专利名称：烟气余热回收系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种烟气余热回收节能系统，特别是指一种利用锅炉尾部烟气 余热加热冷空气的烟气余热回收系统。
背景技术：
众所周知，锅炉尾部烟道排出的高温烟气如果直接排向大气，不仅污染环 境，而且不能满足目前对锅炉节能方面的要求。于是，如何有效利用锅炉尾部 烟道排出的高温烟气，提供一种节能环保型锅炉已经成为本领域业界人士关心 的问题。
然而，对高温烟气进行降温对其热量有效利用的同时，还要考虑锅炉设备 中的低温腐蚀问题。
由于设置在锅炉尾部的空气预热器等低温受热面的结露问题是造成锅炉 设备低温腐蚀的主要因素，因此，要解决这部分尾部受热面的结露问题，就必 须提高受热面的壁面温度。通常通过采用提高排烟温度或者进风温度的办法减 轻锅炉设备中受热面低温腐蚀问题，但是这样会造成一定的能源浪费。尤其在 我国北方冬季，在锅炉进风温度较低的情况下，大部分锅炉就必需配备暖风器。
暖风器的作用是为提高进入空气预热器的进风温度而设置的，以减少由于 大量冷风直接进入空气预热器的受热面造成结露、积灰而产生的低温腐蚀问 题。暖风器通常设置于空气预热器进口风道中，利用汽轮机的抽汽或排汽对空 气进行预热，而抽汽或排汽需要大量蒸汽，会造成能源浪费。
由此可见，需要提供一种新型的用于锅炉的节能环保系统，可以对锅炉尾 部烟道的烟气余热进行有效利用，同时还能有效改善锅炉设备中的低温腐蚀问 题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何有效利用锅炉尾部烟气余热以取代传 统暖风器需要利用汽轮机抽汽或排汽作为热源，避免浪费能源。本发明所要解决的另 一技术问题是在有效利用锅炉尾部高温烟气热能的 同时，避免锅炉^殳备被低温腐蚀。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种利用烟气余热回收系统，包括一 相变换热器，所述相变换热器包括一相变上段及一相变下段，还包括一安装于 相变换热器的自控装置，所述相变换热器的相变上段设置在一空气预热器进口 前的空气通道内，所述相变换热器的相变下段设置在一烟气通道内，进入相变 换热器的相变上段的空气流量通过自控装置进行调节。
本发明利用烟气余热回收系统中， 一方面，由于相变换热器的相变上段设 置在空气预热器进口前的空气通道内，其相变下段设置在烟气通道内，实现利 用烟气余热加热进入相变换热器相变上段的空气，即相变换热器无需额外抽取 蒸汽加热空气，节省热源，有效利用烟气余热，且减少对大气的污染。
另一方面，由于自控装置能够对进入相变换热器的相变上段的空气流量进 行调节，保证空气预热器及相变换热器受热面温度始终高于烟气酸露点，避免 空气预热器及相变换热器发生低温腐蚀。
图1是本发明烟气余热回收系统的一较佳实施例的平面结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的烟气余热回收系统的结构进行说明。 请参阅图1,本发明的烟气余热回收系统主要是利用锅炉尾部的烟气余热 加热冷空气，但不限于仅是利用锅炉尾部的烟气余热加热冷空气。
所述烟气余热回收系统包括一相变换热器2及安装于相变换热器2的自控 装置100。
所述相变换热器2包括一相变下段3与一相变上段9。所述相变下段3通 过蒸汽上升管30及液体下降管40与相变上段9连通。所述相变下段3设置于 一空气预热器1的烟气通道12内，以-使进入烟气通道12的烟气与相变下^殳3 进行热交换。所述相变上段9设置于该空气预热器1进口前的空气通道14内， 以便进入空气通道14的室外冷空气与相变上段9进行热交换。
所述相变下段3包括一相变段下联箱4、相变段上联箱7及位于相变段下 联箱4与相变l殳上联箱7内的若干换热管5，每一换热管5内充有相变工作介质，如水等。在本实施例中，换热管5采用螺旋翅片管结构。但是，换热管5 的结构不受此限制，其还可采用其他结构形式，只要能实现换热管5内的相变 工作介质与换热管5外的烟气及空气进行有效换热即可。
所述相变换热器2的相变下段3的最外侧换热管5的壁面上安装一壁温测 感仪6，所述壁温测感仪6将其温度信号传至自控装置100的信号输入端。所 述壁温测感仪6的信号可以通过自控装置100对进入相变上段9的空气流量进 行调节，从而通过流经相变上段9的空气流量的多少来调节相变下段3的壁温， 实现对相变下4爻3壁温的控制。
所述空气预热器1进口前的空气通道14中还设有一空气道旁路10,其位 于相变换热器2相变上段9的最外侧与最内侧的换热管5之间。所述空气道旁 路10上设置一空气道旁路调节阀11,其将室外冷空气与所述空气预热器1的 空气通道14通过空气道旁路IO连通，即室外部分空气可以不经过相变换热器 2的相变上段9直接进入空气预热器1的空气通道14中。所述空气道旁路调 节阀11的控制信号来自自控装置100的信号输出端。
本发明烟气余热回收系统的工作过程如下所述首先，锅炉烟道尾部的烟 气余热进入空气预热器1的烟气通道12，并进入相变换热器2的相变下段3， 与相变下^殳3内的换热管5进行充分的热交换。相变下段3的换热管5由于吸 收烟气余热而使换热管5内的相变工作介质由液态变为汽态，此时，烟气余热 因与换热管5热交换而温度降低。温度明显被降低的烟气余热再经相变下段3 后接入除尘器；接着，相变下段3内的蒸汽顺着蒸汽上升管30进入相变换热 器2的相变上段9，同时蒸汽因放热而变为冷凝水并沿着液体下降管40回流 到相变下段3;此时，进入空气预热器1的空气通道14的来自室外冷空气与 具有较高温度的相变上段9接触并热交换，冷空气即被加热，加热后的空气经 空气预热器l之后，或进入锅炉的通风管道内，或进入其它管路内已便它用。
上述相变换热器2的相变下^炎3与相变上段9的整个换热过程，就是相变 工作介质发生蒸发与冷凝的相变过程，而相变工作介质在一定压力下相变状况 的温度是恒定的。此时，相变换热器2的相变下段3与相变上段9在相变状况 下，换热管5受热面温度近似等于相变温度。故，相变换热器2的相变下段3 的壁温处于整体可调节的状态。
由于相变换热器2的相变下段3安装有壁温测感仪6,其能通过自控装置 100对相变下段3的壁温调节，保证相变下段3的壁温始终高于烟气的酸露点。即是说，当相变下段3的壁温低于烟气的酸露点时，可以借助空气道旁路IO 的空气道旁路调节阀11调节进入相变上段9的空气流量，实现对相变下段3 的壁温进行控制，保证其始终高于烟气的酸露点，避免相变换热器2与空气预 热器1受低温腐蚀。
相比于现有技术，本发明实施例中，由于相变换热器2取代传统的暖风器， 且相变换热器2用于加热空气的热源来自于锅炉尾部的烟气余热，即相变换热 器2无需像传统的暖风器通过汽轮机抽汽获得热源，不仅节省能源，且对锅炉 尾部的烟气余热有效利用， 一举两得。
可以理解的，本发明实施例中的相变换热器2的具体结构不受本实施例的 限制，即只要能满足热交换条件的其他设备或装置均可。
以上仅为本发明的优选实施案例而已，并不用于限制本发明，对于本领域 的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之 内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种烟气余热回收系统，包括一相变换热器，所述相变换热器包括一相变上段及一相变下段，其特征在于还包括一安装于相变换热器的自控装置，所述相变换热器的相变上段设置在一空气预热器进口前的空气通道内，所述相变换热器的相变下段设置在一烟气通道内，进入相变换热器的相变上段的空气流量通过自控装置进行调节。
2、 根据权利要求1所述的烟气余热回收系统，其特征在于所述相变下 段安装有一壁温测试仪，所述壁温测试仪的信号通过自控装置对进入相变换热 器的相变上段的空气流量进行调节。
3、 才艮据权利要求2所述的烟气余热回收系统，其特征在于所述相变换 热器的相变下段包括一相变段下联箱、一相变段上联箱及位于相变段下联箱与 相变段上联箱的若干换热管，所述壁温测试仪安装于换热管上。
4、 根据权利要求3所述的烟气余热回收系统，其特征在于所述相变换 热器的相变上段、位于空气预热器的空气通道内设有一空气道旁路，所述空气 道旁路上安装一调节阀，所述调节阀与自控装置连通，流经所述相变换热器的 相变上段的空气流量通过自控装置及调节阀调节。
5、 根据权利要求4所述的烟气余热回收系统，其特征在于所述空气道 旁路设置于所述相变换热器的相变上段的最外侧与最内侧之间。
6、 根据权利要求3所述的烟气余热回收系统，其特征在于所述壁温测 试仪与自控装置连通，所述壁温测试仪的信号通过自控装置对进入相变换热器 的相变上l殳的空气流量进行调节。
7、 根据权利要求1至6中任意一项所述的烟气余热回收系统，其特征在 于所述烟气通道是一设置在锅炉尾部的烟气通道，所述相变换热器的相变下 段设置在锅炉尾部的烟气通道内。
全文摘要
本发明提供一种烟气余热回收系统，包括一相变换热器，所述相变换热器包括一相变上段及一相变下段，还包括一安装于相变换热器的自控装置，所述相变换热器的相变上段设置在一空气预热器进口前的空气通道内，所述相变换热器的相变下段设置在一烟气通道内，进入相变换热器的相变上段的空气流量通过自控装置进行调节。本发明一方面利用烟气余热取代传统暖风器的热源对空气加热，节省能源。另一方面通过自控装置对空气流量调节，保证相变换热器壁温始终高于烟气酸露点，避免空气预热器及相变换热器发生低温腐蚀。
文档编号F23L15/00GK101634457SQ20091010946
公开日2010年1月27日 申请日期2009年8月19日 优先权日2009年8月19日
发明者冯友福, 龙 杨, 王晓鹏, 马耀辉 申请人:深圳中兴科扬节能环保股份有限公司