一种焚烧炉烟气余热回收系统

文档序号:34588898发布日期:2023-06-28 16:16阅读:89来源:国知局
技术简介:
本发明针对现有焚烧炉烟气余热回收系统成本高、效率低、不适用于中小企业的痛点,提出一种集成热交换循环、水预热循环及PLC智能控制的余热回收系统。通过优化气液换热器结构、引入变频水泵与自动泄压装置,实现余热高效回收与温度精准调控,降低设备体积与操作复杂度,提升中小型企业能源利用率及环保效益。
关键词:焚烧炉余热回收,智能控制系统

本发明涉及烟气余热回收,更具体地说,涉及一种焚烧炉烟气余热回收系统。


背景技术:

1、随着社会经济的高速发展,城市化进程的不断加快,工业垃圾产量也急剧增加,如何妥善解决城镇工业垃圾,已成为我国政府和人民关心的重要问题之一。国家对环保整治力度不断加强,人们环保意识不断提高,对垃圾危害认识加深,要求治理垃圾呼声也越来越高。利用焚烧法处理工业垃圾,是实现垃圾无害化,资源化,减量化处理的有效方法,符合国家有关部门关于积极鼓励社会各界参与垃圾减量处理设施建设投资多元化的产业政策,巨大的市场潜力吸引了许多企业投资进行垃圾焚烧设备的开发。但垃圾焚烧设备燃烧后的大量废气以200℃左右的高温直接排放到空气中,给大气带来热污染,也造成极大的能源浪费。在中国国内,总体余热资源占到了总能源输入的15%~40%,特别是200℃~250℃的低温余热(低品热),在数量上是非常庞大的,若是在实际生产中确保余热的利用率,不仅可获得可观的经济效益,还可响应国家节能减排政策,为社会环境保护做出贡献。

2、近年来利用烟气余热发电以进一步提高电厂的电效率的余热回收利用方案越来越受欢迎。我国低温余热资源丰富,发展低温余热回收潜力很大,但是需要根据每种不同的余热源选择相应的设备型号,进行回收系统的设计与优化。工业垃圾焚烧设备的研究得到了加快的发展,此类设备在企业中的保有量巨大。但此类设备具有单台余热量小、值低,余热回收时卡诺效率低、回收难度大、成本高等特点,因此提高工业垃圾焚烧炉余热的回收利用率,减少环境热污染成为亟需解决的问题,也为中国中小型工业企业带来较为可观的经济效益。

3、目前学界和业界关于焚烧炉烟气余热回收的主流研究都集中在大型生活垃圾焚烧设备上,而关注中小型企业工业垃圾就地处理和烟气余热回收利用的研究少之又少;现有烟气回收系统成本较高、体积庞大,不适宜中小型企业焚烧炉安装使用。由此可见,针对中小型企业选择合适的工业垃圾焚烧方式和研发焚烧炉烟气余热回收系统,不仅能为企业节约能源支出,提高能源综合利用效率;还能解决工业垃圾短暂堆积带来的环境问题和减少余热自然排放所造成的热污染问题;此外,利用回收的余热为企业员工提供集中供暖和生活用水,进而改善员工的生活条件,具有较好的经济效益、环境效益和社会效益。同时现有设备烟气余热回收和利用率低、操作复杂、自动化程度低等问题。


技术实现思路

1、1.要解决的技术问题

2、针对现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种焚烧炉烟气余热回收系统,本发明不仅能为企业节约能源支出,提高能源综合利用效率,还能解决工业垃圾短暂堆积带来的环境问题和减少余热自然排放所造成的热污染问题。

3、2.技术方案

4、为解决上述问题,本发明采用如下的技术方案:

5、一种焚烧炉烟气余热回收系统,包括:

6、热交换循环系统,所述热交换循环系统包括气液换热器,所述气液换热器的一侧安装有板式换热器,且气液换热器和板式换热器之间通过导管进行连通,所述板式换热器的一侧安装有循环补水箱,且板式换热器和循环补水箱之间通过导管进行连通,所述板式换热器和循环补水箱之间安装有流量计和温度传感器,所述气液换热器的一侧安装有焚烧炉,且气液交换器与焚烧炉之间通过导管进行连接;以及

7、水预热循环系统,所述水预热循环系统包括加热器,所述加热器的一侧安装有热水箱,所述加热器与热水箱之间通过导管进行连接,且热水箱与板式换热器之间通过导管进行连接,所述热水箱的表面安装有水位仪;以及

8、plc控制报警系统,所述plc控制报警系统包括多个温度传感器和上位机,多个温度传感器分别安装于所述焚烧炉与所述气液换热器之间、所述板式换热器与所述气液换热器之间进水管表面、所述气液换热器与循环水补水箱之间和加热器与热水箱之间。

9、作为本发明的一种优选方案,所述焚烧炉与气液换热器之间安装有第一调节阀,所述循环水补水箱与气液换热器安装有第二调节阀。

10、作为本发明的一种优选方案,所述上位机分别与多个所述温度传感器、第一调节阀、第二调节阀和泄压阀电性连接,所述上位机还分别与热交换循环系统和水预热循环系统内多个装置进行电性连接,所述上位机通过多个所述温度传感器采集各区域的信号,送入上位机进行运算,进而输出信号,控制各分系统的有序运行。

11、作为本发明的一种优选方案,所述循环补水箱的一侧安装有第一水泵,所述第一水泵用于将循环补水箱内部的水流输送至气液换热器,所述热水箱的一侧安装有第二水泵,所述第二水泵用于将热水箱中的水流输送给板式换热器。

12、作为本发明的一种优选方案,所述第一水泵与第二水泵均为变频流量泵,多个所述温度传感器输出温度信号,并采用所述变频流量泵控制水回路流量,水流量变化范围1—3m3/h,当水温低于50℃时,水流量减小,当水温高于70℃时,水流量增加。

13、作为本发明的一种优选方案,所述气液换热器与板式换热器之间安装有泄压阀,当水温达到100℃时,所述气液换热器出口的泄压阀会自动泄压。

14、作为本发明的一种优选方案,所述循环水补水箱用于回路补水,当回路水温高于70℃时,所述循环水补水箱开启其表面的冷水进口和热水出口阀门,直至所述循环水补水箱温度低于50℃,阀门关闭。

15、作为本发明的一种优选方案,所述气液换热器的表面安装有引风机,且引风机的进气管与气液换热器的烟气排管连通。

16、作为本发明的一种优选方案,所述气液换热器包括换热器本体,所述换热器本体的内部设置有空腔,所述空腔用于对输送至换热器本体的水流进行存储,所述空腔的表面安装有进气换热管,且进气换热管的两端延伸至换热器本体两侧的外侧,所述进气换热管一侧的表面安装有进气斗。

17、3.有益效果

18、相比于现有技术,本发明的优点在于:

19、(1)本发明通过进气斗(3)采用喇叭形扩烟口的设置,方便让入口烟气均匀进入换热器本体(1)的内部,优化换热器本体(1)内部进气换热管(2)结构改善烟气速度场大小及流动方向,使换热器本体(1)可以均匀高效换热。

20、(2)本发明采用多个系统优化烟气余热回收系统,并借助先进控制算法,研发流量控制系统,使烟气余热回收换热系统能根据焚烧炉运行工况,自动调节余热回收循环系统中水的流量大小,将水预热循环系统出口温度稳定在预定值,从而提高了该系统的利用效果。



技术特征:

1.一种焚烧炉烟气余热回收系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种焚烧炉烟气余热回收系统,其特征在于,所述焚烧炉与气液换热器之间安装有第一调节阀,所述循环水补水箱与气液换热器安装有第二调节阀。

3.根据权利要求2所述的一种焚烧炉烟气余热回收系统,其特征在于,所述上位机分别与多个所述温度传感器、第一调节阀、第二调节阀和泄压阀电性连接,所述上位机还分别与热交换循环系统和水预热循环系统内多个装置进行电性连接,所述上位机通过多个所述温度传感器采集各区域的信号,送入上位机进行运算,进而输出信号,控制各分系统的有序运行。

4.根据权利要求3所述的一种焚烧炉烟气余热回收系统,其特征在于,所述循环补水箱的一侧安装有第一水泵,所述第一水泵用于将循环补水箱内部的水流输送至气液换热器,所述热水箱的一侧安装有第二水泵,所述第二水泵用于将热水箱中的水流输送给板式换热器。

5.根据权利要求4所述的一种焚烧炉烟气余热回收系统,其特征在于,所述第一水泵与第二水泵均为变频流量泵,多个所述温度传感器输出温度信号,并采用所述变频流量泵控制水回路流量,水流量变化范围1—3m3/h,当水温低于50℃时,水流量减小,当水温高于70℃时,水流量增加。

6.根据权利要求5所述的一种焚烧炉烟气余热回收系统,其特征在于,所述气液换热器与板式换热器之间安装有泄压阀,当水温达到100℃时,所述气液换热器出口的泄压阀会自动泄压。

7.根据权利要求6所述的一种焚烧炉烟气余热回收系统,其特征在于,所述循环水补水箱用于回路补水,当回路水温高于70℃时,所述循环水补水箱开启其表面的冷水进口和热水出口阀门,直至所述循环水补水箱温度低于50℃,阀门关闭。

8.根据权利要求7所述的一种焚烧炉烟气余热回收系统,其特征在于,所述气液换热器的表面安装有引风机,且引风机的进气管与气液换热器的烟气排管连通。

9.根据权利要求8所述的一种焚烧炉烟气余热回收系统,其特征在于,所述气液换热器包括换热器本体(1),所述换热器本体(1)的内部设置有空腔,所述空腔用于对输送至换热器本体(1)的水流进行存储,所述空腔的表面安装有进气换热管(2),且进气换热管(2)的两端延伸至换热器本体(1)两侧的外侧,所述进气换热管(2)一侧的表面安装有进气斗(3)。


技术总结
本发明公开了一种焚烧炉烟气余热回收系统,属于烟气余热回收技术领域,包括:热交换循环系统,所述热交换循环系统包括气液换热器,所述气液换热器的一侧安装有板式换热器,且气液换热器和板式换热器之间通过导管进行连通,所述板式换热器的一侧安装有循环补水箱,且板式换热器和循环补水箱之间通过导管进行连通,所述板式换热器和循环补水箱之间安装有流量计和温度传感器,所述气液换热器的一侧安装有焚烧炉,且气液交换器与焚烧炉之间通过导管进行连接。本发明不仅能为企业节约能源支出,提高能源综合利用效率,还能解决工业垃圾短暂堆积带来的环境问题和减少余热自然排放所造成的热污染问题。

技术研发人员:王小美,李健,朱金金
受保护的技术使用者:南通理工学院
技术研发日:
技术公布日:2024/1/13
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