一种烟气余热利用系统的制作方法

1.本实用新型涉及能源回收技术领域，具体地说是一种烟气余热利用系统。


背景技术：

2.排烟热损失是锅炉最大的热损失，占整个锅炉设计热损失的60％～70％，大量高温烟气的直接排放造成了很大的能量浪费。烟气余热利用是提高锅炉热效率最有效的途径之一。随着近些年来国家对于节能减排要求的逐步提高以及煤炭、天然气等燃料能源价格的逐步提高，以低温省煤器为主要代表的烟气余热回收技术及设备得到了广泛应用。
3.现有部分余热回收技术虽然体现了能量梯级利用原则，但制取的均为高温水或中温水，主要用于冬季供暖或提高排烟温度用于冬季消白烟或用于工艺水加热，受限于介质及温度，其用热时间短，用热量小，大部分余热仍然只能白白浪费。大部分热源厂对外供应蒸汽，根据蒸汽压力不同又分为高压蒸汽、中压蒸汽、低压蒸汽，而大部分低压蒸汽是由高价值的中压蒸汽节流降压后产生，属于能源的高质低用、提高了能源成本。与此同时，热源厂部分工艺需要提供制冷负荷，现况是大量低温余热通过冷却塔排放至大气。
4.因此，亟需提出一种烟气余热利用系统来解决现有技术中存在的上述问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种烟气余热利用系统，通过对烟气余热的梯级利用，产生低压蒸汽并能产生低温冷冻水，大大丰富了余热利用的应用场景、拓宽了应用范围且大大提高能源利用效率。
6.本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种烟气余热利用系统，包括第一阶段热量回收系统、第二阶段热量回收系统、第三阶段热量回收系统，所述第一阶段热量回收系统包括第一热交换组件、第一循环管路和第一汽包，第一循环管路用于持续向第一热交换组件供应被加热除盐水同时持续向所述第一汽包输送蒸汽，第一汽包内蒸汽通过第一蒸汽管道向外输送，所述第二阶段热量回收系统包括第二热交换组件、第二循环管路、第二汽包和蒸汽增压机构，第二循环管路用于持续向第二热交换组件供应被加热除盐水同时持续向所述第二汽包输送蒸汽，第二汽包内蒸汽通过第二蒸汽管道向蒸汽增压机构输送，所述第三阶段热量回收系统包括第三热交换组件、第三循环管路、热水驱动型吸收式制冷机，所述第三热交换组件利用第三循环管路持续向热水驱动型吸收式制冷机提供驱动热源，高温烟气通过烟气管道依次从所述第一热交换组件、第二热交换组件和第三热交换组件内流通。
7.优选地，所述第三热交换组件为第一烟气-水换热器，所述第三循环管路包括第一高温水输送管道、第一高温水回水管道，利用第一高温水输送管道和第一高温水回水管道实现所述第一烟气-水换热器与热水驱动型吸收式制冷机之间的高温水循环流动，高温烟气通过所述烟气管道进入到所述枕形板换热器的烟气通道内。
8.进一步地，所述第一热交换组件和第二热交换组件均为枕形板换热器。
9.进一步地，所述第一循环管路和第二循环管路的结构相同，所述第一循环管路包括第三蒸汽管道、第一除盐水输送管，所述第三蒸汽管道用于所述枕形板换热器向对应的第一汽包或第二汽包输送蒸汽，所述第一除盐水输送管用于向所述枕形板换热器输送除盐水，所述第一汽包和第二汽包上对应的第一回水管与对应的所述第一除盐水输送管相贯通，高温烟气通过所述烟气管道进入到所述枕形板换热器的烟气通道内。
10.进一步地，所述第一热交换组件和第二热交换组件结构组成相同，所述第一热交换组件包括第二烟气-水换热器、闪蒸罐，所述第二烟气-水换热器用于向所述闪蒸罐输送高温水，高温烟气通过所述烟气管道进入到第二烟气-水换热器的烟气通道内。
11.进一步地，所述第一循环管路和第二循环管路的结构相同，所述第一循环管路包括第二高温水管道、第四蒸汽管道、第二除盐水输送管，所述第二高温水管道用于所述第二烟气-水换热器向所述闪蒸罐输送高温水，所述第四蒸汽管道用于所述闪蒸罐向对应的所述第一汽包或第二汽包输送蒸汽，所述第二除盐水输送管用于向对应的所述第二烟气-水换热器输送除盐水，所述闪蒸罐上的对应的第二回水管与对应的所述第二除盐水输送管相贯通，高温烟气通过所述烟气管道进入到所述第二烟气-水换热器的烟气通道内。
12.优选地，所述蒸汽增压机构为一引射式热泵。
13.优选地，所述蒸汽增压机构为一蒸汽压缩机。
14.本实用新型的有益效果是：本实用新型结构组成简单；在实际应用中，高温烟气在利用第一热交换组件和第二热交换组件与除盐水进行热量交换时，可直接产生低压蒸汽，从而无需利用高压蒸汽进行转换生产低压蒸汽；进一步地，高温烟气在利用第三热交换组件与除盐水进行热量交换时可直接产生高温水，高温水可被直接用作热水驱动型吸收式制冷机的驱动热源，继而可直接产生冷冻水，实现了低温热源的有效利用，由上述所述可知，该系统既能够直接产生低压蒸汽，同时也能产生冷冻水，从而大大丰富了余热利用的应用场景、拓宽了应用范围且大大提高能源利用效率。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的部分优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本实用新型的第一种具体实施例的流程示意图；
17.图2为第一热交换组件的第二种具体实施例的流程示意图；
18.图3为蒸汽增压机构的第二种具体实施例的流程示意图；
19.图中：1枕形板式换热器、2第一汽包、3第二汽包、4热水驱动型吸收式制冷机、5第二烟气-水换热器、6闪蒸罐、7引射式热泵、8蒸汽压缩机、9第一烟气-水换热器、101烟气管道、102第一蒸汽管道、103第二蒸汽管道、104第一高温水输送管道、105第一高温水回水管道、106冷却水输送管道、107冷却水回水管道、108冷冻水输送管道、109冷冻水回水管道、110第三蒸汽管道、111第一除盐水输送管、112第一回水管、113第二高温水输送管道、114第四蒸汽管道、115第二除盐水输送管、116第二回水管、117第五蒸汽管道、118驱动蒸汽输送管、119第六蒸汽管道。
具体实施方式
20.下面将结合具体实施例及附图1-3，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分优选实施例，而不是全部的实施例。本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似变形，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
21.本实用新型提供了一种烟气余热利用系统(如图1所示)，包括第一阶段热量回收系统、第二阶段热量回收系统、第三阶段热量回收系统，第一阶段热量回收系统、第二阶段热量回收系统和第三阶段热量回收系统用于逐级实现高温烟气的热量回收工作，其中第一阶段热量回收系统和第二阶段热量回收系统可吸收高温烟气的热量对除盐水进行加热直接产生低压蒸汽，第三阶段热量回收系统可吸收高温烟气的热量产生高温热水，所述第一阶段热量回收系统包括第一热交换组件、第一循环管路和第一汽包2，第一循环管路用于持续向第一热交换组件供应被加热除盐水同时持续向所述第一汽包2输送蒸汽，第一汽包2内蒸汽通过第一蒸汽管道102向外输送，此阶段的产生的低压蒸汽可直接用于所需场所；所述第二阶段热量回收系统包括第二热交换组件、第二循环管路、第二汽包3和蒸汽增压机构，第二循环管路用于持续向第二热交换组件供应被加热除盐水同时持续向所述第二汽包3输送蒸汽，第二汽包3内蒸汽通过第二蒸汽管道103向蒸汽增压机构输送，汽包为本领域常用的蒸汽净化装置，故在此对于汽包的工作原理及结构不再做详细说明；蒸汽增压机构产生的低压蒸汽直接进入到热交换场所进行使用，所述第三阶段热量回收系统包括第三热交换组件、第三循环管路、热水驱动型吸收式制冷机4，热水驱动型吸收式制冷机4为本领域内常用热交换元件，故在此，对于热水驱动型吸收式制冷机4的工作原理及详细结构不再做详细说明；所述第三热交换组件利用第三循环管路持续向热水驱动型吸收式制冷机4提供驱动热源，高温烟气通过烟气管道101依次从所述第一热交换组件、第二热交换组件和第三热交换组件内流通。高温烟气从第一热交换组件、第二热交换组件和第三热交换组件依次流通时，实现高温烟气与吸热介质的充分热量交换，从而可大大提高高温烟气的热量回收量，继而可节约能源。
22.在上述实施例中，第三阶段热量回收系统的具体实施方式为：所述第三热交换组件为第一烟气-水换热器9，烟气-水换热器为本领域内常用换热器，其主要是利用高温烟气实现对水的加热，以便将低温水变成高温水，故在此，对于烟气-水换热器的结构不再做详细描述；所述第三循环管路包括第一高温水输送管道104、第一高温水回水管道105，利用第一高温水输送管道104和第一高温水回水管道105实现对应的所述第一烟气-水换热器9与热水驱动型吸收式制冷机4之间的高温水循环流动，高温烟气通过所述烟气管道101进入到所述第一烟气-水换热器9的烟气通道内，即第一烟气-水换热器9利用高温烟气可实现热水驱动型吸收式制冷机4流出的低温水的加热，被加热后的高温水则可作为热水驱动型吸收式制冷机4的驱动热源，从而实现热水驱动型吸收式制冷机4的持续工作，在热水驱动型吸收式制冷机4持续工作过程中，结晶工艺冷冻水可利用冷冻水输送管道108进入到热水驱动型吸收式制冷机4内，然后，被降温的冷冻水经过冷冻水回水管道109再次进入到结晶工艺中进行利用；热水驱动型吸收式制冷机4工作时所需要的冷却水，通过冷却水输送管道106进入到热水驱动型吸收式制冷机4内，然后，吸收热量后的冷却水通过冷却水回水管道从热水驱动型吸收式制冷机4内流出。
23.在上述实施例的基础上，本实施例公开了第一热交换组件和第二热交换组件的两种具体实施方式，第一热交换组件和第二热交换组件的第一种具体实施方式为：第一热交换组件和第二热交换组件均为枕形板换热器1，在本具体实施例中，枕形板换热器1可选用授权公告号为cn212778784u的中国实用新型专利公开的一种枕形板蒸汽空气预热器，利用上述结构的预热器时，高温烟气从该预热器的空气通道进入预热器内，除盐水从该预热器的疏水口进入到预热器内，产生的高温蒸汽或高温水从该预热器的低压蒸汽进口和高压蒸汽进口流出；所述第一循环管路和第二循环管路的结构相同，所述第一循环管路包括第三蒸汽管道110、第一除盐水输送管111，所述第三蒸汽管道110用于所述枕形板换热器1向对应的第一汽包2或第二汽包3输送蒸汽，即在第一循环管路中，第三蒸汽管道110实现枕形板换热器1与第一汽包2的连接，在第二循环管路中，第三蒸汽管道110实现枕形板换热器1与第二汽包3的连接，所述第一除盐水输送管111用于向所述枕形板换热器1输送除盐水，即第一循环管路和第二循环管路内的第一除盐水输送管111分别向的对应枕形板换热器1输送除盐水，除盐水在对应的枕形板换热器1内吸收高温烟气的热量直接可变成蒸汽，其中第一热交换组件产生的蒸汽可直接作为热源进行使用，第二热交换组件产生的蒸汽需要经过蒸汽增压机构增压后在进行使用，所述第一汽包2和第二汽包3上对应的第一回水管112与对应的所述第一除盐水输送管111相贯通，即汽包分离出的水从第一除盐水输送管111再流入到对应的枕形板换热器1中，高温烟气通过所述烟气管道101进入到所述枕形板换热器1的烟气通道内，高温烟气在枕形板换热器1中与低温除盐水实现热量交换。
24.第一热交换组件和第二热交换组件的第二种具体实施方式为：所述第一热交换组件和第二热交换组件结构组成相同，具体的，所述第一热交换组件包括第二烟气-水换热器5、闪蒸罐6，闪蒸罐6为本领域内常用技术产品，故在此对于闪蒸罐6的工作原理及结果不再做详细说明，从第二烟气-水换热器5流出的高温高压水在闪蒸罐6内迅速沸腾汽化，从而产生蒸汽，高温烟气通过所述烟气管道101进入到第二烟气-水换热器5的烟气通道内，高温烟气在第二烟气-水换热器5内实现与低温水的热量交换，实现低温水到高温水的转变；所述第一循环管路和第二循环管路的结构相同，所述第一循环管路包括第二高温水管道113、第四蒸汽管道114、第二除盐水输送管115，所述第二高温水管道113用于所述第二烟气-水换热器5向所述闪蒸罐6输送高温水，所述第四蒸汽管道114用于所述闪蒸罐6向对应的所述第一汽包2或第二汽包3输送蒸汽，在第一循环管路中第四蒸汽管道114用于向第一汽包2输送蒸汽，在第二循环管路中第四蒸汽管道114用于向第二汽包3输送蒸汽，所述第二除盐水输送管115用于向对应的所述第二烟气-水换热器5输送除盐水，所述闪蒸罐6上的对应的第二回水管116与对应的所述第二除盐水输送管115相贯通，即在第一循环管路中，闪蒸罐6上的第二回水管116与第一循环管路中的第二除盐水输送管115相连接，在第二循环管路中，闪蒸罐6的第二回水管116与第二循环管路中的第二除盐水输送管115相连接，高温烟气通过所述烟气管道101进入到所述第二烟气-水换热器5的烟气通道内。
25.在本具体实施例中，蒸汽增压机构有两种具体实施方式，蒸汽增压机构的第一种具体实施方式为：所述蒸汽增压机构为一引射式热泵7，所述引射式热泵7为本领域内常用技术产品，故在此，对于引射式热泵7的详细结构及工作原理不再做详细说明，在引射式热泵7工作时，利用第二蒸汽管道103将第二汽包3内的蒸汽输送到引射式热泵7内，在引射式热泵7的驱动源入口设置一驱动蒸汽输送管118，在引射式热泵7的蒸汽出口设置一第六蒸
汽管道119，利用第六蒸汽管道119直接将蒸汽输送到所需应用场合。
26.蒸汽增压机构的第二种具体实施方式为：所述蒸汽增压机构为一蒸汽压缩机8，第二蒸汽管道103将第二汽包3内的蒸汽输送到蒸气压缩机8内，蒸气压缩机8对蒸汽做功后，利用其上的第五蒸汽管道117直接将蒸汽输送到所需应用场所，蒸汽压缩机8为本领域内已知技术产品，在此，对于其详细结构及工作原理不再做详细说明。
27.除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
28.以上所述结合附图对本实用新型的优选实施方式和实施例作了详述，但是本实用新型并不局限于上述实施方式和实施例，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。