[發明專利]一種余熱回收系統、余熱回收方法及鍋爐系統

在審

• 申請號: 202110319403.2
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN112879893A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 茅思遠;石印濤;周德望;顧惠玲
• 申請（專利權）人: 上海東潤換熱設備股份有限公司
• 主分類號: F22D1/00
• 分類號: F22D1/00;F23J15/06;F24D15/00;F28F19/00;F28F19/06;F28F19/02
• 代理公司: 上海塔科專利代理事務所(普通合伙) 31380
• 代理人: 許新蕊

本發明涉及一種余熱回收系統、余熱回收方法及鍋爐系統，以在不過多增加成本的前提下解決傳統余熱回收時換熱器易腐蝕、生銹、灰堵導致風道排煙受阻的技術問題。包括串接在煙道上的管狀殼體，設在殼體內的第一、第二換熱器；第一換熱介質的溫度高于煙氣中水蒸氣在第一換熱器外表面冷凝時的露點溫度；第一換熱器為采用普通碳鋼材質制成的翅片管換熱器；第二換熱器沿煙氣流向位于第一換熱器的下游，內部具有第二內部管路，第二內部管路具有冷卻水進口和冷卻水出口，冷卻水進口與供給第二換熱介質的供水系統連接，第二換熱介質在第二內部管路內與煙氣進行第二次換熱，煙氣內的水蒸氣在第二換熱器的外表面大量冷凝；第二換熱器為采用高防腐材料制成的光管換熱器。

技術領域

本發明涉及一種余熱回收系統、余熱回收方法及鍋爐系統。

背景技術

隨著我國節能減排政策的不斷深化，為企業或居民提供蒸汽的原有燃煤鍋爐逐漸被天然氣為燃料的燃氣鍋爐取代，以某工業園為例，3臺燃氣鍋爐每小時能夠產生蒸汽150噸，其消耗能力巨大，而燃燒后的尾氣溫度在110-150℃附近，天然氣的主要成分為甲烷CH4，根據其燃燒化學式：CH4+2O2＝CO2+2H2O，1m³天然氣充分燃燒后，在不考慮冷凝時的熱值約為35.88MJ。在考慮冷凝放熱時，由于水蒸氣冷凝時會大量放熱，該熱值可以高達39.82MJ，可見，燃燒的尾氣中包含大量的熱能，進行余熱回收具有重要意義。

傳統的余熱回收系統腐蝕嚴重且會堵塞煙道，為此，后改為ND耐腐蝕鋼材的翅片管式冷凝器作為尾氣余熱回收系統，但在短短兩年內依然發生酸性腐蝕，這是由于天然氣經過充分燃燒后，其尾氣中含有較多的氮氧化物和水蒸氣。當經過余熱回收的冷凝器時，由于冷凝導致尾氣中的水蒸氣析出，并與氮氧化物結合生成硝酸溶液。該酸性腐蝕性溶液，由于翅片的結構作用，液滴聚集在換熱器翅片管外，導致翅片逐漸發生腐蝕，生成金屬氧化物(鐵銹)。這些蓬松的氧化物在冷凝器外堆積，進而逐步堵塞風道，增大了管道內出風阻力，使得尾氣風機的性能工作點發生變化，風量明顯降低。

若采用高防腐材料加工而成的翅片式換熱器，因為翅片管式結構復雜且所使用的材料很多，而高防腐材料價格昂貴，若將翅片式換熱器全部采用高防腐材料加工，則會導致投資成本過高，遠遠超出預算。

發明內容

本發明的目的在于提供一種余熱回收系統，以在不過多增加成本的前提下解決傳統余熱回收時換熱器易腐蝕、生銹、灰堵導致風道排煙受阻的技術問題；本發明的目的還在于提供一種使用上述余熱回收系統的鍋爐系統；本發明的目的還在于提供一種能解決傳統余熱回收時換熱器易腐蝕、生銹、灰堵導致風道排煙受阻的技術問題的余熱回收方法。

本發明的余熱回收系統的技術方案如下：

一種余熱回收系統，包括：

第一換熱器，用于設置在煙道內，具有第一內部管路，第一內部管路內充填有第一換熱介質，第一換熱介質的溫度高于煙氣中水蒸氣在第一換熱器外表面冷凝時的露點溫度，這樣就能確保煙氣中的水蒸氣不會于第一換熱器的表面冷凝，也就不會形成酸性溶液，從而避免酸性溶液對第一換熱器表面的腐蝕作用，第一換熱器就不會因腐蝕、生銹而導致堵塞排煙通道的情況發生；第一換熱器為采用普通碳鋼材質制成的翅片管換熱器，第一換熱介質與煙氣進行第一次換熱；由于通過對第一換熱介質溫度的控制可避免第一換熱器的腐蝕，因此，將第一換熱器選用換熱效率很高的翅片管換熱器以提高換熱效率，選用普通碳鋼材質作為第一換熱器的材質，從而可大大降低第一換熱器的成本；