[发明专利]锅炉烟气蒸发冷却装置

说明书

技术领域

本发明涉及锅炉节能领域，特别是涉及一种锅炉烟气蒸发冷却装置。

背景技术

燃油、燃气、燃生物质、燃煤锅炉的排出的烟气温度较高，一般都在150℃以上，特别是蒸汽锅炉，许多超过200℃，这些燃料燃烧都产生大量的水蒸气，使得烟气携带大量的汽化潜热。高温烟气的直接排放极大的浪费的宝贵的清洁能源，同时增加了污染物排放，危害生态环境。为解决此类问题，提出了烟气热能回收技术，即在烟道中设置换热器，利用高温烟气加热水或者空气，从而降低烟气温度，使烟气中的水蒸气冷凝释放汽化潜热，提高设备热效率。

目前，国内一般采用翅片管或热管作为换热器，并用冷却水进一步吸收烟气中的热量。但是，烟气中水蒸气的露点较低，一般在60℃以下，要回收这部分热量必须克服传热温差小的限制，而翅片管和热管由于受热面积和换热效率有限，只能将烟气温度降到80℃左右，无法达到冷凝烟气水蒸汽的效果，同时，当换热器中水温低于烟气露点温度时，将有冷凝现象，冷凝水呈酸性及溶解有较多的氧气及二氧化碳，而换热器一般为金属制品，因此冷凝水对设备将有明显的腐蚀作用，如果烟气中含有硫，腐蚀情况会更严重，故设备的使用寿命短、维修成本高。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是烟气冷凝器寿命短、传热性能不好、冷却效果差，提供一种锅炉烟气蒸发冷却装置，其使用寿命较长、传热性能较好且冷却效果佳。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种锅炉烟气蒸发冷却装置，包括：冷凝器、烟道管、烟气出口和烟气入口，所述装置还包括：蒸发器、压力泵、蒸汽管、回流管和气水分离器，所述蒸发器设置在烟道管壁上，所述冷凝器置于烟道管上方并通过压力泵与蒸发器相连接，所述压力泵与冷凝器之间通过蒸汽管进行连接，所述冷凝器和蒸发器之间通过回流管进行连接，所述气水分离器与烟道管相连并置于烟道管出口处。

在本发明一个较佳实施例中，所述蒸发器中填充有蒸发冷却介质。

在本发明一个较佳实施例中，所述冷凝器为翅片式结构。

在本发明一个较佳实施例中，所述蒸发冷却介质的沸点温度与烟气中水蒸气的露点温度相对应。

在本发明一个较佳实施例中，所述烟道管采用耐腐蚀材料制成，或者是在烟道管内侧管壁涂抹一层防腐蚀材料。

在本发明一个较佳实施例中，所述装置可以应用在烧煤、油、天然气以及生物质的锅炉领域。

本发明的有益效果是：

1、该冷却装置能够形成自身循环系统，无冷凝水回收装置，不会造成水资源的大量浪费，结构简单、易控制；

2、冷凝器接触面积大，换热效率高，烟气冷凝彻底；

3、耐腐蚀性能较好。

4、减少了污染物的排放。

附图说明

图1是本发明锅炉烟气蒸发冷却装置一较佳实施例的结构示意图；

附图中各部件的标记如下：1、冷凝器，2、烟气入口，3、烟气出口，4、烟道管，5、蒸发器，51、蒸发冷却介质，6、压力泵，7、蒸汽管，8、气水分离器，9、回流管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1，本发明实施例包括：冷凝器1、烟道管4、烟气出口3、烟气入口2、蒸发器5和气水分离器8，烟道管4一边接烟气入口2，另一边经气水分离器8接至烟气出口，烟道管4上方设置冷凝器1，冷凝器1一端通过蒸气管7连接压力泵6，压力泵6通过蒸气管7接烟道管4，冷凝器1通过回流管9接烟气管。

蒸发器5中填充有蒸发冷却介质51，通过控制蒸发器5中的压力和温度，调整蒸发冷却介质51的沸点与烟气中水蒸气的露点温度相对应，使得烟气中的水蒸气迅速冷凝。

冷凝器1采用翅片式结构，增大了冷却接触面积，传热效率较好。

烟道管4采用耐腐蚀材料制成，或者是在烟道管4内侧管壁涂抹一层防腐蚀材料，可以有效防止酸性冷凝水的侵蚀，延长了设备的使用年限。

区别于现有技术，本发明采用蒸发冷却技术对锅炉烟气进行冷凝处理，使得烟气中的水蒸气迅速到达露点，从而发生快速冷凝，冷却效果较好；烟气出口处设有气水分离器，进一步吸收烟气中的水分，只让气体排出，减少了环境污染。