[發明專利]一種鍋爐煙氣深度熱回收裝置及方法

有效

• 申請號: 201410374397.0
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN104110675A
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發明（設計）人: 李先庭;紀文杰;吳偉;王寶龍;耿陽;潘文彪;石文星
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: F22D1/36
• 分類號: F22D1/36;F24H9/00
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 邸更巖

1.一種鍋爐煙氣深度熱回收裝置，包含煙氣-回水換熱器(1)和鍋爐(2)，所述煙氣-回水換熱器(1)包含一次網回水入口(101)、一次網回水出口(102)、回水換熱器煙氣入口(103)、回水換熱器煙氣出口(104)、回水換熱器凝水槽(105)和回水換熱器排水口(106)；所述鍋爐(2)包含鍋爐煙氣出口(201)、鍋爐空氣入口(202)、鍋爐回水口(203)和鍋爐熱水出口(204)；所述鍋爐煙氣出口(201)與回水換熱器煙氣入口(103)相連，一次網回水出口(102)與鍋爐回水口(203)相連，回水換熱器凝水槽(105)和回水換熱器排水口(106)位于煙氣-回水換熱器(1)的底部；

其特征在于：所述鍋爐煙氣深度熱回收裝置還包含串聯布置的N級熱回收裝置，其中N≥1；每級熱回收裝置均包含熱回收煙氣入口、噴淋水入口、噴嘴、煙氣-空氣換熱器、熱回收煙氣出口、煙氣凝水槽、煙氣凝水管、熱回收集水槽、熱回收排水管、熱回收空氣入口和熱回收空氣出口；每級熱回收裝置中，所述的噴嘴、煙氣-空氣換熱器、熱回收集水槽和熱回收排水管從上到下依次布置；煙氣凝水槽和煙氣凝管水依次布置在煙氣-空氣換熱器的底部；

回水換熱器煙氣出口(104)與第一級熱回收煙氣入口相連，每級熱回收煙氣出口與下級熱回收煙氣入口相連，第N級熱回收煙氣出口與外界相通；每級熱回收空氣入口與下級熱回收空氣出口相連；

第N級熱回收空氣入口與外界相通，第一級熱回收空氣出口與鍋爐空氣入口(202)相連；每級熱回收排水管與下級熱回收集水槽相連，第N級熱回收排水管與外界相通，第一級熱回收裝置之后的每級熱回收排水管還與本級的噴淋水入口相連。

2.根據權利要求1所述的一種鍋爐煙氣深度熱回收裝置，其特征在于：所述串聯布置的N級熱回收裝置的第一級噴淋水入口與外接水源或回水換熱器排水口(106)相連；所述外接水源為自來水、地表水或地下水。

3.根據權利要求1所述的一種鍋爐煙氣深度熱回收裝置，其特征在于：每級熱回收裝置中的煙氣-空氣換熱器底部均具有凝水排放坡度。

4.根據權利要求1所述的一種鍋爐煙氣深度熱回收裝置，其特征在于：每級熱回收裝置中的煙氣-空氣換熱器采用叉流換熱器、逆流換熱器或者順流換熱器。

5.一種采用如權利要求1所述裝置的鍋爐煙氣深度熱回收方法，其特征在于，所述方法采用N級熱回收裝置，在每級熱回收裝置中，煙氣在煙氣-空氣換熱器內部流動，空氣在煙氣-空氣換熱器外部流動，噴淋水在煙氣-空氣換熱器的空氣側噴淋加濕，形成一種煙氣、空氣和噴淋水三股流體傳熱傳質的過程，該過程包括如下步驟：

1)鍋爐煙氣由鍋爐煙氣出口(201)經回水換熱器煙氣入口(103)送入煙氣-回水換熱器(1)中，與從一次網回水入口(101)流入的一次網回水進行熱交換后從回水換熱器煙氣出口(104)排出；一次網回水吸收煙氣的熱量后經一次網回水出口(102)流出，并通過鍋爐回水口(203)送入鍋爐(2)，加熱到所需溫度后從鍋爐熱水出口(204)送給熱用戶；煙氣在一次網回水的冷卻下，凝結出的凝水匯集至回水換熱器凝水槽(105)，并經回水換熱器排水口(106)排出；

2)煙氣循環：由回水換熱器煙氣出口(104)排出的煙氣經第一級熱回收煙氣入口進入第一級熱回收裝置，并在第一級煙氣-空氣換熱器內部向下流動；每級熱回收裝置中，煙氣從各自的熱回收煙氣入口進入各自的煙氣-空氣換熱器(管)內換熱，然后經熱回收煙氣出口流向下一級熱回收煙氣入口，經過N級熱回收之后，煙氣最終從第N級熱回收煙氣出口排向室外或排入煙凈化處理裝置；

3)空氣循環：外界空氣首先從第N級熱回收空氣入口進入第N級熱回收裝置，并在第N級煙氣-空氣換熱器的外部向上流動；每級熱回收裝置中，空氣從熱回收空氣入口流向煙氣-空氣換熱器管外換熱，然后經熱回收空氣出口流向上一級熱回收空氣入口，經過N級熱回收之后，空氣最終從第一級熱回收空氣出口流出，并經鍋爐空氣入口(202)送入鍋爐(2)中助燃；

4)噴淋和凝水循環：每級熱回收裝置中，噴淋水經噴嘴在煙氣-空氣換熱器管外噴淋，給向上流動的空氣噴淋加濕，提高空氣的等效熱容；煙氣-空氣換熱器管內的煙氣釋放潛熱后所析出的凝結水匯集到煙氣凝水槽中，然后經煙氣凝水管流入熱回收集水槽中，與落下的噴淋水混合后經熱回收排水管排向下一級熱回收裝置的熱回收集水槽；第一級熱回收裝置之后的每級熱回收集水槽中的一部分水排向下一級熱回收裝置的熱回收集水槽，另一部分水則流入本級噴淋水入口，作為本級熱回收的噴淋水源；第N級熱回收裝置的熱回收集水槽中的一部分水流入本級噴淋水入口作為本級熱回收的噴淋水源，另一部分水則排向外界或排入水凈化處理裝置。