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微型燃?xì)廨啓C(jī)余熱鍋爐的制作方法

文檔序號:5220609閱讀:345來源:國知局
專利名稱:微型燃?xì)廨啓C(jī)余熱鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種微型燃?xì)廨啓C(jī)高效多功能余熱鍋爐,亦可稱能源島余熱鍋爐,屬于能源領(lǐng)域的新型鍋爐。
背景技術(shù)
能源島是由微型燃?xì)廨啓C(jī)、余熱鍋爐和發(fā)電機(jī)等組成的電、熱、冷三聯(lián)供系統(tǒng)(CCHP)。其特點(diǎn)是能源利用率高,結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小,建設(shè)周期短,啟動快,調(diào)峰性能好,自動化程度高,環(huán)境污染小。余熱鍋爐是利用各種生產(chǎn)工藝的余熱生產(chǎn)蒸汽或熱水的熱能利用設(shè)備。由于生產(chǎn)工藝各不相同,目前國內(nèi)外余熱鍋爐品種繁多。國內(nèi)現(xiàn)有余熱鍋爐主要與大型燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)電站、大型柴油機(jī)以及冶金、化工等行業(yè)的工業(yè)爐窯配套,以吸收大型燃?xì)廨啓C(jī)和大型柴油機(jī)的排氣以及各種工業(yè)爐窯的排氣或工藝介質(zhì)的余熱。因這些生產(chǎn)工藝的排氣或工藝介質(zhì)的流量大、溫度較高,因而余熱鍋爐的容量也較大,但其結(jié)構(gòu)不緊湊,能源利用效率較低,功能單一。在國內(nèi),由于微型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)尚處于開發(fā)階段,與其配套的余熱鍋爐仍屬空白。在國外,歐美發(fā)達(dá)國家已掌握微型燃?xì)廨啓C(jī)及其配套的余熱鍋爐技術(shù),但其余熱鍋爐功能只是利用微型燃?xì)廨啓C(jī)排氣的余熱,結(jié)構(gòu)簡單,且因技術(shù)保密的原因未見其報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了充分利用微型燃?xì)廨啓C(jī)排氣的余熱生產(chǎn)蒸汽或熱水,以滿足生產(chǎn)或生活所需,同時(shí)提高能源島系統(tǒng)的能源利用率,提供一種多功能高效的微型燃?xì)廨啓C(jī)余熱鍋爐。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種微型燃?xì)廨啓C(jī)余熱鍋爐,其特點(diǎn)是,它包括爐膛、對流管束和煙氣凝結(jié)熱回收裝置,爐膛采用由內(nèi)層為爐膽、外層為鍋筒、中間通水的水冷套管式結(jié)構(gòu);對流管束采用多根帶有螺旋鰭片的管子組成;煙氣凝結(jié)熱回收裝置采用由多根帶有內(nèi)螺紋的管子所組成的管殼式結(jié)構(gòu);對流管束和煙氣凝結(jié)熱回收裝置位于爐膛的下方。
根據(jù)上述方案設(shè)計(jì)的余熱鍋爐,使余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)更加緊湊,提高煙氣與工質(zhì)之間的熱交換效率,可靠高效吸收煙氣中水蒸汽的凝結(jié)熱,降低余熱鍋爐的排煙溫度,確保較高的燃燒效率和能源利用率,也使得余熱鍋爐可根據(jù)需要作為無補(bǔ)燃余熱鍋爐與燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合運(yùn)行,或作為帶補(bǔ)燃油或氣的余熱鍋爐與燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合運(yùn)行,或作為燃油或燃?xì)忮仩t獨(dú)立運(yùn)行。


圖1為微型燃?xì)廨啓C(jī)余熱鍋爐結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為爐膛結(jié)構(gòu)主視圖;圖3為爐膛結(jié)構(gòu)側(cè)視圖;圖4為對流管束螺旋鰭片管結(jié)構(gòu)示意圖;圖5為圖4之I部放大圖;圖6為煙氣凝結(jié)熱回收裝置結(jié)構(gòu)主視圖;圖7為煙氣凝結(jié)熱回收裝置結(jié)構(gòu)俯視圖;圖8為煙氣凝結(jié)熱回收裝置結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明實(shí)施例結(jié)合附圖作一說明,由圖1-8所示,一種微型燃?xì)廨啓C(jī)余熱鍋爐,其特征在于,它包括爐膛1、對流管束2和煙氣凝結(jié)熱回收裝置3,爐膛1采用由內(nèi)層為爐膽5,外層為鍋筒4,中間通水的水冷套管式結(jié)構(gòu);對流管束2采用多根帶有螺旋鰭片7的管子組成;煙氣凝結(jié)熱回收裝置3采用由多根帶有內(nèi)螺紋的管子8所組成的管殼式結(jié)構(gòu);對流管束2和煙氣凝結(jié)熱回收裝置3位于爐膛1的下方。所述的爐膛1外置有多個(gè)觀察窗6,本實(shí)施例中,由圖2所示,在爐膛的正面、背面和后分別置有3個(gè)、2個(gè)、1個(gè)觀察窗,可觀察爐內(nèi)的情況,可作為試驗(yàn)研究及進(jìn)一步優(yōu)化鍋爐之用。
本發(fā)明的余熱鍋爐以不同方式運(yùn)行時(shí)其煙氣流程分別為(1)當(dāng)該余熱鍋爐作為無補(bǔ)燃余熱鍋爐與燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合運(yùn)行時(shí),來自燃?xì)廨啓C(jī)的高溫?zé)煔庥慑仩t后墻處進(jìn)入,沿鍋爐長度方向橫向沖刷由多根帶有螺旋鰭片7的管子組成的對流管束2,然后,煙氣在鍋爐前墻處折回進(jìn)入煙氣凝結(jié)熱回收裝置3的由多根帶有內(nèi)螺紋的管子8所組成的內(nèi)螺紋管束內(nèi),冷卻至一定溫度由后墻處排出。
(2)當(dāng)該余熱鍋爐作為帶補(bǔ)燃油或氣的余熱鍋爐與燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合運(yùn)行時(shí),來自燃?xì)廨啓C(jī)的高溫?zé)煔庠阱仩t內(nèi)的流程與(1)相同。此時(shí),補(bǔ)燃燃料采用安裝在鍋爐前墻的燃燒器在爐膛1的爐膽5腔內(nèi)燃燒,燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庥慑仩t后部爐膽底部的煙道流出,與來自燃?xì)廨啓C(jī)的高溫?zé)煔饣旌虾笠来瘟鹘?jīng)對流管束2和煙氣凝結(jié)熱回收裝置3后排出鍋爐。
(3)當(dāng)該余熱鍋爐作為燃油或燃?xì)忮仩t獨(dú)立運(yùn)行時(shí),燃料采用安裝在鍋爐前墻的燃燒器在爐膛1的爐膽5腔內(nèi)燃燒,燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庥慑仩t后部爐膽5底部的煙道流出,依次流經(jīng)對流管束2和煙氣凝結(jié)熱回收裝置3后排出鍋爐。
余熱鍋爐以不同方式運(yùn)行時(shí)其管內(nèi)工質(zhì)的流程相同,鍋爐給水經(jīng)煙氣凝結(jié)熱回收裝置進(jìn)入爐膛水冷套,然后在水冷套和對流管束組成回路內(nèi)形成自然循環(huán),最后,達(dá)到額定參數(shù)的工質(zhì)由鍋爐頂部排出。
本發(fā)明所設(shè)計(jì)的余熱鍋爐具有如下特點(diǎn)1、能源利用率高由于采用了螺旋鰭片管強(qiáng)化傳熱技術(shù)和煙氣中水蒸汽冷凝放熱回收技術(shù),可使整個(gè)能源島系統(tǒng)的能源利用效率達(dá)到90%,遠(yuǎn)高于目前能源島系統(tǒng)能源利用效率(約80%),更是常規(guī)火電廠能源利用效率的2.5倍以上。
2、余熱鍋爐可根據(jù)不同需要采用多種運(yùn)行方式,且操作方便a)作為微型燃?xì)廨啓C(jī)余熱鍋爐運(yùn)行利用燃?xì)廨啓C(jī)排氣的余熱直接生產(chǎn)蒸汽或熱水;b)余熱鍋爐獨(dú)立運(yùn)行當(dāng)微型燃?xì)廨啓C(jī)停運(yùn)時(shí),余熱鍋爐可利用所配的燃燒器燃油或燃天然氣,生產(chǎn)蒸汽或熱水;c)作為帶補(bǔ)燃余熱鍋爐運(yùn)行當(dāng)生產(chǎn)或生活用熱負(fù)荷較大時(shí),余熱鍋爐在利用燃?xì)廨啓C(jī)排氣余熱的同時(shí)進(jìn)行補(bǔ)燃,以提高余熱鍋爐的供熱量;d)可根據(jù)用戶的不同需要,提供蒸汽或熱水;e)余熱鍋爐補(bǔ)燃燃料可根據(jù)燃料供應(yīng)情況采用輕柴油或天然氣。
3、結(jié)構(gòu)緊湊能源島余熱鍋爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎,布置合理,體積小,與燃?xì)廨啓C(jī)采用模塊化連接,可與燃?xì)廨啓C(jī)一起安裝于一輛機(jī)動車上,或大樓地下室。
4、自動化程度高余熱鍋爐采用微機(jī)控制,與燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),能自動調(diào)節(jié)燃?xì)廨啓C(jī)的排氣背壓,自動調(diào)節(jié)能源島系統(tǒng)發(fā)電、供熱負(fù)荷比例及相應(yīng)參數(shù)。余熱鍋爐補(bǔ)燃采用程序點(diǎn)火,并設(shè)自動熄火保護(hù),操作靈活、方便。
權(quán)利要求
1.一種微型燃?xì)廨啓C(jī)余熱鍋爐,其特征在于,它包括爐膛(1)、對流管束(2)和煙氣凝結(jié)熱回收裝置(3),爐膛(1)采用由內(nèi)層為爐膽(5),外層為鍋筒(4),中間通水的水冷套管式結(jié)構(gòu);對流管束(2)采用多根帶有螺旋鰭片(7)的管子組成;煙氣凝結(jié)熱回收裝置(3)采用由多根置有內(nèi)螺紋的管子(8)所組成的管殼式結(jié)構(gòu)對流管束(2)和煙氣凝結(jié)熱回收裝置(3)位于爐膛(1)的下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型燃?xì)廨啓C(jī)余熱鍋爐,其特征在于,所述的爐膛(1)外置有多個(gè)觀察窗(6)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種微型燃?xì)廨啓C(jī)高效多功能余熱鍋爐,其特點(diǎn)是,它包括爐膛、對流管束和煙氣凝結(jié)熱回收裝置,爐膛采用由內(nèi)層為爐膽、外層為鍋筒、中間通水的水冷套管式結(jié)構(gòu);對流管束采用多根帶有螺旋鰭片的管子組成;煙氣凝結(jié)熱回收裝置采用由多根帶有內(nèi)螺紋的管子所組成的管殼式結(jié)構(gòu)對流管束和煙氣凝結(jié)熱回收裝置位于爐膛的下方。根據(jù)上述方案設(shè)計(jì)的余熱鍋爐,使余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)更加緊湊,提高煙氣與工質(zhì)之間的熱交換效率,可靠高效吸收煙氣中水蒸汽的凝結(jié)熱,降低余熱鍋爐的排煙溫度,確保較高的燃燒效率和能源利用率,也使得余熱鍋爐可根據(jù)需要作為無補(bǔ)燃余熱鍋爐與燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合運(yùn)行,或作為帶補(bǔ)燃油或氣的余熱鍋爐與燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合運(yùn)行,或作為燃油或燃?xì)忮仩t獨(dú)立運(yùn)行。
文檔編號F02C6/18GK1556310SQ20041001568
公開日2004年12月22日 申請日期2004年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月8日
發(fā)明者劉聿拯, 袁益超, 劉向龍 申請人:上海理工大學(xué)
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