一种锅炉烟气余热利用系统及方法与流程

1.本发明涉及锅炉技术领域，具体为一种锅炉烟气余热利用系统及方法。


背景技术：

2.锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体，锅的原义指在火上加热的盛水容器，炉指燃烧燃料的场所，锅炉包括锅和炉两大部分，锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能，提供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应用，产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，常简称为锅炉，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。
3.锅炉在“锅”与“炉”两部分同时进行，水进入锅炉以后，在汽水系统中锅炉受热面将吸收的热量传递给水，使水加热成一定温度和压力的热水或生成蒸汽，被引出应用，在燃烧设备部分，燃料燃烧不断放出热量，燃烧产生的高温烟气通过热的传播，将热量传递给锅炉受热面，而本身温度逐渐降低，最后由烟囱排出，火力发电是我国主要的发电方式，电站锅炉作为火力电站的三大主机设备之一，伴随着我国火电行业的发展而发展，近年来，环保节能成为中国电力工业结构调整的重要方向，火电行业在“上大压小”的政策导向下积极推进产业结构优化升级，关闭大批能效低、污染重的小火电机组，在很大程度上加快了国内火电设备的更新换代，所以，资源的节约，以及有效的提高资源的使用率，提高能效比是重中之重。
4.按锅炉用燃料种类来分类，可以将锅炉分为燃煤锅炉、燃油锅炉和燃气锅炉以及燃煤锅炉的升级技术，油气炉的替代产品
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煤粉锅炉，煤气双用锅炉等，燃煤锅炉按燃烧方式可以分为层燃锅炉、室燃锅炉和沸腾锅炉，其中燃煤锅炉的使用十分普遍，但是煤炭燃料在燃烧时，会产生大量的烟气，而这些烟气中携带有大量的热量以及未燃烧彻底的燃料颗粒，可以将这些烟气中的热量和燃料颗粒进行回收利用，烟气余热锅炉将高温烟气送至预热回收装置中，将高温烟气进行换热后，变成低温位的烟气，然后进入到烟气治理设备中，经过处理后由烟囱排放到大气中，众多的化工行业在生产工序需要燃油、燃气以及燃煤工序，焚烧的过程必然是会产生大量的热能，其中大部分的热量还随着烟气排放了，这种通过高温焚烧后产生烟气所释放出的热量就是烟气余热了，烟气成分复杂，达标排放需要进行脱硫脱硝处理，温度过高的情况下也无法正常脱硫脱硝治理，这就需要先将烟气进行降温后再处理了，省煤器的作用一般用来余热回收和热能的二次再利用，省煤器由回绕的管子组成，管内通有冷水，高温烟气与其进行换热，将冷水加热，回收的高温热水和蒸汽可以用来发电等。
5.目前，现有技术通常采用省煤器对锅炉烟气的余热进行回收利用，但是锅炉中未燃烧彻底的燃料颗粒容易随烟气一同被排放出去，造成环境的污染和燃料的浪费，且烟气带走大量的热量，容易造成锅炉燃烧室内热量损失；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种锅炉烟气余热利用系统及方法。


技术实现要素：

6.本发明提供了一种锅炉烟气余热利用系统及方法，具备的有益效果，解决了上述背景技术中所提到现有技术通常采用省煤器对锅炉烟气的余热进行回收利用，但是锅炉中未燃烧彻底的燃料颗粒容易随烟气一同被排放出去，造成环境的污染和燃料的浪费，且烟气带走大量的热量，容易造成锅炉燃烧室内热量损失的问题。
7.本发明提供如下技术方案：一种锅炉烟气余热利用系统，包括锅炉本体和引风导管，所述引风导管两端均与所述锅炉本体连通，所述引风导管中部连接有连通导管，所述引风导管内部安装有导风板，所述导风板侧部连接有导风头，所述引风导管外侧设置有鼓风机，所述鼓风机的出风端与所述导风板连通，所述导风板设置在所述引风导管的回弯处，所述引风导管外侧设置有直通导管，所述直通导管设置在所述引风导管回弯处，所述直通导管两端均与所述引风导管连通。
8.作为本发明所述的一种锅炉烟气余热利用系统可选方案，其中：所述锅炉本体包括燃烧室，所述引风导管设置为“u”型管道，所述引风导管的两端均与所述燃烧室连通。
9.作为本发明所述的一种锅炉烟气余热利用系统可选方案，其中：所述连通导管与所述引风导管连通。
10.作为本发明所述的一种锅炉烟气余热利用系统可选方案，其中：所述导风板设置为中空的板状，所述导风头的数量设置为若干个，所述导风头均与所述导风板连通，所述导风头的出风口向中心倾斜聚拢。
11.作为本发明所述的一种锅炉烟气余热利用系统可选方案，其中：所述引风导管外侧安装有固定板，所述鼓风机与所述固定板连接。
12.作为本发明所述的一种锅炉烟气余热利用系统可选方案，其中：所述直通导管的数量设置为若干个，所述直通导管两端均安装有连接片，所述连接片侧部均插接有连接螺栓，所述连接螺栓均螺接在所述引风导管侧部。
13.作为本发明所述的一种锅炉烟气余热利用系统可选方案，其中：所述引风导管内安装有挡风片，所述挡风片设置为弧形薄板状，所述导风板设置在所述直通导管的出口端，所述导风板遮挡在所述直通导管的出口处。
14.作为本发明所述的一种锅炉烟气余热利用系统可选方案，其中：所述引风导管和所述连通导管外侧均套设有固定环，所述固定环的数量设置为若干个，所述固定环外侧安装有支撑杆，所述支撑杆连接在所述支撑柱外侧。
15.作为本发明所述的一种锅炉烟气余热利用系统可选方案，其中：所述支撑柱端部安装有安装板，所述安装板侧部插接有膨胀螺栓组件，所述膨胀螺栓组件的数量设置为若干个。
16.本发明还提出一种锅炉烟气余热利用方法，包括以下具体步骤：
17.s1.燃料燃烧：将燃料放置在所述锅炉本体的所述燃烧室内进行燃烧；
18.s2.热量和燃料颗粒回流：所述燃烧室内所产生的热量和燃料颗粒随烟气进入到所述引风导管内，被所述导风板吹向所述引风导管的回流部分，从而使得热量和燃料颗粒再次回流入所述锅炉本体中；
19.s3.燃料颗粒进一步回流：燃料颗粒通过所述直通导管直接进入所述引风导管的回流端，进而回流至所述锅炉本体内。
20.本发明具备以下有益效果：
21.1、该锅炉烟气余热利用系统及方法，锅炉本体内燃烧固体燃料产生大量的烟气，通过引风导管的设置，使得烟气携带大量的热量和燃料颗粒进入到引风导管中，通过鼓风机的设置，带动空气压缩进入导风板内，压缩的空气再通过导风头吹出，从而在引风导管内形成风墙，将引风导管内的烟气吹向引风导管的回流端，与此同时引风导管回流端的空气流速大，使得引风导管回流端内的空气压强小，再通过直通导管的设置，产生烟气被向下吸的效果，使得引风导管上端内的烟气携带热量和燃料颗粒流经直通导管，直接进入到引风导管的回流端，从而使得烟气携带的热量和燃料颗粒再次回流入锅炉本体内，对烟气余热进行回收利用，使得燃料颗粒更加彻底的进行燃烧，减少燃料的浪费，同时减少锅炉本体内热量的流失，尽可能解决现有技术通常采用省煤器对锅炉烟气的余热进行回收利用，但是锅炉中未燃烧彻底的燃料颗粒容易随烟气一同被排放出去，造成环境的污染和燃料的浪费，且烟气带走大量的热量，容易造成锅炉燃烧室内热量损失的问题。
22.2、该锅炉烟气余热利用系统及方法，通过挡风片的设置，将直通导管下端的出口端进行遮掩，避免引风导管内的风直接从直通导管的出口端吹过，使得引风导管内的风不容易从直通导管下端的出口端吹入，避免造成烟气的逆流，从而进一步改善烟气余热利用的效果。
23.3、该锅炉烟气余热利用系统及方法，通过固定环和支撑杆的配合使用，将引风导管和连通导管固定在支撑柱之间，再通过安装板和膨胀螺栓组件的设置，将支撑柱固定在地面上，使得引风导管和连通导管被加固支撑，从而不容易产生晃动。
附图说明
24.图1为本发明的立体结构示意图。
25.图2为本发明的剖切结构示意图。
26.图3为本发明的导风板结构示意图。
27.图4为本发明的局部立体结构示意图。
28.图中：110、锅炉本体；120、引风导管；121、燃烧室；130、连通导管；140、导风板；150、导风头；160、鼓风机；161、固定板；170、直通导管；171、连接片；172、连接螺栓；173、挡风片；174、固定环；175、支撑杆；176、支撑柱；177、安装板；178、膨胀螺栓组件。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.实施例1
31.本实施例意在促进解决现有技术通常采用省煤器对锅炉烟气的余热进行回收利用，但是锅炉中未燃烧彻底的燃料颗粒容易随烟气一同被排放出去，造成环境的污染和燃料的浪费，且烟气带走大量的热量，容易造成锅炉燃烧室内热量损失的问题，请参阅图1、图2、图3和图4，一种锅炉烟气余热利用系统，包括锅炉本体110和引风导管120，引风导管120
两端均与锅炉本体110连通，锅炉本体110包括燃烧室121，燃烧室121设置在锅炉本体110的下端，且燃烧室121内填装有固体燃料，引风导管120设置为“u”型管道，引风导管120的两端均与燃烧室121连通，且引风导管120的两个开口端分别与燃烧室121的上端和燃烧室121的下端相互连通，因为烟气较轻，漂浮在燃烧室121的上端，所以引风导管120的上方开口端设置为烟气进入端口，引风导管120上端设置为烟气进入端，引风导管120中部弯曲部分设置为回弯处，引风导管120下端设置为烟气回流端。
32.引风导管120中部连接有连通导管130，连通导管130与引风导管120相互连通，引风导管120内部安装有导风板140，导风板140下侧连接有导风头150，导风板140设置为弧形的中空的板状，导风头150设置为中空的圆管状，导风头150的数量设置为若干个，且若干个导风头150均匀的设置在导风板140的侧部，导风头150均与导风板140连通，且所有的导风头150的出风口向中心倾斜聚拢，引风导管120外侧设置有鼓风机160，引风导管120外侧固定安装有固定板161，鼓风机160与固定板161固定连接。
33.鼓风机160的出风端与导风板140相互连通，导风板140设置在引风导管120的回弯处，且导风板140设置在引风导管120内部的上侧回弯处，所有的导风头150均向着引风导管120回弯处的中心倾斜聚拢，形成一个向引风导管120回弯处吹风的风墙，引风导管120外侧设置有直通导管170，直通导管170设置在引风导管120回弯处直通导管170的数量设置为三个，三个直通导管170均竖直设置，直通导管170的上下两端均安装有连接片171，连接片171设置为圆环状，上端的连接片171下侧均插接有连接螺栓172，下端的连接片171上侧均插接有连接螺栓172，且连接螺栓172均螺接在引风导管120的侧部，直通导管170两端均与引风导管120连通。
34.本实施例中：锅炉本体110内燃烧固体燃料产生大量的烟气，通过引风导管120的设置，使得烟气携带大量的热量和燃料颗粒进入到引风导管120中，通过鼓风机160的设置，带动空气压缩进入导风板140内，压缩的空气再通过导风头150吹出，从而在引风导管120内形成风墙，将引风导管120内的烟气吹向引风导管120的回流端，与此同时引风导管120回流端的空气流速大，使得引风导管120回流端内的空气压强小，再通过直通导管170的设置，产生烟气被向下吸的效果，使得引风导管120上端内的烟气携带热量和燃料颗粒流经直通导管170，直接进入到引风导管120的回流端，从而使得烟气携带的热量和燃料颗粒再次回流入锅炉本体110内，对烟气余热进行回收利用，使得燃料颗粒更加彻底的进行燃烧，减少燃料的浪费，同时减少锅炉本体110内热量的流失，尽可能解决现有技术通常采用省煤器对锅炉烟气的余热进行回收利用，但是锅炉中未燃烧彻底的燃料颗粒容易随烟气一同被排放出去，造成环境的污染和燃料的浪费，且烟气带走大量的热量，容易造成锅炉燃烧室内热量损失的问题。
35.实施例2
36.本实施例意在进一步促进解决引风导管120内的风容易从直通导管170下端的出口端吹入，造成烟气逆流，从而影响烟气余热利用效果的问题，本实施例是在实施例1的基础上做出的改进，具体的，请参阅图1和图2，引风导管120内安装有挡风片173，挡风片173设置为弧形薄板状，且挡风片173设置为凹陷状的弧形板，导风板140设置在直通导管170的下端出口端，且导风板140遮挡在直通导管170的出口处，将所有的直通导管170的出口端进行遮挡，同时导风板140不与直通导管170的出口端直接接触。
37.本实施例中：通过挡风片173的设置，将直通导管170下端的出口端进行遮掩，避免引风导管120内的风直接从直通导管170的出口端吹过，使得引风导管120内的风不容易从直通导管170下端的出口端吹入，避免造成烟气的逆流，从而进一步改善烟气余热利用的效果。
38.实施例3
39.本实施例意在促进解决引风导管120和连通导管130缺少加固的支撑装置，容易产生晃动的问题，本实施例是在实施例1的基础上做出的改进，具体的，请参阅图1和图2，引风导管120和连通导管130外侧均套设有固定环174，固定环174的数量设置为三个，其中两个固定环174分别套设在引风导管120的上端烟气进入端，和引风导管120的下端烟气回流端，另一个固定环174套设在连通导管130的外侧，每一个固定环174外侧均安装有支撑杆175，且支撑杆175的数量设置为两个，两个支撑杆175分别前后对称的安装在相应的固定环174外侧，支撑杆175的端部均连接在支撑柱176外侧，支撑柱176的数量设置为四个，且两两对称的前后设置在引风导管120两侧。
40.支撑柱176的下端均安装有安装板177，安装板177均设置为方形板，且安装板177的上侧均插接有膨胀螺栓组件178，膨胀螺栓组件178的数量均设置为四个，膨胀螺栓组件178的螺杆部插接在安装板177的侧部，膨胀螺栓组件178的膨胀部埋设在地面之下，且膨胀螺栓组件178的螺杆部插设在膨胀螺栓组件178的膨胀部中，同时膨胀螺栓组件178的螺母部锁紧在膨胀螺栓组件178的螺杆部上端。
41.本实施例中：通过固定环174和支撑杆175的配合使用，将引风导管120和连通导管130固定在支撑柱176之间，再通过安装板177和膨胀螺栓组件178的设置，将支撑柱176固定在地面上，使得引风导管120和连通导管130被加固支撑，从而不容易产生晃动。
42.实施例4
43.本实施例公开了一种锅炉烟气余热利用方法，包括以下具体步骤：
44.s1.燃料燃烧：将燃料放置在锅炉本体110的燃烧室121内进行燃烧；
45.s2.热量和燃料颗粒回流：燃烧室121内所产生的热量和燃料颗粒随烟气进入到引风导管120内，被导风板140吹向引风导管120的回流部分，从而使得热量和燃料颗粒再次回流入锅炉本体110中；
46.s3.燃料颗粒进一步回流：燃料颗粒通过直通导管170直接进入引风导管120的回流端，进而回流至锅炉本体110内。
47.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
48.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种锅炉烟气余热利用系统，包括锅炉本体(110)和引风导管(120)，其特征在于：所述引风导管(120)两端均与所述锅炉本体(110)连通，所述引风导管(120)中部连接有连通导管(130)，所述引风导管(120)内部安装有导风板(140)，所述导风板(140)侧部连接有导风头(150)，所述引风导管(120)外侧设置有鼓风机(160)，所述鼓风机(160)的出风端与所述导风板(140)连通，所述导风板(140)设置在所述引风导管(120)的回弯处，所述引风导管(120)外侧设置有直通导管(170)，所述直通导管(170)设置在所述引风导管(120)回弯处，所述直通导管(170)两端均与所述引风导管(120)连通；所述锅炉本体(110)包括燃烧室(121)，所述引风导管(120)设置为“u”型管道，所述引风导管(120)的两端均与所述燃烧室(121)连通；所述连通导管(130)与所述引风导管(120)连通。2.根据权利要求1所述的一种锅炉烟气余热利用系统，其特征在于：所述导风板(140)设置为中空的板状，所述导风头(150)的数量设置为若干个，所述导风头(150)均与所述导风板(140)连通，所述导风头(150)的出风口向中心倾斜聚拢。3.根据权利要求1或2所述的一种锅炉烟气余热利用系统，其特征在于：所述引风导管(120)外侧安装有固定板(161)，所述鼓风机(160)与所述固定板(161)连接。4.根据权利要求1-3任一项所述的一种锅炉烟气余热利用系统，其特征在于：所述直通导管(170)的数量设置为若干个，所述直通导管(170)两端均安装有连接片(171)，所述连接片(171)侧部均插接有连接螺栓(172)，所述连接螺栓(172)均螺接在所述引风导管(120)侧部。5.根据权利要求1-4任一项所述的一种锅炉烟气余热利用系统，其特征在于：所述引风导管(120)内安装有挡风片(173)，所述挡风片(173)设置为弧形薄板状，所述导风板(140)设置在所述直通导管(170)的出口端，所述导风板(140)遮挡在所述直通导管(170)的出口处。6.根据权利要求1所述的一种锅炉烟气余热利用系统，其特征在于：所述引风导管(120)和所述连通导管(130)外侧均套设有固定环(174)，所述固定环(174)的数量设置为若干个，所述固定环(174)外侧安装有支撑杆(175)，所述支撑杆(175)连接在所述支撑柱(176)外侧。7.根据权利要求1所述的一种锅炉烟气余热利用系统，其特征在于：所述支撑柱(176)端部安装有安装板(177)，所述安装板(177)侧部插接有膨胀螺栓组件(178)，所述膨胀螺栓组件(178)的数量设置为若干个。8.一种如权利要求1-7任一项所述的锅炉烟气余热利用系统的利用方法，其特征在于，包括以下具体步骤：s1.燃料燃烧：将燃料放置在所述锅炉本体(110)的所述燃烧室(121)内进行燃烧；s2.热量和燃料颗粒回流：所述燃烧室(121)内所产生的热量和燃料颗粒随烟气进入到所述引风导管(120)内，被所述导风板(140)吹向所述引风导管(120)的回流部分，从而使得热量和燃料颗粒再次回流入所述锅炉本体(110)中；s3.燃料颗粒进一步回流：燃料颗粒通过所述直通导管(170)直接进入所述引风导管(120)的回流端，进而回流至所述锅炉本体(110)内。

技术总结
本发明涉及锅炉技术领域，且公开了一种锅炉烟气余热利用系统及方法，包括锅炉本体和引风导管，引风导管两端与锅炉本体连通，引风导管内安装有导风板，导风板侧部连接有导风头，引风导管外设置有鼓风机，鼓风机与导风板连通，引风导管外设置有直通导管，直通导管两端与引风导管连通；烟气携带热量和燃料颗粒进入引风导管，鼓风机带动空气通过导风板和导风头吹出，将烟气吹向引风导管的回流端，引风导管回流端的空气流速大，使其空气压强小，使得引风导管上端内的烟气流经直通导管，进入引风导管的回流端，从而使得烟气携带的热量和燃料颗粒回流入锅炉本体内，减少燃料的浪费和热量的流失，尽可能解决现有技术容易造成锅炉热量损失的问题。失的问题。失的问题。


技术研发人员：张凯 杨立全 史松伟
受保护的技术使用者：史松伟
技术研发日：2023.07.24
技术公布日：2023/9/16