基于锅炉本体余热回收的供热系统的制作方法

本实用新型涉及电站锅炉与能量回收利用技术领域，特别是涉及到一种基于锅炉本体余热回收的供热系统。

背景技术：

目前，电站循环流化床锅炉的炉膛上部由于水冷壁管集热效果不好，炉内热量向外散发导致炉墙外侧温度较高，这部分热量没有被合理利用。这部分热量直接排放到在空气中，不仅会造成加速全球气候变暖，还会造成能源的浪费，而且工作人员长期置于高温环境，对身体也会产生不利的影响。

申请号为201420233043.x的实用新型专利公开了一种锅炉余热发电装置，其中的核心部件为温差发电片，这种余热回收利用装置虽然结构简单、安装方便，但是由于锅炉本体的温度在100℃左右，温差发电片效率低。此外，温差发电片两侧温度差值越大，发电效率越好，采用此装置要保证低温侧的温度足够低，才能保证发电效率。

技术实现要素：

为了避免在实际生产中大量的热被浪费，同时改善工作人员的环境，减少安全隐患，提高能源利用率，本实用新型提出了一种利用锅炉本体余热的热管供热水系统，该系统结构简单，利用分离式热管传热效率高、工作温度范围广的特点，安装现有的炉膛内，无需对炉膛进行改造，不会影响锅炉的运行。该系统不仅可以解决锅炉本体余热回收再利用的问题，同时也可以尽量减轻由于高温对工作人员带来的伤害。

为了实现上述目的，本实用新型做了如下设计：

一种基于锅炉本体余热回收的供热系统，包括：水箱、水泵、恒温控制阀、分离式热管、换热器和感温包；其中，分离式热管内具有工质，分离式热管包括蒸发段和冷凝段，在蒸发段与冷凝段的外侧敷设有保温层，冷凝段位于安装于炉膛的顶部，蒸发段紧贴在炉膛的前墙；换热器设置在冷凝段内，换热器的出口连通有供水管，换热器的入口通过第一管路与恒温控制阀的出口连接，恒温控制阀的入口通过第二管路与水泵的出口连接，水泵的入口连接有第三管路，第三管路伸入水箱内，水泵用于将水箱的水泵入换热器，恒温控制阀用于控制供水量的大小；感温包位于供水管内，且感温包与恒温控制阀连接，感温包用于感知供水管的水温，并控制恒温控制阀的开度。

此外，优选的结构是，蒸发段包括等间距排布的蒸发段分管，冷凝段包括等间距排布的冷凝段分管，蒸发段分管的出口与冷凝段分管的入口连通，冷凝段分管的出口与蒸发段分管的入口连通，工质在蒸发段分管、冷凝段分管内循环流动。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

通过分离式热管的热交换，对换热器内的水进行加热，从而充分利用炉膛的余热，减少对炉膛前墙热量的散失，提高能源利用率，同时改善工作人员的环境，减少安全隐患。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明：

图1为本实用新型实施例提供的基于锅炉本体余热回收的供热系统的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的分离式热管的冷凝段的侧视图；

图3为本实用新型实施例提供的分离式热管的蒸发段的侧视图。

图中：1-水箱、2-水泵、3-恒温控制阀、分离式热管-4、41-蒸发段、42-冷凝段、411-蒸发段分管、421-冷凝段分管、5-换热器、6-感温包、7-保温层、8-前墙、9-供水管。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。

图1示出了本实用新型实施例提供的基于锅炉本体余热回收的供热系统的整体结构。

如图1所示，本实用新型提供的基于锅炉本体余热回收的供热系统，包括：水箱1、水泵2、恒温控制阀3、分离式热管4、换热器5和感温包6；其中，分离式热管4内放有工质，用于先吸热再放热，实现热交换，分离式热管包括上下两段，分别为蒸发段41和冷凝段42，冷凝段42位于蒸发段41的上方，冷凝段42位于安装在炉膛的顶部，蒸发段41紧贴于炉膛的前墙8，工质在蒸发段41内为液态，用于吸收炉墙的余热，在达到沸点后发生相态变化变为气态，奇台的工质在微小压力差的作用下，向上运动到冷凝段42，并在此对外进行放热，当工质温度降低至冷凝温度时，气态工质凝结为液态工质，在重力作用下回流入蒸发段41内进行重复循环。在蒸发段41和冷凝段42的外侧敷设有保温层7，用于对分离式热管4进行保温。

图2和图3分别示出了本实用新型实施例提供的分离式热管的冷凝段的和蒸发段的侧视结构。

如图2和图3所示，蒸发段包括等间距排布的蒸发段分管411，冷凝段包括等间距排布的冷凝段分管421，保温层7包裹在蒸发段分管411和冷凝段分管421的外部。蒸发段分管411的出口与冷凝段分管421的入口连通，冷凝段分管421的出口与蒸发段分管411的入口连通，工质变为气态后从蒸发段分管411的出口、冷凝段分管421的入口进入冷凝段分管421，当再次变为液态时从冷凝段分管421的出口、蒸发段分管411的入口流回到蒸发段分管411内，实现循环流动。

换热器5设置在冷凝段42内，换热器的出口连通有供水管9，换热器5的入口通过第一管路与恒温控制阀3的出口连接，恒温控制阀3的入口通过第二管路与水泵2的出口连接，水泵2的入口连接有第三管路，第三管路伸入水箱1内，水泵2用于将水箱1的水泵入换热器5，换热器内的水在吸收工质放出的热量后从供水管9流出进行供热。

感温包6位于供水管9内，且感温包6与恒温控制阀3连接，感温包6用于感知供水管9内水的温度，并控制恒温控制阀3的开度，通过恒温控制阀3的开度进行供水量的调节。

当供水温度超过预设的最大温度时，恒温控制阀5开度增大，供水量增加，供水温度下降；反之，当供水温度低于预设的最小温度时，恒温控制阀5开度减小，供水量减少，供水温度上升。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种基于锅炉本体余热回收的供热系统，其特征在于，包括：水箱(1)、水泵(2)、恒温控制阀(3)、分离式热管(4)、换热器(5)和感温包(6)；其中，所述分离式热管(4)内具有工质，所述分离式热管(4)包括蒸发段(41)和冷凝段(42)，在所述蒸发段(41)与所述冷凝段(42)的外侧敷设有保温层(7)，所述冷凝段(42)位于安装在炉膛的顶部，所述蒸发段(41)紧贴于炉膛的前墙(8)；

所述换热器(5)设置在所述冷凝段(42)内，所述换热器(5)的出口连通有供水管(9)，所述换热器(5)的入口通过第一管路与所述恒温控制阀(3)的出口连接，所述恒温控制阀(3)的入口通过第二管路与所述水泵(2)的出口连接，所述水泵(2)的入口连接有第三管路，所述第三管路伸入所述水箱(1)内，所述水泵(2)用于将所述水箱(1)的水泵入所述换热器(5)，所述恒温控制阀(3)用于控制供水量的大小；

所述感温包(6)位于供水管(9)内，且所述感温包(6)与所述恒温控制阀(3)连接，所述感温包(6)用于感知所述供水管(9)的水温，并控制所述恒温控制阀(3)的开度。

2.根据权利要求1所述的基于锅炉本体余热回收的供热系统，其特征在于，所述蒸发段(41)包括等间距排布的蒸发段分管(411)，所述冷凝段(42)包括等间距排布的冷凝段分管(421)，所述蒸发段分管(411)的出口与所述冷凝段分管(421)的入口连通，所述冷凝段分管(421)的出口与所述蒸发段分管(411)的入口连通，所述工质在所述蒸发段分管(411)、所述冷凝段分管(421)内循环流动。

技术总结
本实用新型提供一种基于锅炉本体余热回收的供热系统，包括：水箱、水泵、分离式热管、换热器和感温包；分离式热管内具有工质，分离式热管包括蒸发段和冷凝段，在蒸发段与冷凝段的外侧敷设有保温层，冷凝段位于安装于炉膛的顶部，蒸发段紧贴在炉膛的前墙；换热器设置在冷凝段内，换热器的出口连通有供水管，水箱内的水通过水泵泵入换热器内，在换热器与水泵之间设置有调节水量的恒温控制阀；感温包位于供水管内，且感温包与恒温控制阀连接，感温包用于感知供水管的水温，并控制恒温控制阀的开度。本实用新型能够充分利用炉膛的余热对水进行加热，减少对炉膛前墙热量的散失，提高能源利用率，同时改善工作人员的环境，减少安全隐患。

技术研发人员：韩季廷;王宁;王忠言;姜薇薇;赵明亮;郭帅;刘秀;鲁绍博;李文斌;谭晨晨;刘研;金英爱
受保护的技术使用者：吉林省电力科学研究院有限公司;国网吉林省电力有限公司电力科学研究院;吉林大学;国家电网有限公司
技术研发日：2020.04.26
技术公布日：2021.01.05