[發明專利]一種鍋爐煙氣余熱高效能系統及其設計方法

在審

• 申請號: 202210534773.2
• 申請日: 2022-05-17
• 公開（公告）號: CN114838375A
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 吳俐俊;劉媛
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: F23J15/06
• 分類號: F23J15/06;F23K1/04;F23L15/04;F28D9/00;F28F3/08;F28F9/18;F28F9/24
• 代理公司: 上海科律專利代理事務所(特殊普通合伙) 31290
• 代理人: 葉鳳

一種鍋爐煙氣余熱高效能系統及其使用方法，用于鍋爐煙氣余熱的回收，使得煙氣與空氣在流動時湍流度增強，強化換熱，該高效能系統包括燃料制備系統、高效能空氣預熱器、鍋爐、送風機、后處理系統、引風機和煙囪；其中，送風機通過空氣進氣管道連接至高效能空氣預熱器左側，高效能空氣預熱器的右側通過空氣出氣管道連接至燃料制備系統；燃料制備系統對鍋爐供熱；鍋爐設置高溫煙氣管道連接至高效能空氣預熱器的頂部，高效能空氣預熱器的底部設置低溫煙氣管道連接至后處理系統，后處理系統通過引風機將煙氣抽至煙囪，煙囪將煙氣排至外部環境中。該高效能系統可充分利用煙氣余熱，能源利用率高，且系統中的高效能空氣預熱器結構緊湊，內部設置湍流通道，湍流度增強，換熱效果好。

技術領域

本發明燃煤電站鍋爐煙氣余熱高效回收節能設備技術領域。

背景技術

目前，燃煤電站鍋爐煙氣余熱回收所采用的高效能空氣預熱器主要以回轉式、管式和翅片管式為主?；剞D式高效能空氣預熱器雖適用于大風量工況，但其結構復雜且工藝要求高，同時在運行過程中會出現煙氣與空氣摻混，漏風率高等問題；管式和翅片管式換熱器因體積大而占用大量空間，同時其存在換熱效率低，容易積灰且積灰后難以處理以及煙氣入口處換熱管磨損較大等問題。

板式換熱器結構緊湊，換熱高效，但全焊板式空預器，難以滿足煙氣含塵量高，煙氣量大，并且空氣側正壓與煙氣側負壓，兩者壓差較大的情況。傳統板式換熱器需要先加工模具，然后使用大型液壓機壓制板片，這必然增加了成本，延長了加工周期，并且傳統的板式換熱器未能充分利用煙氣的熱能，能源利用效率低下，不符合綠色發展的理念。

因此，有必要開發適用于高煙塵、大風量，空氣側與煙氣側壓差大的高溫煙氣余熱回收寬流道板式換熱器，由此空氣換熱器組建的煙氣余熱高效利用裝置系統可高效利用能耗，極具推廣應用價值。以符合國家碳中和發展理念。

發明內容

本發明的目的在于克服目前燃煤電站鍋爐煙氣余熱回收用效能低，高效能空氣預熱器換熱能力差，易積灰且不易清灰等缺點，以及克服傳統板式換熱器板片加工過程中必須先加工模具再用液壓機壓制板片而造成加工周期長，成本高等缺點，從而提供一種鍋爐煙氣余熱高效能系統及其使用方法，以達到高效利用煙氣余熱的目的。

為實現上述目的，本發明提供一種鍋爐煙氣余熱高效能系統，該高效能系統包括燃料制備系統、高效能空氣預熱器、鍋爐、送風機、后處理系統、引風機和煙囪；其中，所述的送風機通過空氣進氣管道連接至高效能空氣預熱器左側，所述的高效能空氣預熱器的右側通過空氣出氣管道連接至燃料制備系統；所述的燃料制備系統對鍋爐供熱；所述的鍋爐設置高溫煙氣管道連接至高效能空氣預熱器的頂部，所述的高效能空氣預熱器得底部設置低溫煙氣管道連接至后處理系統，所述的后處理系統通過引風機將煙氣抽至煙囪，所述的煙囪將煙氣排至外部環境中。

進一步地，所述的燃料制備系統、鍋爐、送風機、后處理系統、引風機和煙囪為現有的設備。

進一步地，所述的高效能空氣預熱器包括空氣進口、空氣出口、煙氣進口、煙氣出口、板式換熱芯體和高效能空氣預熱器殼體，其中，所述的板式換熱芯體內置于高效能空氣預熱器殼體中；所述的空氣進口和空氣出口分別安置于高效能空氣預熱器殼體的水平兩側，所述的煙氣進口、煙氣出口分別安置于高效能空氣預熱器殼體的豎直兩側。

進一步地，所述的煙氣進口和煙氣出口均為底部為方形，頂部為圓形的塔臺結構。

進一步地，所述的空氣進口和空氣出口均為底部為方形，頂部為圓形的塔臺結構。

進一步地，所述的高效能空氣預熱器殼體為立方體構造。

進一步地，所述的板式換熱芯體由若干板束以一定間距疊放而成，間距范圍在10～100mm之間調節，在所述的板束內部形成空氣湍流通道，與空氣進口、空氣出口聯通。

進一步地，所述的板束在相鄰兩組之間的外部形成煙氣類波紋流道，煙氣進口、煙氣出口通過所述的煙氣類波紋流道聯通。