专利名称：一种烟气余热回收方法及其系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及烟气余热回收技术，尤其是一种烟气余热回收的方法及其系统。
背景技术：
锅炉、窑炉等燃烧设备排出的烟气，温度高于烟气露点以上很多，含有很多热量。这部分热量不加利用，将造成能源的严重浪费，也影响设备热效率。传统方法是通过省煤器、空气预热器、余热锅炉等类似于换热器的设备，将烟气温度降低到约150～250℃，将烟气中的显热加以回收利用。但是，由于烟气露点温度(以燃用天然气为例)都在50～60℃左右，150～250℃的烟温还是明显高于烟气露点，烟气中大量水蒸气的汽化潜热还是被白白浪费。如果能将烟气温度降低到烟气露点温度以下，烟气中大量水蒸气的汽化潜热就可以被回收利用。
这里涉及两个问题。一是，如果将烟气温度降低到50～60℃以下，则产生大量的温度只有40～50℃的吸热介质(如水)，要充分利用其中的热量，必须充分利用这些低温介质。计算表明，对于一台燃用陕北天然气的1吨/时锅炉，如果将排烟温度由150℃降低到40℃，每小时可使3000kg以上20℃的冷却水由升温到40℃。如果是一台10吨/时锅炉则每小时必须要用掉30000kg以上40℃的温水。如果回收的温水不能全部充分利用，即使回收回来了也得再白白排放掉一部分。但是如此大量的温水，除非用于游泳池或淋浴等场合，对于最常见的采暖等其它场合，除系统或锅炉补水用掉一部分外，剩下的温水都不得不再白白排掉，或者只回收够用的温水即可，其它大量的烟气余热受回收水量的限制干脆就不予回收。
二是，用一种什么样的装置，才能最有效地回收和最有效地利用烟气余热。在已公开的技术中，回收烟气余热的装置很多，但不论是将水直接喷入烟气中的接触式换热器也好，还是放置在烟道中的管式间壁式换热器也好，热量回收装置都过于复杂；在已公开的技术中，余热利用装置或系统也很多，大部分都是采用间壁式换热器，用吸收了烟气预热的水来再次加热其它温度更低的水，最终使用的是这些温度更低的水。但是，温度越低，吸收同样多热量需要的水量就越大，采用间壁式换热器再次加热温度更低的水的办法，不但其装置及系统复杂，而且如前所述，由于会造成低温水的量更大，而会使回收热量的利用率更低。
发明内容
本发明提供一种烟气余热回收方法及其系统，结构简单，成本低廉，不但回收烟气中包括水蒸气汽化潜热在内的余热的效率高，而且回收余热的利用率也高。
具体技术方案为一种烟气余热回收方法，涉及一种水循环供热系统，该系统管路中串联有热用户和热源，将循环系统中热用户的部分或全部回水引入到一个烟气通道中，作为吸热介质与烟气直接接触并吸收烟气中热量而被加热升温后，从烟气通道中引出。
所述烟气通道中引出的被加热后的水的部分或全部送回循环系统中，直接供循环系统中热用户使用。
所述从烟气通道中引出的被加热后的水经热源再次加热升温后供循环系统中热用户使用。
所述从烟气通道中引出的被加热后的水直接供循环系统外的其它热用户使用。
所述从烟气通道中引出的被加热后的水经热源再次加热升温后供循环系统外的其它热用户使用。
作为实现本发明烟气余热回收方法的具体实现形式，本发明的具体结构技术方案是一种烟气余热回收系统，循环管路依次将热源的出水管与热用户的供水管相连、热用户的回水管与循环泵的进水管相连、循环泵的出水管与热源的进水管相连，构成管路循环系统，其特征在于，热用户的回水管与循环泵的进水管之间装有阀门，在热用户的回水管和阀门之间有管道、循环泵的进水管和阀门之间有管道，管道将热用户的回水引入烟气通道，烟气通道有出水管，出水管连接回送装置的入口，回送装置的出口连接管道，回送装置通过管道将余热回收装置出水回送到管路循环系统中。
所述回送装置由水泵构成。
所述回送装置由管道及设于其上的阀门构成。
所述热源的出水管和进水管之间，有一热源的旁路管及旁路阀门。
所述烟气通道的出水管连接管道，管道连接其它热用户。
所述烟气通道内设喷水装置。
所述喷水装置不少于1个。
所述喷水装置可将水向上、向下等任一方向喷出。
按照本发明所提供的方法和系统，通过在烟气通道设布水装置的方式，使引入水直接与烟气接触进行传热和传质交换，充分吸收烟气的显热和烟气中水蒸气的潜热，尤其是将一个水循环供热系统回水的部分或全部引入烟道进行接触式加热后，再次回注到原系统或在系统外应用，系统及装置的结构简单，成本低廉，不但回收烟气中包括水蒸气汽化潜热在内的余热的效率高，而且余热的利用率也高。这个方法和系统及装置操作简单，投资成本低，锅炉、加热炉、窑炉等都可以应用。
图1为本发明实施例的系统结构示意图。
图2为本发明实施例的喷水装置布置结构示意图。
具体实施例方式
如图1所示，按照本发明方法设计的烟气余热回收系统，循环管路依次将热源1的出水管与热用户2的供水管相连、热用户2的回水管与循环泵3的进水管相连、循环泵3的出水管与热源1的进水管相连，构成管路循环系统。其特征在于，热用户2的回水管与循环泵3的进水管之间，装有阀门4，在热用户2的回水管和阀门4之间有管道5、循环泵3的进水管和阀门4之间有管道6，管道5将热用户2的回水引入烟气通道7，调节阀门4的开度可调节引入烟气通道7加热的水流量；烟气通道7有出水管8，出水管8连接回送装置9的入口，回送装置9的出口连接管道6，回送装置9通过管道6将余热回收装置出水回送到管路循环系统中。
在该烟气余热回收系统中，为使加热后的水能顺利回注管路循环系统，所述回送装置9仅由水泵10构成。
在该烟气余热回收系统中，如果循环泵3的性能能够满足回注要求，所述回送装置9由水泵10的旁路管道及阀门11构成，运行中可关闭水泵10，通过其旁路管道及阀门11将加热后的水回注管路循环系统。
在该烟气余热回收系统中，热源1的出水管和进水管之间，有一热源1的旁路管及旁路阀门12，如出水管8的水温满足使用要求，可打开旁路阀门12，出水不用再次进行加热而直接使用，如出水管8的水温不能满足使用要求，可部分或全部关闭旁路阀门12，使部分或全部出水经再次加热后使用。
在该烟气余热回收系统中，烟气通道7的出水管8还连接管道13，管道13将烟气通道7出水中未被回送装置9送回到循环系统的水，供给水循环系统外的其它热用户14使用。
为了更充分地吸收烟气通道内高温烟气的热量，烟气通道7内设多个喷头组成的喷水装置15，喷水装置15与管道5相连，将热用户2的回水通过喷水装置5引入烟气通道7。喷水装置15可将水向上、向下等任一方向喷出，以利于充分热交换。
本发明不限于上述的实施方案，在本发明所述的方法范围内可以进行各种不同的改进和变更。
权利要求
1.一种烟气余热回收方法，涉及一种水循环供热系统，该系统管路中串联有热用户和热源，其特征在于将循环系统中热用户的部分或全部回水引入到一个烟气通道中，作为吸热介质与烟气直接接触并吸收烟气中热量而被加热升温后，从烟气通道中引出。
2.如权利要求1所述的烟气余热回收方法，其特征在于从烟气通道中引出的被加热后的水的部分或全部送回循环系统中，直接供循环系统中热用户使用。
3.如权利要求1所述的烟气余热回收方法，其特征在于从烟气通道中引出的被加热后的水经热源再次加热升温后供循环系统中热用户使用。
4.如权利要求1所述的烟气余热回收方法，其特征在于从烟气通道中引出的被加热后的水直接供循环系统外的其它热用户使用。
5.如权利要求1所述的烟气余热回收方法，其特征在于从烟气通道中引出的被加热后的水经热源再次加热升温后供循环系统外的其它热用户使用。
6.一种烟气余热回收系统，循环管路依次将热源(1)的出水管与热用户(2)的供水管相连、热用户(2)的回水管与循环泵(3)的进水管相连、循环泵(3)的出水管与热源(1)的进水管相连，构成管路循环系统，其特征在于，热用户(2)的回水管与循环泵(3)的进水管之间装有阀门(4)，在热用户(2)的回水管和阀门(4)之间有管道(5)、循环泵(3)的进水管和阀门(4)之间有管道(6)，管道(5)将热用户(2)的回水引入烟气通道(7)，烟气通道(7)有出水管(8)，出水管(8)连接回送装置(9)的入口，回送装置(9)的出口连接管道(6)，回送装置(9)通过管道(6)将余热回收装置出水回送到管路循环系统中。
7.如权利要求6所述烟气余热回收系统，其特征在于所述回送装置(9)由水泵(10)构成。
8.如权利要求6所述烟气余热回收系统，其特征在于所述回送装置(9)由管道及设于其上的阀门(11)构成。
9.如权利要求6所述的烟气余热回收系统，其特征在于所述热源(1)的出水管和进水管之间，有一热源(1)的旁路管及旁路阀门(12)。
10.如权利要求6所述的烟气余热回收系统，其特征在于所述烟气通道(7)的出水管(8)连接管道(13)，管道(13)连接其它热用户(14)。
11.如权利要求6所述的烟气余热回收系统，其特征在于所述烟气通道(7)内设喷水装置(15)。
12.如权利要求11所述的烟气余热回收系统，其特征在于喷水装置(3)不少于1个。
13.如权利要求11或12所述的烟气余热回收系统，其特征在于喷水装置(15)可将水向上、向下等任一方向喷出。
全文摘要
本发明提供一种烟气余热回收方法及其系统，涉及一种水循环供热系统，该系统管路中串联有热用户和热源，将循环系统中热用户的部分或全部回水引入到一个烟气通道中，作为吸热介质与烟气直接接触并吸收烟气中热量而被加热升温后，从烟气通道中引出。按照本发明的系统，结构简单，成本低廉，不但回收烟气中包括水蒸气汽化潜热在内的余热的效率高，而且回收余热的利用率也高。
文档编号F24D3/00GK1825025SQ20051000658
公开日2006年8月30日 申请日期2005年2月23日 优先权日2005年2月23日
发明者雷振华 申请人:雷振华