[发明专利]一种烟气余热回收利用方法

说明书

技术领域：

本发明属于能源回收利用工艺技术领域，涉及一种烟气余热回收利用方法，特别是涉及一种将动力型热管应用于对锅炉(窑炉或各种工业生产过程)产生的烟气余热进行高效回收利用的方法。

背景技术：

能源的高效利用与节能环保已成为决定人类社会能否长期可持续快速发展的关键问题，正日益受到人们的重视，而如何利用好锅炉(窑炉或各种工业生产过程)的烟气余热，对解决能源的高效利用与节能环保问题具有十分重要的意义。从总体上看，目前我国锅炉或窑炉的能源利用效率低，能源经济效益差，能源利用系统的技术和管理落后的局面没有得到根本转变，比国外先进国家规模经济效益差。很多产品的单位能耗与发达国家相比差距很大，如钢铁、发电、建材、化工等行业的主要工业产品单位能耗高出20％-80％，有很大的节能潜力。钢铁、发电、建材、化工、轻纺和机械等主要耗能工业的余热利用率仅为4％-5％，工业锅炉和窑炉的热效率为70％左右。因此，依靠科技进步，利用现代技术，改造工业锅炉及窑炉，提高热效率，首先应减少余热排空，同时提高隔热、绝热、保温性能。

目前，锅炉(窑炉或各种工业生产过程)产生的烟气余热回收主要是通过利用水的显热来回收余热的省煤器和通过利用空气的显热来回收余热的空气预热器，其中利用水的显热来回收烟气余热的省煤器水流量大，水泵耗功多，换热系数低，经济性差；而且，只要有一根水管破裂，就会影响锅炉(窑炉或各种工业生产过程)的正常运行，存在安全隐患；此外，当进口水温较低时，常出现部分省煤器管道低于酸露点温度而造成管道酸腐蚀现象；利用空气显热来回收余热的空气预热器的主要缺点是：无论是间壁式空气预热器，还是回转式空气预热器，空气通道和烟气通道必须紧连在一起，工程布置难度大，还存在空气与烟气互混等现象；而且，由于气气换热系数低，换热器庞大，使烟道也很庞大；此外，当进口空气温度较低时，常出现空气预热器低于酸露点温度而造成的换热器腐蚀现象。为解决利用水的显热回收余热的省煤器和利用空气的显热回收余热的空气预热器存在的上述问题，出现了热管省煤器和热管空气预热器，现有的热管省煤器和热管空气预热器应用的都是重力式热管，由几十、几百乃至几千根热管构成热管省煤器或热管空气预热器，这种热管省煤器或热管空气预热器较利用水的显热回收余热的省煤器和利用空气的显热回收余热的空气预热器提高了部分换热效率，减小了换热面积，但仍存在许多不足，水路与烟道、被加热的空气与烟道还是必须紧连在一起，工程布置难度大；几十、几百乃至几千根热管紧密布置，不易于检修，也难以发现哪根热管已失效；几十、几百乃至几千根热管的工作工况各不相同，整体换热量无法控制，排烟温度也无法控制，同样难以避免出现酸露点而造成管道或换热器的腐蚀现象。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计提供一种烟气余热回收利用方法，实现烟气余热的高效回收利用，解决现有技术中烟气余热回收利用时存在的问题。

为了实现上述目的，本发明在烟气余热回收装置中实现，其具体回收利用的过程是：烟气依次通过第1个省煤器热管循环的热管蒸发器、第2个省煤器热管循环的热管蒸发器、...、第n个省煤器热管循环的热管蒸发器,然后再通过第1个空气预热器热管循环的热管蒸发器、第2个空气预热器热管循环的热管蒸发器、...、第m个空气预热器热管循环的热管蒸发器,其中1≤n≤10，1≤m≤10；n+m个热管蒸发器内热管工质吸收烟气余热后发生气液相变过程，降低烟气温度，实现烟气余热的高效回收利用；每个热管的具体工作过程是：溶液泵通过输液管从多功能储液罐中抽取液体工质，提升压力后的液体工质由供液母管和均液管均匀地分配到热管蒸发器中，在热管蒸发器中的液体工质吸收烟气余热，发生液-气相变过程，转化为气液两相流后经气液收集管流入气液两相流母管，该气液两相流经气液分配管均匀分配到热管冷凝器中，气液两相流工质在热管冷凝器中将热量传递给被加热的水或空气后，完全冷凝为液体工质，该液体工质由冷凝器到多功能罐连管输送到多功能储液罐，多功能储液罐中的液体工质再次经输液管进入溶液泵，如此循环往复，连续不断地将烟气余热传递给被加热的水或空气，实现烟气余热的高效回收利用。