一种多回程烟风换热系统的制作方法

本发明属于烟气换热，更具体地说，涉及一种多回程烟风换热系统。

背景技术：

1、在工业锅炉、固废焚烧炉及各类工业窑炉等高温设备的运行过程中，排出的烟气通常携带大量高品质余热。若该类高温烟气直接排入大气，不但造成空气污染，而且极大地浪费了能源。

2、为了将高温烟气中的热量回收并加以有效利用，现有技术提出了一系列烟风换热系统，通过间壁换热的方式将烟气热量传递至助燃空气或工艺用风，以此提升能源利用效率。其中，交叉流换热系统作为一种常用的换热方式，是指烟气与空气两种换热介质呈相互垂直的流向布置，烟气横向冲刷换热管束外壁，空气在管束内部纵向流动，且烟气整体流向与空气整体流程呈顺流或逆流，通过换热管壁完成热量传递的换热装置。在此背景下，如何进一步提升高温烟气与待预热空气之间的换热效率，一直是行业内持续研究优化的重要方向。

3、经检索，在cn108036660a的专利中，公开了一种烟气换热器。该申请案，包括：空气出口集箱，空气进口集箱，烟气管管群，空气管管群和烟气出口集箱；空气出口集箱下部与烟气内筒体焊接，上部与法兰焊接；空气进口集箱为空心圆柱体，上部和下部与烟气外筒体焊接形成空腔；内筒内部、上转烟管群管内，烟气内筒外部和烟气外筒内部构成的环缝，烟气管管群管内，封板和法兰构成的烟气集箱、烟气出口装置构成烟气通道；空气进口装置，空气进口集箱，外筒内部和烟气外筒外部组成的环缝，空气管管群管内，烟气内筒外部和内筒外部构成的环缝，空气出口集箱构成空气通道。该申请中，通过结构的设计实现烟气回型流动与空气回型流动交叉，在流动过程中实现高效的换热。

4、又如，在cn217715033u的专利中，公开了一种烟风道交叉布置的换热装置。该申请案中，通过将扁形冷媒通道和呈扁形热媒通道以相互穿插的方式交叉布置，使得换热介质的流场更为均匀，且通过换热器和扁形通道共同进行了两次换热，使得换热效率进一步提升。

5、以上申请案均涉及对烟风换热系统的技术改进，但行业内仍需要更为丰富多样性的设计，以进一步提升高温烟气与待预热空气之间的换热效率。

技术实现思路

1、要解决的问题

2、针对以上现有技术中存在的至少一些问题，本发明提出一种多回程烟风换热系统，其目的在于进一步提升高温烟气与待预热空气之间的换热效率。

3、技术方案

4、为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

5、本发明的一种多回程烟风换热系统，包括相互独立的烟气通道和一次风通道；

6、所述的一次风通道为多回程通道，所述的烟气通道整体垂直于该多回程通道所在的平面，使得烟气通道的同一等温烟气截面同时覆盖该多回程通道每个回程通道。

7、在一些实施方式中，所述的一次风通道由至少两级一次风回程通道组成，相邻两级一次风回程通道之间通过转弯风道首尾连通。

8、在一些实施方式中，包括壳体，所述的壳体内设置若干呈横向分布且依次连通的换热管束，该换热管束的内腔形成所述的一次风回程通道，所述壳体的内腔与换热管束的外壁之间形成所述的烟气通道。

9、在一些实施方式中，所述的换热管束与壳体之间配备有独立的膨胀补偿机构。

10、在一些实施方式中，所述一次风通道的下方配备有灰尘收集装置。

11、在一些实施方式中，还包括与烟气通道相互连通的烟气收集箱，且沿烟气通道的延伸方向，所述一次风通道的后方还设有二次风通道。

12、在一些实施方式中，所述的二次风通道为多回程通道，且该二次风通道的多个二次风回程通道沿烟气通道的延伸方向依次分布。

13、在一些实施方式中，沿烟气通道的延伸方向，所述一次风通道的前方设有换热器。

14、在一些实施方式中，所述的一次风通道内一次风的流量小于二次风通道内二次风的流量，一次风通道内一次风的压力大于二次风通道内二次风的压力。

15、有益效果

16、相比于现有技术，本发明的有益效果为：

17、（1）本发明的一种多回程烟风换热系统，相比于传统整体呈纵向分布的多回程通道，烟气通道内的烟气只能沿流动方向依次对每个回程通道进行加热；而本发明的一次风通道整体呈横向分布，烟气垂直于一次风通道所在的平面，使得同一等温烟气截面可同步包覆、加热多回程不同温度段，可有效提升换热效率。同时，横向分布的一次风通道有利于飞灰的沉降，从而降低了附着在管壁形成灰垢隔热层的风险，进一步提高了换热效率。

18、（2）本发明的一种多回程烟风换热系统，每一回程换热管束配备有独立的膨胀补偿机构，可针对不同温度区间的换热管束产生的差异化热变形单独补偿，避免多回程管束共用膨胀结构时，不同热膨胀量相互拉扯引发的密封渗漏、管束变形开裂等问题，有效提升设备在高温、变负荷工况下的运行可靠性。

19、（3）本发明的一种多回程烟风换热系统，通过换热器的设置，可先对超高温烟气进行降温，再进入一次风通道、二次风通道，避免超高温烟气直接冲刷换热管束造成管材过热、热变形。同时，通过灰尘收集装置的设置，可对沉降下来的飞灰进行及时收集并排出，减少管束表面积灰，可长期维持稳定的换热系数；同时，降低设备清灰维护的频次。

1.一种多回程烟风换热系统，包括相互独立的烟气通道（100）和一次风通道（300）；

2.根据权利要求1所述的一种多回程烟风换热系统，其特征在于：所述的一次风通道（300）由至少两级一次风回程通道（310）组成，相邻两级一次风回程通道（310）之间通过转弯风道（320）首尾连通。

3.根据权利要求2所述的一种多回程烟风换热系统，其特征在于：包括壳体，所述的壳体内设置若干呈横向分布且依次连通的换热管束（200），该换热管束（200）的内腔形成所述的一次风回程通道（310），所述壳体的内腔与换热管束（200）的外壁之间形成所述的烟气通道（100）。

4.根据权利要求3所述的一种多回程烟风换热系统，其特征在于：所述的换热管束（200）与壳体之间配备有独立的膨胀补偿机构（500）。

5.根据权利要求4所述的一种多回程烟风换热系统，其特征在于：所述一次风通道（300）的下方配备有灰尘收集装置（600）。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种多回程烟风换热系统，其特征在于：还包括与烟气通道（100）相互连通的烟气收集箱（800），且沿烟气通道（100）的延伸方向，所述一次风通道（300）的后方还设有二次风通道（400）。

7.根据权利要求6所述的一种多回程烟风换热系统，其特征在于：所述的二次风通道（400）为多回程通道，且该二次风通道（400）的多个二次风回程通道（410）沿烟气通道（100）的延伸方向依次分布。

8.根据权利要求7所述的一种多回程烟风换热系统，其特征在于：沿烟气通道（100）的延伸方向，所述一次风通道（300）的前方设有换热器（700）。

9.根据权利要求7所述的一种多回程烟风换热系统，其特征在于：所述的一次风通道（300）内一次风的流量小于二次风通道（400）内二次风的流量，一次风通道（300）内一次风的压力大于二次风通道（400）内二次风的压力。