一种适用于FGR低氮燃烧锅炉的冷凝型烟气余热回收装置的制作方法

一种适用于fgr低氮燃烧锅炉的冷凝型烟气余热回收装置
技术领域
1.本发明涉及锅炉节能环保技术领域，尤其是一种适用于fgr低氮燃烧锅炉的冷凝型烟气余热回收装置。


背景技术：

2.市面上主流的低氮燃烧器均采用低氮燃烧技术配合fgr烟气再循环技术，首先使用低氮燃烧技术降低火焰的燃烧温度从而达到减少氮氧化物的生成的目标，然后通过利用锅炉约200℃的高温烟气混合燃烧(靠助燃风机自吸将8-15％的烟气再循环到助燃空气内)，降低助燃空气中的氧气含量，减少产生nox所需的氧分子，从而达到贫养燃烧降低氮氧化物排放量的目标。
3.fgr低氮燃烧技术能够使锅炉的氮氧化物排放量降低至30mg/kwh以下，但由于燃气锅炉的烟气中具有大量的水蒸气，当烟气与助燃空气预混时，助燃空气温度降低会有冷凝水析出，不但会影响到燃烧器风机的使用寿命，还会导致燃烧头的腐蚀，造成安全隐患。所以市面上的fgr燃烧器配合fgr的燃烧温度一般要求不低于150℃，有的厂家甚至要求超过170℃。这样就导致锅炉排烟温度高，大量的高位热能通过烟气直接排放到大气中，造成了能耗的大量浪费，无法环保与节能兼顾。优化烟气余热回收设备，构造一种能够保障节能及环保的烟气余热回收设备是设计需要研究的一个技术关键。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题在于，提供一种适用于fgr低氮燃烧锅炉的冷凝型烟气余热回收装置，能够在满足锅炉低氮燃烧的基础上，对锅炉烟气的余热进行最大化的回收，打造一个同时满足节能及环保的热能回收设备，满足用户的实际使用需求。
5.为解决上述技术问题，本发明提供一种适用于fgr低氮燃烧锅炉的冷凝型烟气余热回收装置，包括：热管换热器1、翅片换热器2、烟气调节阀3和风压传感器4；热管换热器1与锅炉直连，翅片换热器2与热管换热器1及锅炉烟囱连接，烟气调节阀3与热管换热器1及锅炉烟囱连接，风压传感器4与热管换热器1及翅片换热器2连接。
6.优选的，热管换热器1使用两相热虹吸管结构，热管垂直布置。真空管内的液体回流完全依靠自身的重力作用，真空管内的液体使用水作为媒介。
7.优选的，翅片换热器2使用316l不锈钢翅片管结构，翅片管采用平行对置布置。换热器二次侧使用强制对流换热，可有效提高传热效果，回收烟气中的显热及冷凝水的潜热，最大限度的回收烟气热量，换热器底部设置接水盘及冷凝水疏水装置，便于冷凝水排出。
8.优选的，烟气调节阀3使用电动调节蝶阀，阀体使用304不锈钢材质。电动阀开度根据燃烧器风机信号自动调节，配合燃烧器进风口的电动阀自动调节fgr回烟量，达到降低排烟中氮氧化物浓度的目标；检测fgr烟气出口温度，当出口温度超过150℃时，表示翅片换热器处二次循环故障，系统显示高温报警及循环故障报警。
9.优选的，风压传感器4采用耐高温微压差传感器，传感器量程0～1kpa。系统计算换
热器运行前后压差，正常工作时，换热器前后压差不超过150pa，当超过200pa时换热器内积灰严重，需进行清理。
10.本发明的有益效果为：通过热管换热器进行一级换热，加热fgr回流烟气的温度，有效保护锅炉燃烧器的安全运行，同时提高助燃空气的温度，达到节约燃气的目标，热管换热器的一二次侧独立运行，避免高温烟气及低温烟气的直接接触，降低烟气互串的可能性，最大限度的避免冷凝水的侵入，以达到保护燃烧器的目标；通过翅片换热器进行二级换热，冷凝式换热器的换热面积布置可最大限度的回收锅炉烟气中的热量，达到烟气冷凝的目标，从而提高锅炉整体效率，达到节约燃气的目标，同时实现锅炉节能及环保两个目标；系统增加响应传感器方便对设备进行监管和维护，可实时监测设备的运行工况，一旦发生循环故障、超温超压和积灰等情况，设备可及时显示并进行报警，便于司炉人员的管理和维护。
附图说明
11.图1为本发明的装置结构示意图。
12.其中，1、热管换热器；2、翅片换热器；3、烟气调节阀；4、风压传感器。
具体实施方式
13.如图1所示，一种适用于fgr低氮燃烧锅炉的冷凝型烟气余热回收装置，包括：翅片换热器2、热管换热器1、烟气调节阀3及风压传感器4，热管换热器1与锅炉直连，回收高温烟气的热量用于加热fgr再循环烟气，提高再循环烟气温度，达到保护燃烧器的目的。翅片换热器2与热管换热器1及锅炉烟囱连接，用于回收中低温烟气及冷凝水的热量，用于加热锅炉补水(或回水)，从而达到节能和环保的目标。烟气调节阀3用于调节fgr烟气的流量，烟气调节阀开度根据燃烧器风机变频信号自动调节，风压传感器4用于监测设备进出口风压，随时观测设备的积灰情况，便于对设备进行维护。
14.其中，热管换热器1使用两相热虹吸管结构，热管垂直布置，真空管内的液体回流完全依靠自身的重力作用，真空管内的液体使用水作为媒介。
15.翅片换热器2使用316l不锈钢翅片管结构，翅片管采用平行对置布置，换热器底部设置接水盘及冷凝水疏水装置，便于冷凝水排出。
16.烟气调节阀3使用电动调节蝶阀，阀体使用304不锈钢材质，电动阀开度根据燃烧器风机信号自动调节。
17.风压传感器4采用耐高温微压差传感器，传感器量程0～1kpa，用于监测设备积灰情况。
18.通过直接在锅炉烟囱出口安装该装置，利用该设备回收烟气中的余热，同步满足用户低氮排放的要求，设备可应用于市面上所有品牌的非冷凝蒸汽及热水锅炉fgr低氮锅炉及各品牌燃烧器，对市场上已安装锅炉及新增锅炉具有普遍的适应性，安装操作简单，设备自动调节运行，具有较高的实用价值。


技术特征：
1.一种适用于fgr低氮燃烧锅炉的冷凝型烟气余热回收装置，其特征在于，包括：热管换热器(1)、翅片换热器(2)、烟气调节阀(3)和风压传感器(4)；热管换热器(1)与锅炉直连，翅片换热器(2)与热管换热器(1)及锅炉烟囱连接，烟气调节阀(3)与热管换热器(1)及锅炉烟囱连接，风压传感器(4)与热管换热器(1)及翅片换热器(2)链接。2.如权利要求1所述的适用于fgr低氮燃烧锅炉的冷凝型烟气余热回收装置，其特征在于，热管换热器(1)使用两相热虹吸管结构，热管垂直布置。3.如权利要求1所述的适用于fgr低氮燃烧锅炉的冷凝型烟气余热回收装置，其特征在于，翅片换热器(2)使用不锈钢翅片管换热结构，换热面采用平行对置布置。4.如权利要求1所述的适用于fgr低氮燃烧锅炉的冷凝型烟气余热回收装置，其特征在于，烟气调节阀(3)使用电动调节蝶阀，阀体使用304不锈钢材质。5.如权利要求1所述的适用于fgr低氮燃烧锅炉的冷凝型烟气余热回收装置，其特征在于，风压传感器(4)采用耐高温微压差传感器，传感器量程1～1kpa。

技术总结
本发明公开了一种适用于FGR低氮燃烧锅炉的冷凝型烟气余热回收装置，包括：热管换热器、翅片换热器、烟气调节阀和风压传感器。本发明通过热管换热器进行一级换热，加热FGR烟气回流的温度，有效保护锅炉燃烧器的安全运行，热管换热器的一二次侧独立运行，避免高温烟气及低温烟气的接触，降低烟气互串的可能性，最大限度的避免冷凝水的侵入，以达到保护燃烧器的目标；通过翅片换热器进行二级换热，冷凝式换热器的换热面积布置可最大限度的回收锅炉烟气中的热量，达到烟气冷凝的目标，从而提高锅炉整体效率，达到节约燃气的目标，同时实现锅炉节能及环保两个目标。炉节能及环保两个目标。炉节能及环保两个目标。


技术研发人员：卜祥胜 阙尤珍 王滢平 付昌盛 李强
受保护的技术使用者：紫泉能源技术股份有限公司
技术研发日：2021.08.05
技术公布日：2022/2/11