专利名称：有机热载体锅炉余热高效回收系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种有机热载体锅炉余热高效回收系统，属锅炉烟气余热回收领 域。
背景技术：
有机热载体锅炉是一种以有机导热油或熔盐为介质的特种锅炉，锅炉通过燃料 燃烧产生高温有机热载体，为需要热能的用热设备提供热量，而锅炉燃料燃烧后产生达 3500C、50°C的高温烟气。有机热载体锅炉大多未进行余热回收或仅增加空气预热器回收 部分烟气余热。排烟温度高，通常250°C以上，锅炉的整体热效率较低，能量浪费大，不符合 节能要求。如果将排烟温度降至130°C左右，锅炉热效率可提高9%左右，因此进一步合理 回收利用有机热载体锅炉的烟气余热，降低排烟温度成为该领域研究的热点。国内专利ZL200710046604. X公开了一种主要用于蒸汽锅炉或热水锅炉的带中低 压蒸发器的复合流程，利用锅炉烟气余热产生蒸汽供用户使用，并引入了相变换热器，利用 烟道尾端的剩余热量对进口空气或锅炉给水进行预热，进一步降低烟气排出温度。但缺点 是，由于用户对蒸汽的需求量不是恒定的，特别是当锅炉热负荷较低，而蒸汽需求量却大幅 增加的情况下，外供蒸汽量不足，势必对蒸汽用户产生影响。另一方面，蒸汽用量的变化也 对锅炉的高效运行不利。
发明内容本实用新型的目的是提供一种有机热载体锅炉余热高效回收系统，以合理回收利 用烟气余热，降低烟气排放温度，而且可根据热用户蒸汽负荷的变化调节余热蒸汽的产汽量。有机热载体锅炉余热高效回收系统，包含有机热载体锅炉和烟道，烟道内依次设 有蒸发器、水预热器、空气预热器和包含蒸发段和冷凝段的相变换热器，蒸发器通过上升管 和下降管与烟道外的汽包连成回路；水预热器的出口端与汽包相连；所说的相变换热器的 蒸发段位于烟道内，冷凝段位于烟道外的通风管内，该通风管与烟道内的空气预热器相通； 系统还包含一个调热器，所说的调热器包含壳体和从壳体内通过的水管，该壳体的进口端 和出口端分别连接有机热载体锅炉的导热油出口管和导热油进口的热油泵；所说从壳体内 通过的水管一端是与汽包相连接的出水端，另一端是调热器进水端。所说的调热器进水端与汽包的另一根下降管相连接并与汽包形成回路；另一个方 案是，调热器进水端与水预热器的出水端相连接。所说水预热器的出水端装有通入软水箱的回水管道。所说水预热器的进水、出水端之间连有给水旁路和旁路阀。所说的汽包蒸汽输出管连有蓄热器。所说调热器壳体内的水管可以是列管、翅片管、蛇形管或螺旋槽管。 系统设有烟气排出温度自控装置。3[0012]本系统利用有机热载体锅炉的高温烟气的余热依次作为蒸发器、水预热器、空气 预热器和相变化换热器的热源，产生供生产或生活使用的蒸汽和热水，产生的热空气送入 有机热载体锅炉，提高进风温度，减少燃料消耗，使烟气余热得到合理回收利用，排烟温度 降低。本系统的调热器的热源来自锅炉出口导热油，用于调节蒸汽产量，以适应蒸汽负荷的 变化；当有机热载体锅炉热用户热负荷降低时，有机热载体锅炉无需减弱燃烧，可通过调热 器增加蒸汽产量，保证系统高效运行；当热用户热负荷不变时，如外供蒸汽需求量增加，可 加强燃烧，通过调热器增加产汽量。当蒸汽用量减少或无需求时，可通过蓄热器进行调节。 另外，系统设置的自控装置根据蒸发段的壁温(或烟道出口处壁温)值，通过控制水预热器 的旁路调节阀开度等手段，可使烟道出口的排烟温度降低至仅高于相变换热器的蒸发段壁 面的烟气酸露点，即在避免结露的前提下，达到最大限度利用烟气废热的目的。本系统在有 机热载体锅炉的额定设计工况下运行时效率更高，即使蒸汽/热水负荷波动时，仍可确保 稳定供给，达到系统节能的目的。
图1和图2分别是有机热载体锅炉余热有机热载体回收系统的两个实施例结构示 意图。图中，1-有机热载体锅炉，2-烟道，3-1-相变化换热器蒸发段，3-2-相变化换热器 冷凝段，4-空气预热器，5-给水泵，6-自控装置，7-水预热器，8-调热器，9-汽包，10-蓄热 器，11-上升管，12、15-下降管，13-蒸发器，14-给水旁路阀，16-锅炉导热油进口泵，17-软 水箱，18-水预热器回水阀，19-锅炉导热油出口阀。
具体实施方式
图1是本实用新型有机热载体锅炉余热高效回收系统的实施例，有机热载体锅炉 1设有导热油进口阀、导热油进口泵16、导热油出口阀19和烟道2 ；烟道2内依次设有蒸发 器13、水预热器7、空气预热器4和相变换热器的蒸发段3-1、冷凝段3-2，其中蒸发段3_1 位于烟道2内，相变换热器的冷凝段3-2位于烟道2之外的通风管内，该通风管与烟道2内 的空气预热器4相通。蒸发器13两端与烟道外的汽包9的上升管11和下降管12连成回 路。水预热器7的出水通入汽包9，汽包9的蒸汽输出管路中连有蓄热器10。调热器8以 来自锅炉1的导热油为热源，本例中，从调热器8壳体内通过的水管通过下降管15与汽包 形成回路，水与壳体内导热油换热升温后返回汽包，而离开壳体的导热油通过锅炉导热油 进口泵16返回锅炉1。图2实施例与图1不同的是调热器8中，其壳体内的水管进口端与水预热器的出 口端相连接。图1和图2实施例均有一个软水箱17。水预热器7的进、出端之间连有旁路和旁 路阀14。来自软水箱17的软化水经给水泵5增压后，经水预热器7及给水调节阀14进入 汽包9，经下降管12、蒸发器13、上升管11，汽包9产生蒸汽。调热器8设置在下降管15和 汽包9之间。通过调热器8可方便调节外供蒸汽量。自控装置6根据蒸发段3-1的壁温信 号，调节给水调节阀14的开度等手段，改变烟气经过水预热器7后的烟气温度，控制蒸发段3-1壁温在烟气酸露点以上，防止酸液对蒸发段3-1发生低温腐蚀的隐患。外界冷空气经相 变换热器的冷凝段3-2预热、通入空气预热器4再升温后通入有机热载体锅炉1，作为助燃空气。给水泵5在向汽包9间断补水时，在间隔的时间内，由软水箱17、给水泵5、给水预 热器7、水预热器回水阀18、软水箱17形成闭路循环，确保给水预热器仍有效工作。调热器8实质是一个给水加热器，可以采用列管换热器、翅片换热器、蛇形管换热 器或螺旋槽管等结构。本系统的调热器8的热源来自有机热载体锅炉1出口导热油，用于调节蒸汽产量， 以适应蒸汽负荷的变化；当有机热载体锅炉1热用户热负荷降低时，无需减弱燃烧，可通过 调热器8增加蒸汽产量，保证系统高效运行；当热用户热负荷不变时，如外供蒸汽需求量增 加，可加强燃烧，通过调热器8增加产汽量。当蒸汽用量减少或无需求时，可通过蓄热器10 进行调节。当有机热载体用户不需要热负荷时，有机热载体锅炉仍然可以通过调热器8继续 运行，产生蒸汽，此时有机热载体锅炉实质上相当于蒸汽锅炉在运行。比如一台0. 7丽的 有机热载体锅炉，热当量约相当于蒸发量1T/H的蒸汽锅炉，通过合适的调热器，有机热载 体携带的热负荷可以全部用来产生蒸汽，结合烟气余热回收的热量，总产汽量约1. 1T/H左 右。显然锅炉的调节余量很大。
权利要求1.有机热载体锅炉余热高效回收系统，包含有机热载体锅炉(1)和烟道O)，烟道内依 次设有蒸发器(13)、水预热器(7)、空气预热器(4)和包含蒸发段(3-1)和冷凝段(3-2)的 相变换热器，蒸发器(1 通过上升管(11)和下降管(1 与烟道外的汽包(9)连成回路； 水预热器(7)的出口端与汽包(9)相连；所说的相变换热器的蒸发段(3-1)位于烟道(2) 内，冷凝段(3- 位于烟道外的通风管内，该通风管与烟道O)内的空气预热器(4)相通； 系统还包含一个调热器(8)，它包含壳体和从壳体内通过的水管，该壳体的进口端和出口端 分别连接有机热载体锅炉(1)的导热油出口管和导热油进口油泵(16)；所说从壳体内通过 的水管一端是与汽包(9)相连接的出水端，另一端是调热器进水端。
2.根据权利要求1所述的有机热载体锅炉余热高效回收系统，其特征是所说的调热器 (8)进水端与汽包(9)的另一根下降管(1 相连接并与汽包(9)形成回路。
3.根据权利要求1所述的有机热载体锅炉余热高效回收系统，其特征是所说的调热器(8)进水端与水预热器(7)的出水端相连接。
4.根据权利要求2或3所述的有机热载体锅炉余热高效回收系统，其特征是所说水预 热器(7)的进水、出水端之间连有给水旁路和旁路阀(14)。
5.根据权利要求2或3所述的有机热载体锅炉余热高效回收系统，其特征是所说水预 热器(7)的出水端装有通入软水箱(17)的回水管道。
6.根据权利要求5所述的有机热载体锅炉余热高效回收系统，其特征是所说的汽包(9)蒸汽输出管连有蓄热器(10)。
7.根据权利要求6所述的有机热载体锅炉余热高效回收系统，其特征是所说调热器 (8)壳体内的水管是列管、翅片管、蛇形管或螺旋槽管。
8.根据权利要求7所述的有机热载体锅炉余热高效回收系统，其特征是设有烟气排出 温度自控装置(6)。
专利摘要本实用新型涉及一种有机热载体锅炉余热高效回收系统，包含有机热载体锅炉和烟道，烟道内设有蒸发器、水预热器、空气预热器和包含蒸发段和冷凝段的相变换热器，蒸发器与汽包连成回路，水预热器的出口端与汽包相连；相变换热器的蒸发段位于烟道内，冷凝段位于烟道外的通风管内，该通风管与烟道内的空气预热器相通；系统还包含一个调热器，调热器壳体的进口端和出口端分别连接锅炉的导热油出口管和导热油进口油泵，从壳体内通过的水管的出水端与汽包相连，进水端与汽包相连形成回路或与水预热器的出口端相连接。本系统在有机热载体锅炉的额定设计工况下运行时，热效率高，通过调热器可方便调节蒸汽产量，在蒸汽负荷波动时，仍可确保稳定供给。
文档编号F24H9/00GK201837064SQ201020529049
公开日2011年5月18日 申请日期2010年9月14日 优先权日2010年9月14日
发明者周孝坤, 朱利洪, 王师祥, 王海波, 陈惠明 申请人:王海波