一种工业燃气锅炉余热回收处理系统的制作方法

1.本发明涉及锅炉余热回收技术领域，尤其涉及一种工业燃气锅炉余热回收处理系统。


背景技术：

2.随着我国近年来对天然气的引进、开发，天然气的使用率得到大幅增长，燃气锅炉已在国家政策鼓励下在全国范围内大量普及。同时新建电厂发电机组项目的锅炉设备也许配置一到两台小型的启动锅炉。以上两类情况前者为燃气锅炉，后者大多为燃油或燃气锅炉，其排烟温度均在150℃以下，为提高燃料利用率，均在锅炉尾部设置独立的烟气余热回收装置。
3.现有专利申请号cn201110366368.6一种冷凝式防腐蚀燃气/燃油锅炉的余热回收系统，记载了“本发明公开了一种冷凝式防腐蚀燃气/燃油锅炉的余热回收系统。它可以有效回收锅炉烟气的物理热能，不仅回收大量的显热，还包含水蒸气凝结释放出的气化潜热。其结构为：它包括一个普通的热管换热器本体和一个溶液喷洒装置。热管换热器本体将热量由烟气侧通过热管的震荡传输将热量传递至另一侧，用以加热空气或水，喷头喷出的溶液均匀的散布在烟气侧的换热管和换热器内壁上，消除锅炉烟气中水蒸气凝结形成的弱酸性溶液的腐蚀”，上述技术方案中采用喷洒碱性溶液与锅炉烟气凝结而成的弱酸溶液中和，从而减少对热管的腐蚀，碱性溶液的喷洒通过传感器检测，由于传感器设置在热管上，烟气凝结的弱酸溶液会先附着在热管上，故热管表面仍然会受到一定的腐蚀。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于：为了解决上述问题，而提出的一种工业燃气锅炉余热回收处理系统。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种工业燃气锅炉余热回收处理系统，包括燃气锅炉本体，所述燃气锅炉本体的顶部设置有箱体，所述箱体的内部设置有热管换热器，所述热管换热器的下部为烟气端，所述烟气端的两侧分别为进风口和出风口，所述热管换热器的上部为加热端，所述进风口和出风口分别设置有进风管和排风管，所述进风管远离热管换热器的一端与燃气锅炉本体之间连通有尾气管，所述进风管的内部设置有用于喷洒碱性溶液的雾化喷头以及带动雾化喷头在进风管内部运动的导向机构；
7.所述导向机构包括设置在进风管端面的驱动件和设置在进风管内部的导向柱，所述导向柱沿进风管的轴向方向设置，并且位于进风管的内部中心处，所述导向柱与进风管的内侧端面固定连接，并且导向柱的表面具有第一导向槽和第二导向槽，且第一导向槽和第二导向槽均为螺旋状结构，所述驱动件的输出端固定连接有齿轮，且齿轮位于进风管的内部，所述进风管的内侧端面上转动连接有齿环，所述齿轮位于齿环的内侧，并且二者啮合连接，所述导向柱与齿环同轴心分布，所述齿环的端面固定连接有限位杆，所述限位杆上设
置有导向座，所述限位杆贯穿导向座，并且与导向座滑动连接，所述导向座为环形结构，且导向座的内侧具有与第一导向槽和第二导向槽均可滑动配合的凸起，所述导向座的外侧固定连接有固定杆，且固定杆靠近进风管内壁的一端固定连接有刮板，所述雾化喷头与固定杆固定连接，所述进风管的内壁具有第一导风槽和第二导风槽，且第一导风槽和第二导风槽均为螺旋形结构，所述刮板与第一导风槽和第二导风槽均可滑动接触。
8.优选地，所述雾化喷头设置在固定杆靠近刮板的一端，所述第一导风槽和第二导风槽的深度和宽度均相同，所述刮板的宽度与第一导风槽和第二导风槽均相同，所述第一导风槽和第二导风槽的螺旋方向相反，并且二者的表面均具有吸附层。
9.优选地，所述第一导向槽和第二导向槽的螺旋方向相反，并且二者的两端相互连通，所述第一导向槽、第二导向槽、第一导风槽和第二导风槽的螺距均相同，所述第一导向槽与第一导风槽对应分布，所述第二导向槽与第二导风槽对应分布。
10.优选地，所述进风管外壁的下端设置有出液通槽，所述出液通槽沿进风管的轴向方向分布，并且出液通槽的上端两侧均具有圆弧形倒角。
11.优选地，所述限位杆设置有两个，并且对称分布在导向柱的两侧，所述进风管靠近热管换热器的一端固定连接有安装杆，所述安装杆一侧设置有进液管，并且另一侧设置有密封轴承，所述密封轴承通过连接软管与雾化喷头连通，所述连接软管缠绕在一个所述限位杆的外侧，所述进液管从热管换热器的加热端的内部穿过并且与液体泵连接。
12.优选地，所述尾气管沿进风管端面水平一侧的切线方向设置，所述尾气管为圆管，且尾气管的内径不大于第一导风槽的宽度。
13.优选地，所述热管换热器的内部具有多个热管，所述热管的表面设置有多个沿热管的轴向方向连续设置的排液组件，所述排液组件可绕热管的轴向方向旋转。
14.优选地，所述排液组件包括套环，所述套环的侧面设置有多个导风叶片，所述套环的底部设置有螺旋片，所述螺旋片的内侧与热管的表面贴合。
15.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
16.1、本技术通过在热管换热器的进气端设置圆柱形的进风管，在进风管内设置雾化喷头和带动雾化喷头沿进风管的轴向方向螺旋形往复移动的导向机构，在烟气流入进风管后，烟气呈螺旋形流动，雾化喷头移动的轨迹与烟气的轨迹相同，同时依靠雾化喷头同步喷洒碱性溶液，吸收烟气中的酸性物质，从而对烟气提前进行脱酸，使烟气保持中性，进而减少烟气在热管表面凝结的水造成的腐蚀。
17.2、本技术通过在进风管的管壁上设置于进风管垂直的尾气管，尾气管沿着进风管端面水平一侧的切线方向设置，同时进风管的内壁上设置有第一导风槽和第二导风槽，在烟气顺着尾气管进入进风管后，烟气可以顺着导风槽呈螺旋形沿进风管的轴向方向进风，烟气中的灰尘等大颗粒物质在离心力的作用下附着在进风管的内壁上，并且进风管的内壁表面具有吸附层，起到稳固大颗粒物质的作用，相较于常规的烟气余热回收处理系统，可以有效减少烟气中的灰尘，进而减少灰尘在热管换热器内部的堆积。
18.3、本技术的雾化喷头通过连接软管、密封轴承与进液管连接，在雾化喷头绕进风管的轴向方向旋转时保证碱性溶液可以稳定传输，同时连接软管缠绕在限位杆上，通过缠绕的方式增加连接软管的长度，在雾化喷头沿进风管的轴向运动时，保证密封轴承与雾化喷头的稳定连接。
19.4、本技术通过在热管的外侧设置排液组件，排液组件由套环、设置在套环外侧的导风叶片以及螺旋片组成，在烟气吹过时，气流可以产生推力，带动螺旋片绕热管旋转，螺旋片贴合热管的管壁，可以将烟气产生冷凝水从热管表面快速刮除。
附图说明
20.图1示出了根据本发明实施例提供的燃气锅炉整体结构示意图；
21.图2示出了根据本发明实施例提供的热管换热器、进风管和排风管整体结构示意图；
22.图3示出了根据本发明实施例提供的热管换热器、进风管和排风管爆炸结构示意图；
23.图4示出了根据本发明实施例提供的进风管整体结构示意图；
24.图5示出了根据本发明实施例提供的进风管内部第一视角结构示意图；
25.图6示出了根据本发明实施例提供的进风管内部第二视角结构示意图；
26.图7示出了图4中a处的放大结构示意图；
27.图8示出了根据本发明实施例提供的排液组件结构示意图。
28.图例说明：
29.1、燃气锅炉本体；2、箱体；3、热管换热器；4、排风管；5、进风管；6、尾气管；7、导向柱；8、第一导向槽；9、第二导向槽；10、导向座；11、驱动件；12、齿轮；13、齿环；14、限位杆；15、固定杆；16、刮板；17、雾化喷头； 18、安装杆；19、进液管；20、密封轴承；21、连接软管；22、第一导风槽；23、第二导风槽；24、出液通槽；25、套环；26、导风叶片；27、螺旋片。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
31.请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：
32.一种工业燃气锅炉余热回收处理系统，包括燃气锅炉本体1，燃气锅炉本体1的顶部设置有箱体2，箱体2的内部设置有热管换热器3，热管换热器3的下部为烟气端，烟气端的两侧分别为进风口和出风口，热管换热器3的上部为加热端，进风口和出风口分别设置有进风管5和排风管4，进风管5远离热管换热器3的一端与燃气锅炉本体1之间连通有尾气管6，进风管5的内部设置有用于喷洒碱性溶液的雾化喷头17以及带动雾化喷头17在进风管5内部运动的导向机构；导向机构包括设置在进风管5端面的驱动件11和设置在进风管5内部的导向柱7，导向柱7沿进风管5的轴向方向设置，并且位于进风管5的内部中心处，导向柱 7与进风管5的内侧端面固定连接，并且导向柱7的表面具有第一导向槽8和第二导向槽9，且第一导向槽8和第二导向槽9均为螺旋状结构，驱动件11的输出端固定连接有齿轮12，且齿轮12位于进风管5的内部，进风管5的内侧端面上转动连接有齿环13，齿轮12位于齿环13的内侧，并且二者啮合连接，导向柱7 与齿环13同轴心分布，齿环13的端面固定连接有限位杆14，限位杆14上设置有导向座10，限位杆14贯穿导向座10，并且与导向座10滑动连接，导向
座10 为环形结构，且导向座10的内侧具有与第一导向槽8和第二导向槽9均可滑动配合的凸起，导向座10的外侧固定连接有固定杆15，且固定杆15靠近进风管5 内壁的一端固定连接有刮板16，雾化喷头17与固定杆15固定连接，进风管5 的内壁具有第一导风槽22和第二导风槽23，且第一导风槽22和第二导风槽23 均为螺旋形结构，刮板16与第一导风槽22和第二导风槽23均可滑动接触。雾化喷头17设置在固定杆15靠近刮板16的一端，第一导风槽22和第二导风槽23 的深度和宽度均相同，刮板16的宽度与第一导风槽22和第二导风槽23均相同，第一导风槽22和第二导风槽23的螺旋方向相反，并且二者的表面均具有吸附层。第一导向槽8和第二导向槽9的螺旋方向相反，并且二者的两端相互连通，第一导向槽8、第二导向槽9、第一导风槽22和第二导风槽23的螺距均相同，第一导向槽8与第一导风槽22对应分布，第二导向槽9与第二导风槽23对应分布。进风管5外壁的下端设置有出液通槽24，出液通槽24沿进风管5的轴向方向分布，并且出液通槽24的上端两侧均具有圆弧形倒角。限位杆14设置有两个，并且对称分布在导向柱7的两侧，进风管5靠近热管换热器3的一端固定连接有安装杆18，安装杆18一侧设置有进液管19，并且另一侧设置有密封轴承20，密封轴承20通过连接软管21与雾化喷头17连通，连接软管21缠绕在一个限位杆14 的外侧，进液管19从热管换热器3的加热端的内部穿过并且与液体泵连接。尾气管6沿进风管5端面水平一侧的切线方向设置，尾气管6为圆管，且尾气管6 的内径不大于第一导风槽22的宽度。热管换热器3的内部具有多个热管，热管的表面设置有多个沿热管的轴向方向连续设置的排液组件，排液组件可绕热管的轴向方向旋转。排液组件包括套环25，套环25的侧面设置有多个导风叶片26，套环25的底部设置有螺旋片27，螺旋片27的内侧与热管的表面贴合。
33.具体的，如图4、图5、图6和图7所示，导向机构包括设置在进风管5端面的驱动件11和设置在进风管5内部的导向柱7，导向柱7沿进风管5的轴向方向设置，并且位于进风管5的内部中心处，导向柱7与进风管5的内侧端面固定连接，并且导向柱7的表面具有第一导向槽8和第二导向槽9，且第一导向槽8 和第二导向槽9均为螺旋状结构，驱动件11的输出端固定连接有齿轮12，且齿轮12位于进风管5的内部，进风管5的内侧端面上转动连接有齿环13，齿轮12 位于齿环13的内侧，并且二者啮合连接，导向柱7与齿环13同轴心分布，齿环 13的端面固定连接有限位杆14，限位杆14设置有两个，并且对称分布在导向柱 7的两侧，限位杆14上设置有导向座10，限位杆14贯穿导向座10，并且与导向座10滑动连接，导向座10为环形结构，且导向座10的内侧具有与第一导向槽8 和第二导向槽9均可滑动配合的凸起，导向座10的外侧固定连接有固定杆15，且固定杆15靠近进风管5内壁的一端固定连接有刮板16，雾化喷头17与固定杆 15固定连接，进风管5的内壁具有第一导风槽22和第二导风槽23，且第一导风槽22和第二导风槽23均为螺旋形结构，刮板16与第一导风槽22和第二导风槽 23均可滑动接触。雾化喷头17设置在固定杆15靠近刮板16的一端，第一导风槽22和第二导风槽23的深度和宽度均相同，刮板16的宽度与第一导风槽22和第二导风槽23均相同，第一导风槽22和第二导风槽23的螺旋方向相反，并且二者的表面均具有吸附层。第一导向槽8和第二导向槽9的螺旋方向相反，并且二者的两端相互连通，第一导向槽8、第二导向槽9、第一导风槽22和第二导风槽23的螺距均相同，第一导向槽8与第一导风槽22对应分布，第二导向槽9与第二导风槽23对应分布。尾气管6沿进风管5端面水平一侧的切线方向设置，尾气管6为圆管，且尾气管6的内径不大于第一导风槽22的宽度。
34.烟气从尾气管6中进入进风管5中，烟气进入的方向为进风管5端面的切线方向，故
烟气会顺着进风管5的内壁流动，同时受到导风槽的导向作用，烟气会以螺旋状沿进风管5的轴向进入热管换热器3，烟气流动的同时，驱动件11启动，带动齿轮12旋转，齿轮12进一步带动齿环13旋转，限位杆14随着齿环13而旋转，使导向座10与齿环13同步旋转，在导向座10旋转的同时，凸起沿着导向槽滑动，第一导向槽8和第二导向槽9均为螺旋状，故导向座10可以沿着导向柱7的轴向方向往复移动。导向座10旋转移动的同时带动刮板16贴着导风槽的表面滑动，雾化喷头17将碱性溶液雾化喷洒在烟气流动的路径以及导风槽内，碱性溶液可以吸收烟气中的酸性物质，中性的雾化液会附着在导风槽内，同时烟气沿着螺旋状的导风槽流动，受离心力的作用，灰尘以及大颗粒物质会与中性雾化液结合，并且导风槽内的吸附层为活性炭涂层，进一步增强对灰尘以及大颗粒物质的吸附效果，综上烟气在经过进风管5的过程中可以实现脱酸和除尘，减少对热管换热器3的腐蚀。
35.具体的，如图5所示，进风管5外壁的下端设置有出液通槽24，出液通槽 24沿进风管5的轴向方向分布，并且出液通槽24的上端两侧均具有圆弧形倒角。
36.刮板16随着导向座10以螺旋状沿导向柱7的轴向方向来回运动，雾化喷头 17设置在与刮板16移动方向相反的一侧，保证刮板16可以先接触导风槽，将吸附层表面的中性液体、灰尘以及大颗粒物质顺着导风槽刮至出液通槽24处，在离心力以及重力作用下，中性液体、灰尘以及大颗粒物质会从进风管5中流出，而箱体2内设置有集液槽和排污口，实现对废水的回收以及排除。
37.具体的，如图5所示，进风管5靠近热管换热器3的一端固定连接有安装杆 18，安装杆18一侧设置有进液管19，并且另一侧设置有密封轴承20，密封轴承 20通过连接软管21与雾化喷头17连通，连接软管21缠绕在一个限位杆14的外侧，进液管19从热管换热器3的加热端的内部穿过并且与液体泵连接。
38.进液管19在热管换热器3的加热端中受热，使进液管19中的碱性溶液升温，在从雾化喷头17中喷洒出来后，有助于减少烟气中潜热的消耗，从而使热管换热器3可以稳定换热，减少热量的流失。密封轴承20和连接软管21的设置可以保证碱性溶液的稳定传输。连接软管21缠绕设置，节省空间。
39.具体的，如图8所示，热管换热器3的内部具有多个热管，热管的表面设置有多个沿热管的轴向方向连续设置的排液组件，排液组件可绕热管的轴向方向旋转，排液组件包括套环25，套环25的侧面设置有多个导风叶片26，套环25的底部设置有螺旋片27，螺旋片27的内侧与热管的表面贴合。
40.烟气流动产生的动能可以通过导风叶片26带动螺旋片27绕热管旋转，烟气凝结产生的冷凝水附着在热管的表面，受重力作用冷凝水自然下落的速度较慢，而螺旋片27可以起到推动冷凝水移动的作用，使冷凝水快速离开热管。
41.综上所述，本实施例所提供的一种工业燃气锅炉余热回收处理系统，燃气锅炉工作产生的烟气顺着尾气管6进入进风管5中，烟气随后顺着第一导风槽22 流动，驱动件11带动齿轮12旋转，由齿环13旋转带动导向座10同步旋转，凸起进而沿着第一导向槽8移动，使导向座10沿着导向柱7的轴向螺旋形推移，刮板16贴着第一导风槽22的内壁滑动，同时液体泵产生高压将碱性溶液顺着进液管19、密封轴承20、连接软管21从雾化喷头17喷洒出来，碱性溶液吸收烟气中的酸性物质，而烟气顺着螺旋状的第一导风槽22移动时，灰尘等大颗粒物质受离心力作用与吸附层以及中心液体混合，附着在吸附层表面，当导向座10 移动至导
向柱7一端后，凸起进入第二导向槽9，导向座10即反向螺旋形推移，刮板16可以先刮除吸附层表面含有灰尘的废水，使吸附层上的废水不易过多，脱硫除尘后的烟气随后进入热管换热器3中，烟气中凝结的冷凝水会附着在热管的表面，同时烟气流动产生的动能推动导风叶片26使螺旋片27旋转，螺旋片27 进一步将冷凝水从热管的表面快速去除，剩余的烟气最终胸排风管4排出，实现尾气的低碳环保排放。
42.实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。