將飽和蒸汽加熱成過熱蒸汽以滿足用戶用氣需求，若用戶僅需飽和蒸汽，也可隨時將過熱蒸汽段短路。

整個余熱鍋爐系統流程如下：軟水來水經過管道泵和軟水流量計后分兩路進入除氧器，一路常溫軟水經過調節閥后直接送至除氧器，另一路常溫軟水進入軟水預熱被加熱為熱水，100℃左右熱水與常溫軟水混合后送至除氧器。軟水經熱力除氧后，除氧器出水溫度達到104℃左右，除氧器出口水經過給水泵將水壓力維持在生產需要的壓力范圍內，經管道送至飽和蒸汽段加熱為飽和蒸汽。飽和蒸汽可直接供給給工藝生產用或進入過熱蒸汽段產生過熱蒸汽后再供給熱用戶。