酸露点下的低温烟气废热回收装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种酸露点下的低温烟气废热回收装置，其包括：烟道；热管管组，其包括若干根管道，均设于所述烟道内，所述热管管组的长度方向与烟道的长度方向一致，所述每一根管道上均密布插设有陶瓷热管，所述陶瓷热管的一端插设于管道内，所述陶瓷热管的另一端露于管道外；冷却水支管，其分别与各管道的下端对应连接；冷却水环管，其设于烟道的外围，并与各冷却水支管连接，所述冷却水环管上具有冷却水进水口；热水支管，其分别与各管道的上端对应连接；热水环管，其设于烟道的外围，并与各热水支管连接，所述热水环管上具有热水出水口。本实用新型的低温烟气废热回收装置能够在烟气温度低于酸露点以下时，有效地吸收利用低温烟气中的余热。
【专利说明】酸露点下的低温烟气废热回收装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种废热回收装置，尤其涉及一种排烟废热回收装置。
【背景技术】
[0002]目前，冶金工厂中的余热回收技术日渐成熟，所取得的余热回收效果也较为理想，但是，余热回收的对象通常仅限于温度达到170oC以上的烟气。
[0003]当采用含硫量较高的燃料时，燃烧后形成的S02气体的一部分会被进一步被氧化成S03，并且S03能够与烟气中的水蒸汽结合成硫酸蒸汽。烟气中硫酸蒸汽的凝结温度被称为酸露点，其比水露点要高很多。烟气中的S03(即硫酸蒸汽)含量越多，酸露点就越高，烟气中的酸露点可达到140?160°C。当排烟温度低于酸露点就会发生结露腐蚀现象，因此，各类炉窑的排烟温度通常应控制在140?160°C。
[0004]温度在140?160°C之间的排烟废气属于低温烟气，为了充分利用此类低温烟气可以预先烟气脱硫以降低酸露点后再进行废气余热回收，然而，这一工艺相对复杂且效果并不显著，不但这一部分的热能不能得到有效的回收利用，还会增加余热回收的投入成本。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供一种酸露点下的低温烟气废热回收装置，其能够有效地回收低温烟气余热，充分利用了生产过程中的热能，降低了废气的排放温度，达到了节能减排的目的。此外，该废热回收装置在烟气温度低于酸露点以下时也能够回收低温烟气中的大量热能。
[0006]为了达到上述实用新型的目的，本实用新型提供了一种酸露点下的低温烟气废热回收装置，其包括:
[0007]烟道；
[0008]热管管组，其包括若干根热管，均设于烟道内，该热管管组的长度方向与烟道的长度方向一致，每一根热管上均密布插设有陶瓷热管，这些陶瓷热管的一端插设于管道内，其另一端露于管道外；
[0009]冷却水支管，其分别与各管道的下端对应连接；
[0010]冷却水环管，其设于烟道的外围，并与各冷却水支管连接，该冷却水环管上具有冷却水进水口；
[0011]热水支管，其分别与各管道的上端对应连接；
[0012]热水环管，其设于烟道的外围，并与各热水支管连接，该热水环管上具有热水出水□。
[0013]本实用新型所述的废热回收装置中的陶瓷热管一端插设于管道内(即插入端)，另一端则露于管道之外(即烟气端)，由于热管管组是设置于烟道内，因此，陶瓷热管露于管道之外的那一端是与烟道内的烟气发生接触的，由此来吸收低温烟气中的余热。
[0014]冷水通过冷却水进水口进入冷却水环管,经过冷却水支管后分别进入热管管组的各根热管中，低温烟气进入烟道后不断地与陶瓷热管接触，陶瓷热管于烟气端吸收低温烟气中的热量，在陶瓷热管内的水受热蒸发后在插入端与进入热管管组的各根管道中的冷却水进行热交换，水蒸汽经过热交换后变为冷凝水，冷凝水沿着陶瓷热管的内壁从插入端流到烟气端后再次受热蒸发，而各热管中的冷却水因吸收了陶瓷热管中的水蒸汽释放的热量变为热水，经过热水支管汇总至热水环管，最后由热水环管通过热水出水口引入至终端用户处。
[0015]需要说明的是，本实用新型的技术方案中的陶瓷热管利用了热管原理，即将陶瓷热管内抽真空后注入导热介质，具体到本实用新型的技术方案，就是在抽真空后的陶瓷热管内注入水。与此同时，陶瓷热管还具有良好的防腐蚀性能，避免了烟气中含量较高的酸性气体对热管管组所产生的不利腐蚀。
[0016]在本实用新型所述的低温烟气废热回收装置中的冷却水支管和热水支管均为密闭的循环管道。
[0017]在本实用新型的低温烟气废热回收装置中，陶瓷热管密布插设于每一根管道上，其能够有效地吸收低温烟气中的余热，一方面降低了废气的排放温度，另一方面充分利用了低温烟气中的热能。
[0018]进一步地，在本实用新型所述的酸露点下的低温烟气废热回收装置中，上述各陶瓷热管均相对于管道的轴向方向倾斜设置，且陶瓷热管露于管道外的一端均朝着热管的下端倾斜。
[0019]在烟气由下至上不断冲刷陶瓷热管的过程中，低温烟气中带有一定含量的灰尘会积累在陶瓷热管的外壁上，从而影响陶瓷热管的热交换效果。通过陶瓷热管的向下倾斜设置，烟气中的部分灰尘冲刷到陶瓷热管后会沿着陶瓷热管的外壁滑下，减少了陶瓷热管的灰尘积累，降低了陶瓷热管的清洁强度。
[0020]进一步地，在本实用新型所述的酸露点下的低温烟气废热回收装置中，上述陶瓷热管与与其对应的热管可拆卸连接。
[0021]由于陶瓷热管上不可避免地会积累一定的灰尘，可拆卸式的陶瓷热管不仅便于热管管组中的各热管的清洁，还便于陶瓷热管的维护和替换。
[0022]更进一步地，在本实用新型所述的酸露点下的低温烟气废热回收装置中，上述陶瓷热管与与其对应的热管螺纹连接。
[0023]陶瓷热管与热管的螺纹连接在方便热管管组清洁和陶瓷热管维护的情况下，还能够有效地防止热管管组的各热管中的水漏出。
[0024]进一步地，在本实用新型所述的酸露点下的低温烟气废热回收装置中，上述管道包括金属内层和氧化铝陶瓷外层。
[0025]具有金属内层的热管的热传导性能更好、强度更高且高温耐磨性更好。由于热管外壁会与低温烟气接触，氧化铝陶瓷外层能够有效地防止烟气中的酸性气体对各热管的腐蚀。
[0026]进一步地，在本实用新型所述的酸露点下的低温烟气废热回收装置中，上述冷却水支管与烟道的接合处设有密封件。
[0027]更进一步地，在本实用新型所述的酸露点下的低温烟气废热回收装置中，上述热水支管与烟道的接合处设有密封件。
[0028]在冷却水支管和热水支管与烟道的接合处均采用密封设置，以防止烟气的外溢和热量的流失。
[0029]本实用新型所述的酸露点下的低温烟气废热回收装置与现有技术相比较，即使在烟气温度低于酸露点以下的情况时，也能够有效地吸收低温烟气中的余热，充分利用了废气中的热能，大幅度地降低了废气的排放温度，实现了节能减排的目的。
[0030]另外，本实用新型所述的酸露点下的低温烟气废热回收装置具有良好的防腐蚀性能，优良的高温耐磨损性能以及较高的强度。
[0031]此外，本实用新型所述的酸露点下的低温烟气废热回收装置的使用寿命长且维修维护方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]图1为本实用新型所述的酸露点下的低温烟气废热回收装置在一种实施方式下的结构示意图。
[0033]图2为图1所示的酸露点下的低温烟气废热回收装置沿A-A方向的剖面视图。
[0034]图3为本实用新型所述的酸露点下的低温烟气废热回收装置中的陶瓷热管在一种实施方式下的结构示意图。
【具体实施方式】
[0035]下面将根据具体实施例及说明书附图对本实用新型所述的酸露点下的低温烟气废热回收装置做进一步说明，但是该说明并不构成对本实用新型技术方案的不当限定。
[0036]图1和图2分别显示了本实用新型所述的酸露点下的低温烟气废热回收装置在一种实施方式下的结构。
[0037]如图1和图2所示，本实施方式的酸露点下的低温烟气废热回收装置I属于排烟废热回收装置的一种，其包括烟道11，热管管组12,冷却水支管13,冷却水环管14,热水支管15，热水环管16和陶瓷热管17。其中，热管管组12其包括若干根管道121，这些管道121均设置于烟道11内，热管管组12的长度方向与烟道的长度方向保持一致，在每一根管道121上都密布地插设有数根陶瓷热管17，陶瓷热管17的一端171插设于管道121内，其另一端172则外露于管道121外，与烟道11中的低温烟气接触；冷却水支管13分别与各管道121的下端121b对应连接，热水支管15则分别与各管道121的上端121a对应连接；冷却水环管14设置于烟道11的外围，并与各冷却水支管13连接,在冷却水环管14上具有冷却水进水口 141,热水环管16设置于烟道11的外围，并与各热水支管15连接,在热水环管16上具有热水出水口 161。
[0038]如图2所示，热管管组中的若干根管道121与冷却水支管13和热水支管15之间连接均采用法兰18a，18b连接，并且热水环管与各热水支管以及冷却水环管与各冷却水支管之间也可以通过法兰连接，这样，便于各管路之间的安装、拆卸和维护。
[0039]另外，在冷却水支管13与烟道11的接合处以及在热水支管15与烟道11的接合处均设有密封件19，以防止烟道中的烟气的外溢和热量的流失。
[0040]此外，热管管组中的各热管具有金属内层和氧化铝陶瓷外层。
[0041]图3显示了本实用新型所述的酸露点下的低温烟气废热回收装置中的陶瓷热管在一种实施方式下的结构。
[0042]如图3所示，各陶瓷热管17相对于管道121的轴向方向倾斜设置，陶瓷热管17的一端171插设于管道121内，其另一端172则外露于热管121外，且陶瓷热管露于管道121外的另一端172均朝着热管的下端倾斜设置，在陶瓷热管内各陶瓷热管17通过螺纹和与其对应的管道121可拆卸地连接，以便于热管管组的清理和陶瓷热管的维护。
[0043]显然地，本领域的技术人员还可以对于陶瓷热管和与其对应的热管采用其他的可拆卸连接方式，例如，键连接或过盈连接。
[0044]参阅图1和图2，将本实用新型所述的酸露点下的低温烟气废热回收装置投入实际使用，其中低温烟气的流动方向为P:冷水通过冷却水进水口 141进入冷却水环管14，经过冷却水支管13分别进入热管管组12的各根管道121内，低温烟气通入烟道11后沿着P方向不断地与陶瓷热管17接触，陶瓷热管17在另一端172处吸收低温烟气中的热量，在陶瓷热管17内的水受热蒸发后在一端171处与进入热管管组12的各根热管121中的冷却水进行热交换，水蒸汽经过热交换后变为冷凝水，冷凝水沿着陶瓷热管17的内壁从一端171流到另一端172再次受热蒸发，而各管道121中的冷却水因吸收了陶瓷热管17中的水蒸汽释放的热量变为热水，经热水支管15汇总至热水环管16，最后由热水环管16通过热水出水口 161引入至终端用户。
[0045]需要注意的是，以上所列举的实施例仅为本实用新型的具体实施例。显然本实用新型不局限于以上实施例，随之做出的类似变化或变形是本领域技术人员能从本实用新型公开的内容直接得出或者很容易便联想到的，均应属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种酸露点下的低温烟气废热回收装置，其特征在于，包括: 烟道； 热管管组，其包括若干根管道，均设于所述烟道内，所述热管管组的长度方向与烟道的长度方向一致，所述每一根管道上均密布插设有陶瓷热管，所述陶瓷热管的一端插设于管道内，所述陶瓷热管的另一端露于管道外； 冷却水支管，其分别与各管道的下端对应连接； 冷却水环管，其设于烟道的外围，并与各冷却水支管连接，所述冷却水环管上具有冷却水进水口 ； 热水支管，其分别与各管道的上端对应连接； 热水环管，其设于烟道的外围，并与各热水支管连接，所述热水环管上具有热水出水□。
2.如权利要求1所述的酸露点下的低温烟气废热回收装置，其特征在于，所述各陶瓷热管均相对于热管的轴向方向倾斜设置，且陶瓷热管露于热管外的一端均朝着热管的下端倾斜。
3.如权利要求1所述的酸露点下的低温烟气废热回收装置，其特征在于，所述陶瓷热管与与其对应的热管可拆卸连接。
4.如权利要求3所述的酸露点下的低温烟气废热回收装置，其特征在于，所述陶瓷热管与与其对应的热管螺纹连接。
5.如权利要求1所述的酸露点下的低温烟气废热回收装置，其特征在于，所述管道包括金属内层和氧化铝陶瓷外层。
6.如权利要求1所述的酸露点下的低温烟气废热回收装置，其特征在于，所述冷却水支管与烟道的接合处设有密封件。
7.如权利要求1所述的酸露点下的低温烟气废热回收装置，其特征在于，所述热水支管与烟道的接合处设有密封件。
【文档编号】F28D15/02GK204100831SQ201420474099
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年8月21日 优先权日:2014年8月21日
【发明者】赵华 申请人:中冶东方工程技术有限公司秦皇岛研究设计院