一种甲醇锅炉烟气余热回收利用装置的制作方法

本实用新型属于甲醇炉供热技术领域，具体是一种甲醇锅炉烟气余热回收利用装置。

背景技术：

甲醇燃料是国际上公认的清洁燃料,甲醇为含氧化合物,其燃烧排放比石油燃烧所生成的有害物质明显降低，在国家节能减排政策下，绿色节能技术不断涌现，利用甲醇燃烧供热在我国广大地区推广应用。甲醇锅炉是一种将甲醇燃料进行雾化、供风、点火、火焰检测等部分集为一体来实现燃烧的环保设备，其核心部件就是燃烧机。燃烧机的构造包括喷嘴和调风器。喷嘴主要目的是雾化甲醇，以一定的扩散角喷入燃烧室内，然后与调风器送入的空气相混后着火燃烧，加热受热水箱，水箱内的液体受热后输送外部供暖，燃烧室内含有余热的烟气外排，没有有效的进行余热回收利用，因此需要设计一种甲醇锅炉烟气余热回收利用装置。

技术实现要素：

本实用新型为了解决甲醇锅炉烟气余热回收利用的问题，发明一种甲醇锅炉烟气余热回收利用装置。

本发明采取以下技术方案：

一种甲醇锅炉烟气余热回收利用装置，包括余热回收调节机构及能量循环回路，余热回收调节机构具体包括开度调节机构、叶轮、泵、收集管、导热管、竖直设置并连接甲醇炉的烟气排放筒，收集管套接设置于烟气排放筒入口端筒体外，收集管与烟气排放筒外壁形成封闭内腔，封闭内腔内的烟气排放筒外壁缠绕设置导热管，开度调节机构为设置于收集管上方、烟气排放筒体的涨缩节流体，涨缩节流体包括柱塞筒和调节柱塞，柱塞筒连接设置于烟气排放筒体，调节柱塞尾端设置有包含密封的活塞环，柱塞筒内设调节柱塞形成下端封闭的储压腔，调节柱塞节流头端伸入烟气排放筒内实现对烟气排放筒内径截面积大小的开度节流调节，封闭内腔连通储压腔，导热管出口串连泵，叶轮设置于烟气排放筒内、并与伸入烟气排放筒的调节柱塞节流头端对应的开度调节节流位，叶轮驱动连接泵，能量循环回路具体为泵、收集管、第一容量调节器、第二容量调节器、甲醇炉、散热器连接组成的循环回路，甲醇炉出口与散热器入口间设置第一容量调节器，甲醇炉入口与散热器出口间设置第二容量调节器，泵出口连接第一容量调节器，导热管入口连接第二容量调节器。

柱塞筒具体是倾斜连接设置于烟气排放筒体。

调节柱塞节流头端设有与其对应的烟气排放筒内壁形状相同的环面，调节柱塞设置有与调节柱塞轴同向的滑槽，柱塞筒设置有与滑槽适配的定位销。

调节柱塞为轻质导热金属材料。

与现有技术相比，本实用新型可以获得以下技术效果：

本实用新型在甲醇炉烟气排放路径设置了依靠压力调节的开度机构，烟气排放筒入口端设置收集管，收集管内设置导热管传导热量，收集管内还设置连通开度机构的受热流体介质，以提供压力控制调节开度机构，开度机构可控制节流烟气排放热量积蓄，还可影响叶轮调节控制其转速，驱动泵调节热量积蓄区的受热流量，促使烟气排放余热回收利用。

本实用新型实现了甲醇炉烟气排放残余热量的自控调节回收利用，控制灵敏，热传导效率高，节能环保。

附图说明

图1是本实用新型余热回收调节机构及与其连接的能量循环回路示意图；

图2是本实用新型余热回收调节机构俯视图；

图3是本实用新型调节柱塞三维视图。

其中，1-烟气排放筒、2-调节柱塞、3-柱塞筒、4-定位销、5-柱塞筒内腔、6-收集管、7-封闭内腔、8-接管、9-导热管、10-入口端、11-出口端、12-叶轮、13-叶轮罩、14-泵、15-甲醇炉、16-第一容量调节器、17-第二容量调节器、18-循环泵、19-散热器、201-斜面、202-月型缺口、203-滑槽、204-密封环槽。

具体实施方式

如图1-3，一种甲醇锅炉烟气余热回收利用装置，包括：余热回收调节机构和能量循环回路；余热回收调节机构具体包括：烟气排放筒1、调节柱塞2、柱塞筒3、定位销4、收集管6、接管8、导热管9、叶轮12、叶轮罩13、泵14，烟气排放筒1为竖直设置并连接甲醇炉的甲醇燃烧排放筒，下部为烟气进入口，上部口外接大气，烟气排放筒1体为导热较为良好的材料，优选铜材，烟气排放筒1设置涨缩节流体，具体为烟气排放筒1体连接设置的柱塞筒3和调节柱塞2，柱塞筒3下端封闭，上端口连接烟气排放筒壁，柱塞筒3内配置能够伸缩的调节柱塞2，调节柱塞节流头端伸入烟气排放筒内，如图3所示，调节柱塞2节流头端设置有带斜面201的月型缺口202，构成与其对应的烟气排放筒内壁形状相同的环面，调节柱塞2尾端设置有活塞环，活塞环外周设置密封环槽204，密封环槽内设置密封，调节柱塞2的较长一侧的圆柱面设置滑槽203，滑槽203延伸方向与调节柱塞2轴向相同，柱塞筒3端口方向设置有内环台，调节柱塞2活塞环被内环台限位，防止脱出，定位销4设置于柱塞筒3内环台筒壁，并向筒内璧略微突出，调节柱塞2的滑槽204与柱塞筒3内环台筒壁突出的定位销4适配，柱塞筒3下端外连设置接管8连通调节柱塞2底部的用于储压的柱塞筒内腔5，烟气排放筒1入口端筒体外套接设置收集管6，收集管6两端侧封闭，与烟气排放筒1外壁形成封闭内腔7，在封闭内腔7内的烟气排放筒1外壁缠绕设置导热管9，导热管9的入口端10从收集管6的低端引出，导热管9的出口端11从收集管6的上端引出，涨缩节流体具体为位于收集管6上方，烟气排放筒1体设置倾斜的、沿调柱塞筒3伸缩的调节柱塞2，调节柱塞节流头端伸入烟气排放筒内可实现烟气排放筒1管内截面积的开度调节，调节柱塞2伸出至极限位时，月型缺口203相邻的烟气排放筒1管体内壁形成缺口，缺口处设置叶轮12、叶轮罩13，叶轮12的叶片受到烟气排放筒1内由下向上的气流推动旋转，叶轮12的半幅叶片下沉于叶轮罩13内，叶轮12轴伸出烟气排放筒1外连接驱动泵14，封闭内腔7内充满热膨胀流体介质，优选恒定热膨胀液体，调节柱塞2为轻质导热金属材料，优选铝合金材质。

前述的导热管9的入口端10接主循环回路，导热管9的出口端11接入泵14进口，泵14出口接主循环回路，由此构成余热回收回路。

能量循环回路包括：上述的余热回收回路及主循环回路，其中，导热管9的入口端10具体接第二容量调节器17，泵14出口具体接第一容量调节器16，主循环回路包括甲醇炉15、第一容量调节器16、第二容量调节器17、循环泵18、散热器19，甲醇炉15输出热水连接第一容量调节器16，第一容量调节器16分别连接泵14输出口、循环泵18输入口，循环泵18输出热水连接散热器19，散热器19输出水连接第二容量调节器17，第二容量调节器17输出端分别连接甲醇炉15输入端、入口端10，出口端11连接泵14输入口，甲醇炉15输出含有余热的烟气之间连接供入烟气排放筒1下部的烟气进入口，循环泵18用于控制主回路循环流量，从而实现温控保持。

工作方式为：

如图1所示，甲醇炉燃烧工作，循环泵18驱动水形成水流循环，被加热的水依次进入第一容量调节器16、循环泵18、散热器19、第二容量调节器17，水经过散热器进行供热降温后返回第二容量调节器17，第二容量调节器17再输送至甲醇炉进行反复加热，甲醇炉燃烧产生的含有余热烟气从烟气排放筒1排放，含有高温余热的烟气进入收集管6区域的烟气排放筒1，热量通过烟气排放筒壁传导至封闭内腔7内逐渐加热热膨胀流体介质，同时逐渐加热导热管9内的水，随着收集管6区域温度聚集升高，热膨胀流体介质膨胀液或压力由接管8导入柱塞筒内腔5，使柱塞筒内腔5内压力增高，调节柱塞2随着压力增高被顶升，调节柱塞2从柱塞筒3内底部推升使烟气排放筒1内径截面积开度由大变小，预热烟气被节流，热量集中于收集管6区域，温度被更好的传导至封闭内腔7，随着烟气排放筒1内径截面积开度由大变小，叶轮12转速由静止或低转速逐渐加快，泵14驱动导热管9内的水流进一步加快循环，收集管6区域温度受导热管9循环水温升降影响，进而使进入热膨胀流体介质温度保持一定区间，柱塞筒内腔5压力相应的保持一定区间，调节柱塞2可随着压力降低靠自重下降，烟气排放筒1内径截面积开度在一定区间调整，形成闭环温控回收。

调节柱塞2体为轻质导热材料，轻质的目的是使调节柱塞2具有灵活敏感的伸缩特性，便于快速调节烟气排放筒1内径截面积开度，导热材料的目的是在叶轮12前区热量集中时，热量可由调节柱塞2体快速传导热量至柱塞筒3内的热膨胀流体介质，增加传感灵敏度。

第一容量调节器16用于调节补偿甲醇炉前端水容积流量变化及余热回收循环回路中热端的接入，第二容量调节器17用于调节补偿甲醇炉后端水容积流量变化及余热回收循环回路中冷端的输出，从而实现因泵14转速变化形成的余热回收回路流量变化对主回路循环流量恒定时的影响。