[实用新型]一种蒸汽锅炉烟气余热回收利用装置

说明书

技术领域

本发明涉及蒸汽锅炉烟气余热回收利用，尤其是针对负荷变动频繁的蒸汽锅炉烟气余热回收利用装置。

背景技术

生产企业中大量采用工业燃气锅炉来提供蒸汽热源，由于其运行灵活，操作简单及适应性强等特点，这些工业燃气锅炉在实际应用中会根据生产工艺的需要，造成启停及负荷变化较为频繁的情况，而运行工况的不稳定会影响到尾部排烟量的变化，同时也造成锅炉给水速率的变化。热源流量的不稳定性，对烟气余热回收系统的控制方法、以及回收装置的设计提出了更高的要求。

作为一种以改造为主的余热回收技术，需保证在设备投运前后不会对原有的设备和工艺造成明显的影响，且能在设备出现故障后及时的切换或还原到原有的系统，保证原有系统的正常运行，因此，改造工艺最好在以原有的烟道中接支管旁通的方法引出锅炉烟气，同时保证烟气在换热设备及管道中所受到的阻力不至于比原有的烟道及管道阻力更大，这要求对换热器阻力设计上有严格要求，否则出现“阻滞”作用，甚至引起炉膛在停止燃烧时，炉内残留的高温烟气经由燃烧器入口，严重影响到燃烧器设备的安全运行，即合理设计换热器烟气侧阻力也是其中的关键参数之一，这样不仅可以省去额外的增加引风机等设备的投资，还可以简化系统组成，提高系统的整体可靠性。

基于成本因素及便利性方面的考虑，对于很多小型的燃气锅炉，其除氧器给水的加热经常采用锅炉蒸汽，这从能量的利用效率来看是不符合能量的梯级利用原则，存在着高品位能源的浪费，如果采用热能品位更低的烟气余热来加热除氧器给水，将给水由常温提升到尽可能高的温度（这视排烟温度而定，通常控制在不超过100℃），这就可以大大减少甚至完全取代原有的锅炉蒸汽加热工艺，通过节省下来的加热蒸汽实现系统整体能源利用率的提高，针对现有技术中对象的烟气温度通常在200℃左右，而给水温度入口在5~25℃左右（视季节而定），加热后升温到95℃左右，当入口水温较低时可能出现烟气中的水蒸汽冷凝，可充分挖掘烟气中的潜热，实现能量利用效率的最大化。

蒸汽锅炉负荷的调整，会产生烟气温度、流量的波动，以及给水流率的变化，由于烟气排出时间与给水时间不是完全同步，如何更好的化解能量在释放及吸收时间上的矛盾，在很大程度上决定了该余热回收系统能否实现其能量回收效率的最大化。针对系统运行负荷有一定波动的特点，需研发一种针对负荷变动频繁的蒸汽锅炉烟气余热回收的利用方法及装置，以实现该类型系统余热的高效回收。

综上，现有技术中存在如下需解决的几个技术问题：1、余热回收系统能解决烟气热流量与给水需热量在时间上的不同步问题；2、换热器的烟道阻力小于原有烟囱及烟道的总阻力；3、通过烟气余热回收来加热给水温度，提高锅炉系统能量利用率；4、运行时不影响原有设备及工艺流程；5、余热回收系统与原有系统可以顺畅切换；6、余热回收系统结构及控制逻辑简单可靠，且设备易维护检修等。

发明内容

针对上述现有技术中存在的技术问题，结合实际工程及工艺的要求，本发明提出一种针对在负荷变动频繁情况下的蒸汽锅炉烟气余热回收利用装置，其目的是当锅炉运行负荷经常受工艺需求而变化时，如何将其排出的烟气余热回收并提供给同样存在流量波动、且时间上不同步的给水，通过提高加热给水温度，减少加热给水的蒸汽消耗量，进而提高锅炉系统的能源利用效率，提高用户的经济效益，达到节约成本，降低能耗的目的。

为了实现上述目的，本发明提出一种蒸汽锅炉烟气余热回收利用装置，采取了如下的技术方案：

一种燃气锅炉烟气余热回收利用装置，包括至少一个缓冲水箱1，缓冲水箱1底部一侧设有间断性给水入口11，缓冲水箱1底部另一侧设有与循环水泵2一侧连接的连续循环冷水出口13，循环水泵2的另一侧连接换热器3进口，换热器3出口连接缓冲水箱1顶部另一侧的连续循环热水入口14，缓冲水箱1顶部一侧设有间断性给水出口12。

进一步的，所述缓冲水箱1箱体内部采用横隔板错位式层片结构。缓冲水箱1的内部结构是由：平行隔板10，间断性给水入口11，间断性给水出口12，连续循环冷水出口13，连续循环热水入口14，箱体15，箱支撑脚16，排污口17，箱支撑脚底板18，安全阀接口19组成，其中平行隔板10是以错位的结构形式设置。以确保缓冲水箱内水在流动过程中维持明显的冷热水界面，减少冷热水之间的对流及混合。

进一步的，所述的换热器3是翅片式换热器。

进一步的，所述的换热器3一端连接原有设备的锅炉尾部烟道41，另一端连接旁通烟道31。

进一步的，在上述锅炉尾部烟道41中设有控制烟气流通的烟道挡板42。