[發明專利]一種能夠提升余熱利用率的火管式廢熱鍋爐

有效

• 申請號: 201810477560.4
• 申請日: 2018-05-18
• 公開（公告）號: CN108844053B
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 王學濤;張乾蔚;胡海鵬;蘇曉昕;李健;邢利利;劉春梅
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: F22B1/18
• 分類號: F22B1/18;F22B31/08;F22B37/54;F28D7/16;F28D20/00;F28F13/06
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 陳利超

一種能夠提升余熱利用率的火管式廢熱鍋爐，通過在廢熱鍋爐過程氣進口內腔的側壁上連續設置多圈環狀凹槽，并使多圈環狀凹槽與過程氣進口外壁的距離沿靠近換熱管方向依次減小，使高溫氣體在進氣時會因為凹槽而減緩流速，并使部分高溫氣體改變流動方向而產生循環流動，同時緩解了氣體與過程氣進口內腔之間的摩擦作用，使高溫氣體的進氣平緩均勻；通過在后煙箱筒體內安裝蓄熱室，使經換熱管換熱后的氣體不會直接流出過程氣出口，而會流入蓄熱室內腔中并被蓄熱填料吸收余熱，再通過與汽包連通的循環水通道，使循環水與蓄熱室內腔的側壁接觸并與蓄熱填料進行換熱，實現了對換熱管換熱后的氣體中的余熱的吸收利用，提升了火管式廢熱鍋爐的余熱利用率。

技術領域

本發明涉及廢熱鍋爐領域，尤其涉及一種能夠提升余熱利用率的火管式廢熱鍋爐。

背景技術

廢熱鍋爐是利用工業生產過程中的余熱并產生蒸汽的鍋爐，屬于一種利用高溫物流作為熱源，并通過與水換熱以產生蒸汽的換熱器，既是工業生產中高溫物流的冷卻器，也是利用余熱提供蒸汽的裝置，根據高溫氣體在換熱管內流通或是在換熱管外流通，廢熱鍋爐分為火管式廢熱鍋爐和水管式廢熱鍋爐，火管式廢熱鍋爐是高溫氣體在換熱管內流動，循環水從汽包經下降管流入鍋爐底部，并在鍋爐內與換熱管壁接觸而受熱，轉化為汽水混合物，汽水混合物在鍋爐內上升并由上升管返回汽包，汽包內設有汽水分離裝置，汽水混合物在汽包內進行汽水分離，分離出的飽和蒸汽從汽包的出氣口流出，分離出的循環水再次經下降管流入鍋爐進行循環加熱蒸發。

現有的火管式廢熱鍋爐，作為熱源的高溫氣體先流入過程氣進口，再從過程氣進口分別流入鍋爐內的多根換熱管進行換熱，換熱后的氣體從多根換熱管流出后，再集中從過程氣出口流出鍋爐；

但是，現有的火管式廢熱鍋爐的過程氣進口的結構會造成高溫氣體的進氣不均，使高溫氣體無法向各個換熱管中均勻流入，導致各個換熱管壁的溫度不同，使循環水在鍋爐內與各個換熱管壁接觸時的受熱不均，影響換熱效果并減緩汽水混合物的循環速度，降低火管式廢熱鍋爐的余熱利用率；

并且，高溫氣體從換熱管中流出后，雖然已經在換熱管內與循環水換熱，使氣體溫度降低并讓大量余熱得到利用，但換熱后的氣體溫度仍然有數百度，其中蘊含的余熱仍相當可觀，現有的火管式廢熱鍋爐會將上述換熱后的氣體直接排出，而無法對換熱后的氣體中剩余的熱量進行回收利用，造成高溫氣體中余熱的浪費，降低火管式廢熱鍋爐的余熱利用率。

發明內容

為解決上述現有的火管式廢熱鍋爐余熱利用率低的問題，本發明提供了一種能夠提升余熱利用率的火管式廢熱鍋爐。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種能夠提升余熱利用率的火管式廢熱鍋爐，包括鍋爐本體和位于鍋爐本體上方的汽包，汽包上設有飽和蒸汽出口，鍋爐本體底部通過多個第一下降管與汽包連通，鍋爐本體頂部通過多個第一上升管與汽包連通，鍋爐本體的其中一端安裝有前煙箱筒體，前煙箱筒體的內腔中安裝有過程氣進口，鍋爐本體的另一端安裝有后煙箱筒體，后煙箱筒體的側壁上安裝有過程氣出口，后煙箱筒體遠離鍋爐本體的一端安裝有封頭，鍋爐本體的內腔中設置有多個換熱管，換熱管的其中一端與過程氣進口連通，換熱管的另一端與過程氣出口連通，鍋爐本體的內腔中還設有若干個用于安裝所述多個換熱管的支撐板，

所述過程氣進口為一個帶有內腔的筒狀結構，過程氣進口遠離鍋爐本體一端的側壁中部開設有用于供高溫氣體流入過程氣進口內腔的開口，過程氣進口靠近鍋爐本體一端的側壁上開設有多個與所述多個換熱管相對應的用于供高溫氣體從過程氣進口內腔流入換熱管的通孔，過程氣進口內腔沿鍋爐本體長度方向的側壁上連續設置有多圈環狀凹槽，所述多圈環狀凹槽的中軸線重合，多圈環狀凹槽與過程氣進口外壁的距離沿著靠近換熱管方向依次減小，每圈環狀凹槽靠近換熱管的一端與過程氣進口外壁的距離均小于該圈環狀凹槽遠離換熱管的一端與過程氣進口外壁的距離；