一种结合锅炉烟气冷凝热的热源塔溶液浓缩系统的制作方法

本技术涉及烟气废热回收利用与溶液浓缩的，尤其涉及一种结合锅炉烟气冷凝热的热源塔溶液浓缩系统。

背景技术：

1、在当前工业生产中，尤其是在使用锅炉供热的场合，常压热水锅炉在运行过程中会产生大量的高温烟气。这些烟气通常直接排放到大气中，不仅造成了大量的热量损失，使得能源的综合利用效率低下，而且排放的废热也对环境造成了一定的热污染。随着国家对节能减排和能源综合利用要求的不断提高，如何有效地回收并利用这部分低温余热，成了一个重要的技术挑战。

2、热源塔溶液浓缩作为一种常见的工业过程，需要持续稳定的热能输入以蒸发水分，提高溶液浓度。传统的热源塔溶液浓缩系统往往采用独立的能源供应方式，例如燃油、燃气或电加热等，这不仅增加了系统的运行成本，也与工业节能降耗的大趋势相悖。因此，将锅炉排放的低温烟气冷凝热与溶液浓缩系统结合起来，用工业废热作为浓缩系统的主要热源，是实现系统节能、降低运行费用的理想方案。

3、然而，在将高温烟气中的热量传递给待浓缩溶液的过程中，需要使用换热器。由于溶液在受热蒸发过程中，其内部溶解的盐类或杂质会随着水分的蒸发而析出，极易在换热器的内壁形成结垢或结晶。这种垢层的存在会显著增加换热热阻，导致换热效率急剧下降，进而影响整个浓缩系统的运行稳定性和经济性，严重时甚至需要停机进行化学清洗或机械清理，维护成本高昂。现有的浓缩换热系统大多缺乏一种高效、自动化、在线的内部清洁机制，难以在系统连续运行中有效解决结垢，为此提出一种结合锅炉烟气冷凝热的热源塔溶液浓缩系统来解决上述问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中，热源塔溶液浓缩系统缺乏有效的自动化清洁机制，导致换热部件容易结垢且换热效率下降，影响系统稳定运行和经济效益的问题，本实用新型旨在提供一种结构经过改良的、能够有效解决上述问题的结合锅炉烟气冷凝热的热源塔溶液浓缩系统。

2、本实用新型提供一种结合锅炉烟气冷凝热的热源塔溶液浓缩系统，包括常压热水锅炉、烟气冷凝回收机构、再生前的溶液管、溶液回液管机构以及再生机构。

3、所述烟气冷凝回收机构内部安装有翅片管，常压热水锅炉的烟道出口端与烟气冷凝回收机构的烟气入口端连通，翅片管的进液端密封对接再生前的溶液管，翅片管的出液端密封对接溶液回液管机构，溶液回液管机构的出液端连通至再生机构的溶液入口端。

4、其中，所述烟气冷凝回收机构内部设有清洁组件。所述清洁组件包括电机、转盘、转动臂、移动杆以及刮板。

5、所述电机固定安装于烟气冷凝回收机构的内部并驱动转盘旋转，转盘的中心与电机的输出端固定连接，转盘的偏心位置转动连接转动臂的一端，转动臂的另一端转动连接移动杆的一端。所述翅片管的内壁固定连接有限位块，移动杆贯穿限位块并与限位块的内壁滑动连接。所述刮板固定连接于移动杆远离转动臂的一端并抵接于翅片管的内壁，移动杆在转盘的驱动下沿翅片管的轴线方向做往复直线运动。这种曲柄滑块式的传动结构，确保了刮板能够高效、稳定地对翅片管内壁进行往复刮擦清洁。

6、优选的，所述刮板的外壁固定连接有清洁垫，所述清洁垫的材质优选为聚四氟乙烯，所述刮板的材质优选为不锈钢。聚四氟乙烯材质的清洁垫具有耐高温、低摩擦的特点，能够紧密贴合翅片管的内壁，有效去除垢体，同时保护管壁不受刮伤。

7、优选的，所述烟气冷凝回收机构采用双层防护结构，包括呈内外嵌套结构的防护壳一以及防护壳二，防护壳一与防护壳二之间通过加强筋固定连接，所述防护壳二与清洁组件均位于翅片管的内部，所述电机固定安装于防护壳二的内壁上。

8、优选的，所述再生机构包括再生水泵、再生电动调节阀以及汽水分离器。所述再生水泵与所述再生电动调节阀依次通过法兰固定安装在再生前的溶液管的管路上，用于精确控制溶液的输送流量与压力，所述溶液回液管机构的出液端与汽水分离器的混合液入口端密封连接。

9、优选的，所述再生机构还包括导流板以及除雾器。所述汽水分离器的内部通过焊接固定安装有导流板，所述除雾器通过支架固定安装于汽水分离器的内部且位于导流板的下方。这种结构能够实现加热溶液混合物的高效气液分离，通过导流板改变流向和除雾器进一步提纯，提高浓缩溶液的纯度。

10、优选的，所述汽水分离器的液体出口端与溶液供液管的一端密封连接，所述溶液供液管的另一端连通有进塔溶液干管二，进塔溶液干管二用于与热源塔的溶液入口端对接，所述汽水分离器的气体出口端焊接连通有水蒸气管，用于排出分离后的水蒸气，形成溶液的完整循环路径。

11、优选的，所述系统还包括稀溶液箱、浓溶液箱、浓度控制装置以及出塔溶液干管一。所述出塔溶液干管一的一端用于与热源塔的溶液出口端连接，其另一端与再生前的溶液管的入口端连通，所述浓度控制装置通过专用调配管路分别与稀溶液箱及浓溶液箱连通，用于实现溶液浓度的实时精准调控。

12、优选的，所述烟气冷凝回收机构的底部焊接连通有冷凝水排放口，所述系统还包括收液管，所述收液管的一端与浓溶液箱连通用于将盐溶液浓缩提纯后储存在浓溶液箱中。冷凝水排放口用于排出烟气中的水汽冷凝物，收液管则便于系统维护时的溶液回收。

13、本实用新型具有如下有益效果：

14、1、本实用新型，通过设置结合锅炉烟气冷凝热的换热机构，将锅炉排出的高温烟气作为热源，解决了现有技术中能量利用率低、烟气余热未被有效利用的问题，达到了节能减排、提高系统经济性的技术效果。

15、2、本实用新型，通过在翅片管内部设置由电机、转盘、转动臂、移动杆以及刮板组成的曲柄滑块式清洁组件，解决了现有换热部件在长期运行中溶液结垢导致换热效率下降的问题，达到了对翅片管内壁进行自动化、高效、往复刮擦清洁，保障系统长期稳定运行的技术效果。

16、3、本实用新型，通过再生机构中的汽水分离器、导流板和除雾器的协同作用，以及连接稀溶液箱、浓溶液箱的浓度控制装置，解决了现有系统溶液浓缩与分离效率不高以及浓度调控不精准的问题，达到了实现高效气液分离，并对溶液浓度进行精准调控的技术效果。

17、4、本实用新型，通过将常压热水锅炉、烟气冷凝回收机构、再生机构以及溶液循环管路集成，构建了一个完整的利用烟气余热进行溶液浓缩的闭环系统，解决了现有技术中缺乏从废热利用到浓缩再生、再到浓度调控的整体解决方案的问题，达到了技术方案完整、流程合理、具有高度实用性的技术效果。

18、5、本实用新型，通过采用内外嵌套的防护壳结构，将核心换热组件和清洁组件置于防护壳内部，并设置冷凝水排放口和收液管，解决了现有系统结构不够紧凑和维护不便的问题，达到了结构紧凑、有利于保护核心部件、便于维护和溶液回收的技术效果。

1.一种结合锅炉烟气冷凝热的热源塔溶液浓缩系统，包括：常压热水锅炉（1）、烟气冷凝回收机构（2）、再生前的溶液管（3）、溶液回液管机构（4）以及再生机构（10）；

2.根据权利要求1所述的一种结合锅炉烟气冷凝热的热源塔溶液浓缩系统，其特征在于，所述电机（251）固定安装于所述烟气冷凝回收机构（2）的内部并驱动所述转盘（252）旋转，所述转盘（252）通过转动连接的所述转动臂（253）驱动所述移动杆（254）在所述翅片管（21）的内部沿轴线方向做往复直线运动，所述翅片管（21）的内壁固定连接有限位块（257），所述移动杆（254）贯穿所述限位块（257）并与所述限位块（257）的内壁滑动连接，所述刮板（255）固定连接于所述移动杆（254）并抵接于所述翅片管（21）的内壁。

3.根据权利要求2所述的一种结合锅炉烟气冷凝热的热源塔溶液浓缩系统，其特征在于，所述刮板（255）的外壁固定连接有清洁垫（256），所述清洁垫（256）的材质为聚四氟乙烯，所述刮板（255）的材质为不锈钢，所述清洁垫（256）与所述翅片管（21）的内壁紧密贴合。

4.根据权利要求2所述的一种结合锅炉烟气冷凝热的热源塔溶液浓缩系统，其特征在于，所述烟气冷凝回收机构（2）包括呈内外嵌套结构的防护壳一（23）以及防护壳二（24），所述防护壳一（23）与所述防护壳二（24）之间通过加强筋固定连接，所述防护壳二（24）与所述清洁组件（25）均位于所述翅片管（21）的内部，所述电机（251）固定安装于所述防护壳二（24）的内壁上。

5.根据权利要求2所述的一种结合锅炉烟气冷凝热的热源塔溶液浓缩系统，其特征在于，所述再生机构（10）包括再生水泵（101）、再生电动调节阀（102）以及汽水分离器（103），所述再生水泵（101）与所述再生电动调节阀（102）依次通过法兰固定安装在所述再生前的溶液管（3）的管路上，所述溶液回液管机构（4）的出液端与所述汽水分离器（103）的混合液入口端密封连接。

6.根据权利要求5所述的一种结合锅炉烟气冷凝热的热源塔溶液浓缩系统，其特征在于，所述再生机构（10）还包括导流板（105）以及除雾器（104），所述汽水分离器（103）的内部通过焊接固定安装有所述导流板（105），所述除雾器（104）通过支架固定安装于所述汽水分离器（103）的内部且位于所述导流板（105）的下方，所述汽水分离器（103）的气体出口端焊接连通有水蒸气管（41）。

7.根据权利要求6所述的一种结合锅炉烟气冷凝热的热源塔溶液浓缩系统，其特征在于，所述汽水分离器（103）的液体出口端与溶液供液管（42）的一端密封连接，所述溶液供液管（42）的另一端连通有进塔溶液干管二（6），所述进塔溶液干管二（6）用于与热源塔的溶液入口端对接，所述水蒸气管（41）用于排出分离后的水蒸气。

8.根据权利要求2所述的一种结合锅炉烟气冷凝热的热源塔溶液浓缩系统，其特征在于，还包括稀溶液箱（7）、浓溶液箱（9）、浓度控制装置（8）以及出塔溶液干管一（5），所述出塔溶液干管一（5）的一端用于与热源塔的溶液出口端连接，所述出塔溶液干管一（5）的另一端与所述再生前的溶液管（3）的入口端连通，所述浓度控制装置（8）通过专用调配管路分别与所述稀溶液箱（7）及所述浓溶液箱（9）连通。

9.根据权利要求8所述的一种结合锅炉烟气冷凝热的热源塔溶液浓缩系统，其特征在于，所述烟气冷凝回收机构（2）的底部焊接连通有冷凝水排放口（22），所述系统还包括收液管（11），所述收液管（11）的一端与所述浓溶液箱（9）连通用于将盐溶液浓缩提纯后储存在所述浓溶液箱（9）中。