能量優化利用的餘熱鍋爐的製作方法
2023-06-06 14:44:36
專利名稱：能量優化利用的餘熱鍋爐的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及熱源利用領域，尤其涉及一種能量優化利用的餘熱鍋爐。
背景技術：
近年來，隨著節能減排工作的開展，大部分高耗能工業企業均己經配套建設了餘熱回收系統。然而由於現階段技術的限制，目前的餘熱回收系統均僅僅是被動的回收由生產系統排出的能量，沒有與生產系統緊密結合。在實際應用中，大部分生產系統生產過程中都消耗著大量的高品質能量 ，但是生產系統本身卻對能量的品質要求不高，而其排出的能量往往品質很低，造成利用困難。這些情況表明生產系統並不需要高品質的能量，卻消耗著高品質的能量；餘熱回收系統需要高品質的能量，卻只能獲得低品質的能量。圖I為現有的水泥窯窯頭餘熱發電系統100的示意圖。如圖I所示，該水泥窯窯頭餘熱發電系統100包括箅冷機101、餘熱鍋爐102、煤磨機103。箅冷機101的一側與水泥窯窯頭(未示出)連接，餘熱鍋爐102從蓖冷機101抽出400°C左右的煙氣用於發電，同時水泥生產系統的煤磨機103也從該處抽出400°C左右的煙氣用於烘乾煤粉。這時，便存在著煤磨機103與餘熱鍋爐102發生爭搶的矛盾。而事實上，煤磨機103需要的煙氣溫度並不高(大部分情況為260°C以下)，因此煤磨機103在從蓖冷機101中抽出高溫煙氣後，還需要從環境補入大量冷風，將溫度降到合適的範圍再利用。這樣導致整個系統的通風量增大，因而增大系統風機的電耗。顯然在水泥窯窯頭餘熱發電系統100中，高溫煙氣加熱環境冷風而導致系統的熵增加，高品質的能量被低用了。造成上述矛盾的原因在於水泥生產系統和餘熱回收系統沒有優化。而如果要對上述兩個系統進行優化設計，能量回收轉化及分配裝置(即，餘熱鍋爐)的開發設計就成為問題的關鍵所在。因此，需要一種能量優化利用的餘熱鍋爐以解決現有技術中存在的上述問題。
實用新型內容為了克服上述現有技術的不足，本實用新型提供了一種能量優化利用的餘熱鍋爐，所述能量優化利用的餘熱鍋爐包括爐體以及分別設置在所述爐體兩端的煙氣入口和煙氣出口，其特徵在於，在所述爐體上的所述煙氣入口和所述煙氣出口之間還設置有取熱口。優選地，所述取熱口為多個，以獲取具有不同溫度的第一煙氣。優選地，多個所述取熱口均勻地布置在所述爐體的兩側。優選地，多個所述取熱口的位置是依據煙氣的溫度與取熱口的位置的關係曲線來確定的，以使從多個所述取熱口獲取的煙氣的溫度等梯度分布。優選地，所述能量優化利用的餘熱鍋爐還包括連接裝置，所述連接裝置用於連接多個所述取熱口中的至少兩個，以獲取溫度不同於所述第一煙氣的溫度的第二煙氣。優選地，所述能量優化利用的餘熱鍋爐還包括整合的除塵室，所述除塵室設置在所述煙氣入口處，以使從所述煙氣入口進入的煙氣經過所述除塵室後進入所述爐體。[0011]優選地，所述除塵室整合在所述爐體的下部，且所述煙氣入口設置在所述除塵室上。[0012]優選地，所述取熱口上設置有閥門，以調節希望獲取的煙氣的流量。優選地，所述取熱口的面積和形狀是依據希望獲取的煙氣的流量來決定的。優選地，所述能量優化利用的餘熱鍋爐為AQC能量優化利用的餘熱鍋爐。本實用新型通過在煙氣入口和煙氣出口之間設置取熱口，來獲取能量品質介於入口煙氣和出口煙氣的品質之間的煙氣，以將該部分煙氣提供給對能量品質要求較低的生產系統，進而提高能量的利用率。此外，由於能量優化利用的餘熱鍋爐的蒸發量僅與溫度大於蒸汽蒸發溫度的高溫煙氣有關，減少能量優化利用的餘熱鍋爐中低溫煙氣的流量幾乎不會對蒸發量產生影響，因此，取熱口的設置不會對能量優化利用的餘熱鍋爐的效率產生影響。在實用新型內容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式
部分中進一步詳細說明。本實用新型內容部分並不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特徵和必要技術特徵，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護範圍。
以下結合附圖，詳細說明本實用新型的優點和特徵。
本實用新型的下列附圖在此作為本實用新型的一部分用於理解本實用新型。附圖中示出了本實用新型的實施例及其描述，用來解釋本實用新型的原理。在附圖中，圖I是現有的水泥窯窯頭餘熱發電系統的示意圖；圖2是根據本實用新型一個實施方式的能量優化利用的餘熱鍋爐的示意圖；以及圖3是根據本實用新型再一個實施方式的能量優化利用的餘熱鍋爐的示意圖。
具體實施方式
在下文的描述中，給出了大量具體的細節以便提供對本實用新型更為徹底的理解。然而，對於本領域技術人員來說顯而易見的是，本實用新型可以無需一個或多個這些細節而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本實用新型發生混淆，對於本領域公知的一些技術特徵未進行描述。為了徹底了解本實用新型，將在下列的描述中提出詳細的結構。顯然，本實用新型的施行並不限定於本領域的技術人員所熟習的特殊細節。本實用新型的較佳實施例詳細描述如下，然而除了這些詳細描述外，本實用新型還可以具有其他實施方式。圖2是根據本實用新型一個實施方式的能量優化利用的餘熱鍋爐的示意圖。下面將結合附圖對根據本實用新型的能量優化利用的餘熱鍋爐200進行詳細描述。能量優化利用的餘熱鍋爐200包括爐體201、煙氣入口 203和煙氣出口 202。煙氣入口 203和煙氣出口 202分別設置在爐體201的兩端。應當說明的是，在圖2中僅以立式的、採用下進氣方式(即，煙氣入口 203設置在爐體201的下部，煙氣出口 202設置在爐體201的上部)接收水泥窯窯頭餘熱廢氣的能量優化利用的餘熱鍋爐為例來說明本實用新型的原理。本領域的技術人員應當理解的是，根據本實用新型的能量優化利用的餘熱鍋爐還包括立式的、採用上進氣方式接收水泥窯窯頭餘熱廢氣的結構，即，煙氣入口設置在爐體的上部，煙氣出口設置在爐體的下部。此外，根據本實用新型的能量優化利用的餘熱鍋爐還可以為臥式結構的鍋爐。為了按水泥窯窯頭餘熱的能級對能量進行回收、轉化和合理分配，在爐體201上的煙氣入口 203和煙氣出口 202之間還設置有取熱口 204。從取熱口 204可以獲取能量品質介於入口煙氣和出口煙氣的品質之間的煙氣，通過將該部分煙氣提供給對能量品質要求較低的生產系統，可以提高能量的利用率。此外，由於能量優化利用的餘熱鍋爐的蒸發量僅與溫度大於蒸汽蒸發溫度的高溫煙氣有關，減少能量優化利用的餘熱鍋爐中低溫煙氣的流量幾乎不會對蒸發量產生影響，因此，取熱口 204的設置不會對能量優化利用的餘熱鍋爐的效率產生影響。應當注意的是，雖然圖2中示出的爐體201上設置有兩個取熱口 204，但是本實用新型的AQC鍋爐不限於此，其上可以設置一個或兩個及以上取熱口 204。取熱口204的位置可以依據希望獲取的煙氣的溫度來決定。例如，當需要煙氣溫度為250°C時，可布置在餘熱鍋爐一級蒸發器和二級蒸發器之間。取熱口 204的面積和形狀是依據希望獲取的煙氣的流量來決定的。進一步，取熱口 204上還可以設置有閥門，以根據生產系統的需要來調節希望獲取的煙氣的流量。優選地，在爐體201上的煙氣入口 203和煙氣出口 202之間設置有多個取熱口204，以獲取具有不同溫度的第一煙氣。通過設置多個取熱口 204可以將溫度不同的第一煙氣分別提供給多個對能量品質要求不同的生產系統，或者根據生產系統的需要選擇合適的取熱口 204以提供能量品質滿足其要求的煙氣。多個取熱口 204可以位於爐體201的同側，也可以位於兩側。優選地，多個取熱口 204可以均勻地布置在爐體201的兩側，以便從多個取熱口 204同時獲取第一煙氣時，使爐體201內煙氣的流場分布均勻。需要說明的是，「均勻地分布」是指爐體201兩側取熱口 204的數量儘量均等，並非要限定多個取熱口 204在爐體201兩側的位置相同。作為示例，多個取熱口 204的位置可以是依據煙氣的溫度與取熱口的位置的關係曲線來確定的，以使從多個取熱口 204獲取的煙氣的溫度等梯度分布。具體地，可以繪製煙氣的溫度與取熱口的位置的關係曲線，在所述關係曲線上選取等梯度分布的多個溫度點，根據多個溫度點在所述關係曲線上所對應的多個位置在爐體201上設置多個取熱口 204。進一步，能量優化利用的餘熱鍋爐200還可以包括連接裝置(未示出)。連接裝置用於連接多個取熱口 204中的至少兩個，以獲取溫度不同於第一煙氣的溫度的第二煙氣。當從取熱口 204獲取的第一煙氣溫度無法滿足生產系統的需求時，可以在多個取熱口 204中的至少兩個上安裝連接裝置，將所述多個取熱口 204中的至少兩個連接起來，獲取溫度不同於第一煙氣的溫度的第二煙氣，以滿足該生產系統的需要。由此可見，通過增加該連接裝置可以擴大能量優化利用的餘熱鍋爐200的應用範圍，改善其使用的靈活性。圖3是根據本實用新型一個實施方式的能量優化利用的餘熱鍋爐的示意圖。下面將結合附圖對根據本實用新型的能量優化利用的餘熱鍋爐300進行詳細描述。能量優化利用的餘熱鍋爐300與上述能量優化利用的餘熱鍋爐200基本相同，不同之處在於，能量優化利用的餘熱鍋爐300還包括整合的除塵室305。下面將對整合有除塵室305的能量優化利用的餘熱鍋爐300進行詳細描述。除塵室305設置在煙氣入口 303處，以使從煙氣入口 303進入的煙氣經過除塵室305後進入爐體。由於工業領域中大多數餘熱廢氣中都含有大量灰塵，這些灰塵有些硬度較大，會導致能量優化利用的餘熱鍋爐磨損，有些粘性較大，易導致能量優化利用的餘熱鍋爐受熱面積灰，因此，現有技術通常在餘熱回收系統的AQC鍋爐前設置除塵室。本實用新型通過將除塵室305整合到能量優化利用的餘熱鍋爐300中，可以避免煙氣在從除塵室到能量優化利用的餘熱鍋爐之間的管路上的能量損失優選地，除塵室305整合在爐體301的下部，且煙氣入口 303設置在除塵室305上，以使煙氣從爐體301的下部進入。與採用上進氣的能量優化利用的餘熱鍋爐相比，採用下進氣的方式可以避免煙氣從能量優化利用的餘熱鍋爐300的頂端進入後，由於重力作用加速而對能量優化利用的餘熱鍋爐300的底部產生較大的衝擊力，進而避免能量優化利用的餘熱鍋爐300受到損害。優選地，根據本實用新型的能量優化利用的餘熱鍋爐為AQC能量優化利用的餘熱鍋爐(空氣急速冷卻能量優化利用的餘熱鍋爐)。在實際使用中，所述AQC能量優化利用的餘熱鍋爐通常與水泥窯窯頭的箅冷機連接，以從蓖冷機獲取餘熱。本實用新型通過在煙氣入口和煙氣出口之間設置取熱口，來獲取能量品質介於入口煙氣和出口煙氣的品質之間的煙氣，以將該部分煙氣提供給對能量品質要求較低的生產系統，進而提高能量的利用率。此外，由於能量優化利用的餘熱鍋爐的蒸發量僅與溫度大於蒸汽蒸發溫度的高溫煙氣有關，減少能量優化利用的餘熱鍋爐中低溫煙氣的流量幾乎不會對蒸發量產生影響，因此，取熱口的設置不會對能量優化利用的餘熱鍋爐的效率產生影響。本實用新型已經通過上述實施例進行了說明，但應當理解的是，上述實施例只是用於舉例和說明的目的，而非意在將本實用新型限制於所描述的實施例範圍內。此外本領域技術人員可以理解的是，本實用新型並不局限於上述實施例，根據本實用新型的教導還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本實用新型所要求保護的範圍以內。本實用新型的保護範圍由附屬的權利要求書及其等效範圍所界定。
權利要求1.一種能量優化利用的餘熱鍋爐，所述能量優化利用的餘熱鍋爐包括爐體以及分別設置在所述爐體兩端的煙氣入口和煙氣出口，其特徵在於，在所述爐體上的所述煙氣入口和所述煙氣出口之間還設置有取熱口。
2.按照權利要求I所述的能量優化利用的餘熱鍋爐，其特徵在於，所述取熱口為多個，以獲取具有不同溫度的第一煙氣。
3.按照權利要求2所述的能量優化利用的餘熱鍋爐，其特徵在於，多個所述取熱口布置在所述爐體的兩側。
4.按照權利要求2所述的能量優化利用的餘熱鍋爐，其特徵在於，多個所述取熱口的位置是依據煙氣的溫度與取熱口的位置的關係曲線來確定的，以使從多個所述取熱口獲取的煙氣的溫度等梯度分布。
5.按照權利要求2所述的能量優化利用的餘熱鍋爐，其特徵在於，所述能量優化利用的餘熱鍋爐還包括連接裝置，所述連接裝置用於連接多個所述取熱口中的至少兩個，以獲取溫度不同於所述第一煙氣的溫度的第二煙氣。
6.按照權利要求I所述的能量優化利用的餘熱鍋爐，其特徵在於，所述能量優化利用的餘熱鍋爐還包括整合的除塵室，所述除塵室設置在所述煙氣入口處，以使從所述煙氣入口進入的煙氣經過所述除塵室後進入所述爐體。
7.按照權利要求6所述的能量優化利用的餘熱鍋爐，其特徵在於，所述除塵室整合在所述爐體的下部，且所述煙氣入口設置在所述除塵室上。
8.按照權利要求I所述的能量優化利用的餘熱鍋爐，其特徵在於，所述取熱口上設置有閥門，以調節希望獲取的煙氣的流量。
9.按照權利要求I所述的能量優化利用的餘熱鍋爐，其特徵在於，所述取熱口的面積和形狀是依據希望獲取的煙氣的流量來決定的。
10.按照權利要求I所述的能量優化利用的餘熱鍋爐，其特徵在於，所述能量優化利用的餘熱鍋爐為AQC能量優化利用的餘熱鍋爐。
專利摘要本實用新型公開一種能量優化利用的餘熱鍋爐。所述能量優化利用的餘熱鍋爐包括爐體以及分別設置在所述爐體兩端的煙氣入口和煙氣出口，其特徵在於，在所述爐體上的所述煙氣入口和所述煙氣出口之間還設置有取熱口。本實用新型通過在煙氣入口和煙氣出口之間設置取熱口，來獲取能量品質介於入口煙氣和出口煙氣的品質之間的煙氣，以將該部分煙氣提供給對能量品質要求較低的生產系統，進而提高能量的利用率。此外，由於能量優化利用的餘熱鍋爐的蒸發量僅與溫度大於蒸汽蒸發溫度的高溫煙氣有關，減少能量優化利用的餘熱鍋爐中低溫煙氣的流量幾乎不會對蒸發量產生影響，因此，取熱口的設置不會對能量優化利用的餘熱鍋爐的效率產生影響。
文檔編號F27D17/00GK202361816SQ20112033462
公開日2012年8月1日 申請日期2011年9月7日 優先權日2011年9月7日
發明者史曉雲, 晁海亮, 李國強, 肖衍黨, 韓濤 申請人:思安新能源股份有限公司