一种燃气锅炉烟气余热回收再利用系统的制作方法

1.本实用新型涉及供暖节能技术领域，尤其涉及一种燃气锅炉烟气余热回收再利用系统。


背景技术：

2.随着低碳环保理念的推行，使用天然气作为燃料的燃气锅炉已经成为大部分地区冬季采暖主要热源。目前运行的燃气锅炉排烟温度大多在120℃
‑
180℃，锅炉效率一般在90％左右，烟气中的热能不能得到有效利用，烟气直接排放到大气中，不仅白白浪费了大量热能，而且，造成环境温度升高，加剧了城市的热岛效应；并且，烟气中的水蒸气与空气中的灰尘结合容易形成雾霾，造成空气的污染。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型提供一种燃气锅炉烟气余热回收再利用系统，主要目的在于提高热能利用效率，减少对环境的影响。
4.为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：
5.本实用新型的实施例提供一种燃气锅炉烟气余热回收再利用系统，包括:锅炉主机、燃烧器、一级节能器、二级节能器、三级节能器和风机；
6.所述锅炉主机为燃气锅炉；
7.所述燃烧器设置在所述锅炉主机上；
8.所述一级节能器的气体入口与所述锅炉主机的排烟口连通；
9.所述二级节能器的气体入口与所述一级节能器的气体出口连通；
10.所述三级节能器气体入口与所述二级节能器气体出口连通；
11.所述风机的进风口与所述三级节能器的流体出口连通；所述三级节能器的流体入口为开放状态；
12.所述风机的出风口与所述燃烧器的进气口连通；
13.所述一级节能器的进水口与一次管网回水管连通；所述一级节能器的出水口与所述锅炉主机的进水口连通；所述锅炉主机的出水口与一次管网供水管连通；
14.所述二级节能器的进水口与二次管网回水管连通；所述二级节能器的出水口与二次管网供水管连通。
15.进一步地，所述三级节能器的气体入口向气体出口延伸的方向与所述三级节能器的流体入口向流体出口的延伸方向相反。
16.进一步地，还包括：冷凝水回收系统；
17.所述冷凝水回收系统包括：冷凝水管和水存储处理装置；
18.所述冷凝水管的一端分别与所述一级节能器、所述二级节能器和所述三级节能器连通；所述冷凝水管的另一端与所述水存储处理装置连通。
19.进一步地，所述水存储处理装置上设置有补水泵；所述补水泵的输入口与所述水
存储处理装置连通；所述补水泵的输出口与所述二次管网回水管连通。
20.进一步地，所述水存储处理装置上设置有水位传感器；
21.所述风机通过输风管与所述燃烧器连通；所述输风管上设置有风量传感器。
22.进一步地，还包括：控制系统：
23.所述控制系统与所述水位传感器连接；
24.所述控制系统与所述风量传感器连接；
25.所述控制系统与所述风机连接，以控制所述风机的转速。
26.进一步地，所述三级节能器为空冷型冷凝器。
27.借由上述技术方案，本实用新型燃气锅炉烟气余热回收再利用系统至少具有下列优点：
28.能够提高热能利用效率，减少对环境的影响。
29.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
30.图1为本实用新型实施例提供的一种燃气锅炉烟气余热回收再利用系统的示意图。
31.图中所示：
32.1为燃烧器，2为一次管网供水管，3为锅炉主机，4为水存储处理装置，5为一级节能器，6为一次管网回水管，7为冷凝水管，8为二级节能器，9为二次管网供水管，10为二次管网回水管，11为补水泵，12为三级节能器，13为风量传感器，14为水位传感器，15为风机，16为输风管。
具体实施方式
33.为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
34.如图1所示，本实用新型的一个实施例提出的一种燃气锅炉烟气余热回收再利用系统，包括:锅炉主机3、燃烧器1、一级节能器5、二级节能器8、三级节能器12和风机15；锅炉主机3为燃气锅炉；燃烧器1设置在锅炉主机3上，用于向锅炉主机3喷入燃烧原料。一级节能器5的气体入口与锅炉主机3的排烟口连通；二级节能器8的气体入口与一级节能器5的气体出口连通；三级节能器12气体入口与二级节能器8气体出口连通；一级节能器5、二级节能器8和三级节能器12依次串联设置。一级节能器5、二级节能器8、三级节能器12均可以选用间壁式换热器，材料使用耐腐蚀不锈钢材料。本实施例优选采用304或316l不锈钢材质，可延长使用寿命。
35.风机15的进风口与三级节能器12的流体出口连通；三级节能器12的流体入口为开放状态，以使外部的空气能够通过三级节能器12的流体入口进入三级节能器12；通过三级
节能器12换热后进入风机15，风机15的出风口与燃烧器1的进气口连通，加热后的空气被风机15输送到燃烧器1。空冷型冷凝器换热出来的热风进入风机15可有效防止风机15风道过冷结霜问题的发生，对风机15正常运行有益。本实施例优选，三级节能器12为空冷型冷凝器，以通过空气与烟气余热进行换热。作为上述实施例的优选，三级节能器12的气体入口向气体出口延伸的方向与三级节能器12的流体入口向流体出口的延伸方向相反，可更好地利用逆流换热温差大的特点降低排烟温度。
36.一级节能器5的进水口与一次管网回水管6连通；一级节能器5的出水口与锅炉主机3的进水口连通；锅炉主机3的出水口与一次管网供水管2连通；使供暖系统一次管网的回水经过一次管网回水管6进入一级节能器5进行换热，再进入锅炉主机3进行加热，然后通过一次管网供水管2流出，经过两次换热，对一次管网的回水进行充分加热，对烟气的余热进行一次利用。
37.二级节能器8的进水口与二次管网回水管10连通；二级节能器8的出水口与二次管网供水管9连通。供暖系统的二次管网的回水经过二次管网回水管10进入二级节能器8，经过二级节能器8换热后通过二次管网供水管9输出；二次管网的回水经过二级节能器8换热后输出，对烟气的余热进行再一次利用。
38.本实用新型的一个实施例提出的一种燃气锅炉烟气余热回收再利用系统，能够提高热能利用效率，减少对环境的影响，并且降低了排烟温度，从而提高锅炉综合热效率。
39.作为上述实施例的优选，本实用新型的一个实施例提出的一种燃气锅炉烟气余热回收再利用系统，还包括：冷凝水回收系统；冷凝水回收系统包括：冷凝水管7和水存储处理装置4；冷凝水管7的一端分别与一级节能器5、二级节能器8和三级节能器12连通；冷凝水管7的另一端与水存储处理装置4连通，以用于收集和处理冷凝水。水存储处理装置4包括：水箱、中和反应介质和过滤机构；水箱用于收集冷凝水，中和反应介质设置在水箱内，用于与冷凝水中和反应。过滤机构与补水泵11的输入口连通，用于过滤输入补水泵11的水。
40.进一步优选，水存储处理装置4上设置有补水泵11；补水泵11的输入口与水存储处理装置4连通；补水泵11的输出口与二次管网回水管10连通，以将回收的冷凝水再次利用。进一步优选，水存储处理装置4上设置有水位传感器14，以检测水存储处理装置4的水位，在达到预定水位后，开启补水泵11，将冷凝水补入二次管网。风机15通过输风管16与燃烧器1连通；输风管16上设置有风量传感器13，以检测输风管16内的气流量，便于通过风机15进行控制。
41.作为上述实施例的优选，本实用新型的一个实施例提出的一种燃气锅炉烟气余热回收再利用系统，还包括：控制系统：控制系统与水位传感器14连接；控制系统与风量传感器13连接；控制系统与风机15连接，以控制风机15的转速，以自动控制风机15的输出风量。
42.锅炉主体的尾部高温烟气经过一级节能器5、二级节能器8和三级节能器12，利用不同冷源，对烟气余热深度回收再利用，一级节能器5是利用供热系统一次网回水与锅炉尾部烟气进行换热，一级节能器5可以选用间壁式换热器；然后利用二次网低温回水通过二级节能器8与通过一级节能器5后的锅炉烟气再次进行换热，二级节能器8可以选用间壁式冷凝器；加热后的二次网回水可直接用于用户的供热，减少供热燃料的消耗量，最后由风机15将室外冷空气吸入三级节能器12，与通过二级节能器8后的锅炉烟气进行烟风换热，吸热后的室外空气送入至锅炉参与燃烧，可提高锅炉运行效率。
43.实用新型的原理在于：由于锅炉尾部排烟温度较高，可选择水温相对较高的一次网回水作为一级节能器5的冷源，吸收高温烟气热量；其次利用周边二次网低温地暖回水作为二级节能器8的冷源，再次吸收通过一级节能器5后的烟气温度；最后利用冬季期间室外低温空气作为三级节能器12的冷源，与通过二级节能器8的烟气进行烟风换热，将换热后的热风通过风机15送入锅炉炉膛进行燃烧，烟气通过三级换热后温度大幅下降，烟气中水蒸气冷凝率大幅提高，锅炉综合热效率相应提升。
44.本实用新型的一个实施例提出的一种燃气锅炉烟气余热回收再利用系统，通过一级节能器5、二级节能器8和三级节能器12的换热，可大幅提升锅炉运行效率，通过二级节能器8吸收烟气热后的二次网水可直接用于用户供热，减少能源消耗量，同时减少大气污染物的排放；经热力计算确定锅炉所需的最小二次管网的低温回水流量和温度范围，以及换算出的二网出水温度，根据计算出的数据选择二次网冷源是最为关键的步骤，使二级节能器8的输出热量可用于小区的供热，并与换热站系统形成互补供热。
45.进一步说明，虽然术语第一、第二等在本文中可以用于描述各种元件，但是这些术语不应该限制这些元件。这些术语仅用于区别一个元件与另一元件。例如，第一元件可以被称为第二元件，并且，类似地，第二元件可以被称为第一元件，这些术语仅用于区别一个元件与另一元件。这没有脱离示例性实施例的范围。类似地，元件一、元件二也不代表元件的顺序，这些术语仅用于区别一个元件与另一元件。如本文所用，术语“和/或”包括一个或多个相关联的列出项目的任意结合和所有结合。
46.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
47.本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。
48.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。