一种具有热能回收功能的环保烟道转换装置及其方法与流程

1.本发明涉及精细化工装备技术领域，特别涉及一种具有热能回收功能的环保烟道转换装置及其方法。


背景技术：

2.在通过烟道对对锅炉烟气进行热能回收的方面，已有相关专利，比如申请号cn201720434106.1公开了一种锅炉烟道尾气热能回收利用装置，包括使锅炉烟道尾气通过的烟道，该专利的锅炉烟道尾气热能回收利用装置，将烟道的锅炉烟道尾气热能回收利用装置，并利用该热量加热自来水，供给职工澡堂热水，可回收锅炉烟道尾气热能，提高燃料的综合热效率，提高企业经济效益，减少环境污染性。同时可以去除原加热洗澡水所需的蒸汽加热系统来的蒸汽加热系统。
3.上述专利其实在实际的操作中还存在以下问题：
4.1、现有的换热组件往往采用环绕管道设置的水管进行导热，烟气与换热用水的接触不充分，从而容易导致大量的热量流失，影响换热效率。
5.2、经过换热的烟气往往还残留一部分的热量，直接排放容易导致热量的流失，同时在对烟气进行排放时，需要对其进行除尘降硫的操作，此时会带走大部分的热量，造成热能流失浪费。
6.3、在对烟气进行换热和除尘降硫的过程中，由于过滤用网在长期使用下容易被杂质堵塞，从而发生过滤效果受到影响，换热用水无法流畅导出的问题。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种具有热能回收功能的环保烟道转换装置及其方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
8.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有热能回收功能的环保烟道转换装置，包括锅炉、主烟道、第一换热组件和第二换热组件，所述锅炉的排烟处连接有主烟道，主烟道的另一端连接有第一换热组件，第一换热组件和第二换热组件之间通过集烟槽相连通，第二换热组件上连接有排烟管，第一水泵的输出端通过第一入水管连接在第一换热组件上，第二水泵的输出端通过第二入水管连接在第二换热组件上，第一换热组件和第二换热组件均通过管道与排水端头相连接。
9.进一步的，所述第一换热组件包括主管道、换热通道、换热翅片、入水端、出水端、第一环管、第二环管和蛇形管，主管道的内部开设有换热通道，换热通道的内部设置有换热翅片，换热翅片呈放射状阵列设置，主管道的外部设置有入水端和出水端，入水端和出水端均连通至主管道的内部，主管道的内壁设置有第一环管和第二环管，第一环管和第二环管分别设置于主管道的两端，换热翅片的内部设置有蛇形管，蛇形管的两端分别与第一环管和第二环管相连接。
10.进一步的，所述第一环管与入水端相连通，第二环管与出水端相连通。
11.进一步的，所述入水端通过第一入水管与第一水泵的输出端相连通，出水端通过管道与排水端头相连接。
12.进一步的，所述第二换热组件包括主机身、入烟端、出烟端、管槽、水槽、出水口、滤网、清扫机构、电机、喷淋管、喷淋头和杂质出口，主机身前后两端的顶部分别设置有入烟端和出烟端，入烟端与集烟槽相连通，出烟端与排烟管相连通，主机身的内顶部开设有管槽，主机身的内底部开设有水槽，水槽的底部开设有出水口，出水口通过管道与排水端头相连接，水槽的顶面上设置有滤网，滤网的上方设置有清扫机构，滤网的一侧开设有杂质出口，管槽的内部设置有喷淋管，喷淋管上设置有喷淋头，主机身的一侧设置有电机。
13.进一步的，所述喷淋管通过第二入水管与第二水泵的输出端相连接。
14.进一步的，所述清扫机构包括导杆、丝杆、移动箱、齿条、齿轮盘和清扫刷，导杆与丝杆为水平平行设置，丝杆的两端可旋转式连接在主机身前后端的内壁上，电机的输出轴与丝杆的一端固定连接，移动箱上开设有滑孔和螺纹孔，滑孔滑动套接在导杆上，螺纹孔与丝杆之间啮合连接，移动箱的底部设置有齿轮盘，齿轮盘的中转轴与移动箱的底面为可转动连接，齿轮盘的下方通过旋转轴连接有清扫刷，齿轮盘的一侧设置有齿条，齿条的两端固定连接在主机身前后端的内壁上，齿轮盘的轮齿与齿条的条齿相啮合。
15.进一步的，所述第一水泵和第二水泵的输入端均通过管道与外接水源相连接。
16.进一步的，所述主烟道的内部设置有转轴，转轴的外侧设置有转叶。
17.本发明要解决的另一技术问题是提供一种具有热能回收功能的环保烟道转换装置的方法，包括如下步骤：
18.步骤一：锅炉烟气通过主烟道进入第一换热组件；
19.步骤二：第一水泵对蛇形管与第一环管的内部泵入换热用凉水，凉水在蛇形管内部对高温烟气进行第一级换热后进入第二环管并排出；
20.步骤三：经过第一级换热的烟气通过集烟槽进入第二换热组件；
21.步骤四：第二水泵对喷淋管的内部泵入换热用凉水，凉水通过喷淋头对烟气进行第二级换热并除尘降硫，凉水经过第二级换热后通过滤网过滤并排出，电机工作带动清扫机构对滤网进行清扫；
22.步骤五：经过第二级换热的烟气满足排放需求，通过排烟管排放。
23.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
24.1.现有技术下，现有的换热组件往往采用环绕管道设置的水管进行导热，烟气与换热用水的接触不充分，从而容易导致大量的热量流失，影响换热效率，而本发明的换热通道的内部设置有换热翅片，换热翅片呈放射状阵列设置，换热翅片的内部设置有蛇形管，蛇形管和换热翅片的设置使主管道在烟气中具有较好的耐磨性，采用放射状阵列布置，与烟气接触面均匀一致，避免截面烟气流动的不均匀，同时提高了高温烟气与第一换热组件的充分接触，提高了换热效率。
25.2.现有技术下，经过换热的烟气往往还残留一部分的热量，直接排放容易导致热量的流失，同时在对烟气进行排放时，需要对其进行除尘降硫的操作，此时会带走大部分的热量，造成热能流失浪费，而本发明的第二水泵对喷淋管的内部泵入换热用凉水，凉水通过喷淋头对烟气进行第二级换热并除尘降硫，凉水经过第二级换热后通过滤网过滤并排出，使得在有效的对烟气进行除尘降硫的同时，喷淋用水可以对烟气中的余热进行第二级换热
回收，从而提高了烟气的换热效率，充分利用热能。
26.3.现有技术下，在对烟气进行换热和除尘降硫的过程中，由于过滤用网在长期使用下容易被杂质堵塞，从而发生过滤效果受到影响，换热用水无法流畅导出的问题，而本发明的电机工作带动丝杆旋转，从而带动移动箱沿导杆的方向移动，在移动箱移动的同时，齿轮盘在齿条的作用下旋转，从而带动底部的清扫刷旋转对滤网进行清扫，提高第二换热组件换热和过滤的效率，防止换热过程中出现滤网被杂质堵塞导致过滤效果受到影响，换热用水无法流畅导出的问题。
附图说明
27.图1为本发明的整体结构示意图；
28.图2为图1中的a处内部结构示意图；
29.图3为本发明的第一换热组件结构示意图；
30.图4为本发明的第一换热组件内部结构示意图；
31.图5为本发明的第二换热组件内部结构示意图；
32.图6为本发明的第二换热组件侧面剖视示意图；
33.图7为本发明的清扫机构结构示意图。
34.图中：1、锅炉；2、主烟道；3、第一换热组件；301、主管道；302、换热通道；303、换热翅片；304、入水端；305、出水端；306、第一环管；307、第二环管；308、蛇形管；4、集烟槽；5、第二换热组件；501、主机身；502、入烟端；503、出烟端；504、管槽；505、水槽；506、出水口；507、滤网；508、清扫机构；5081、导杆；5082、丝杆；5083、移动箱；5084、齿条；5085、齿轮盘；5086、清扫刷；509、电机；510、喷淋管；511、喷淋头；512、杂质出口；6、排烟管；7、第一水泵；8、第一入水管；9、第二水泵；10、第二入水管；11、排水端头；12、转轴；13、转叶。
具体实施方式
35.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。
36.请参阅图1-2，一种具有热能回收功能的环保烟道转换装置，包括锅炉1、主烟道2、第一换热组件3和第二换热组件5，锅炉1的排烟处连接有主烟道2，主烟道2的内部设置有转轴12，转轴12的外侧设置有转叶13，主烟道2的另一端连接有第一换热组件3，第一换热组件3和第二换热组件5之间通过集烟槽4相连通，第二换热组件5上连接有排烟管6，第一水泵7的输出端通过第一入水管8连接在第一换热组件3上，第二水泵9的输出端通过第二入水管10连接在第二换热组件5上，第一水泵7和第二水泵9的输入端均通过管道与外接水源相连接，第一换热组件3和第二换热组件5均通过管道与排水端头11相连接。
37.具体的，锅炉1烟气通过主烟道2进入第一换热组件3，第一水泵7对第一换热组件3的内部泵入换热用凉水，凉水在对高温烟气进行第一级换热后排出，经过第一级换热的烟气通过集烟槽4进入第二换热组件5，第二水泵9对第二换热组件5的内部泵入换热用凉水，凉水通过喷淋对烟气进行第二级换热并除尘降硫，凉水经过第二级换热后过滤并排出，经
过第二级换热的烟气满足排放需求，通过排烟管6排放。
38.为了解决现有的换热组件往往采用环绕管道设置的水管进行导热，烟气与换热用水的接触不充分，从而容易导致大量的热量流失，影响换热效率的技术问题，请参阅图1和图3-4，本发明提供以下技术方案：
39.第一换热组件3包括主管道301、换热通道302、换热翅片303、入水端304、出水端305、第一环管306、第二环管307和蛇形管308，主管道301的内部开设有换热通道302，换热通道302的内部设置有换热翅片303，换热翅片303呈放射状阵列设置，主管道301的外部设置有入水端304和出水端305，入水端304和出水端305均连通至主管道301的内部，主管道301的内壁设置有第一环管306和第二环管307，第一环管306和第二环管307分别设置于主管道301的两端，换热翅片303的内部设置有蛇形管308，蛇形管308的两端分别与第一环管306和第二环管307相连接。第一环管306与入水端304相连通，第二环管307与出水端305相连通。入水端304通过第一入水管8与第一水泵7的输出端相连通，出水端305通过管道与排水端头11相连接。
40.具体的，第一水泵7对蛇形管308与第一环管306的内部泵入换热用凉水，凉水在蛇形管308内部对高温烟气进行第一级换热后进入第二环管307并排出，蛇形管308和换热翅片303的设置使主管道301在烟气中具有较好的耐磨性，采用放射状阵列布置，与烟气接触面均匀一致，避免截面烟气流动的不均匀，同时提高了高温烟气与第一换热组件3的充分接触，提高了换热效率。
41.为了解决经过换热的烟气往往还残留一部分的热量，直接排放容易导致热量的流失，同时在对烟气进行排放时，需要对其进行除尘降硫的操作，此时会带走大部分的热量，造成热能流失浪费的技术问题，请参阅图1和图5-6，本发明提供以下技术方案：
42.第二换热组件5包括主机身501、入烟端502、出烟端503、管槽504、水槽505、出水口506、滤网507、清扫机构508、电机509、喷淋管510、喷淋头511和杂质出口512，主机身501前后两端的顶部分别设置有入烟端502和出烟端503，入烟端502与集烟槽4相连通，出烟端503与排烟管6相连通，主机身501的内顶部开设有管槽504，主机身501的内底部开设有水槽505，水槽505的底部开设有出水口506，出水口506通过管道与排水端头11相连接，水槽505的顶面上设置有滤网507，滤网507的上方设置有清扫机构508，滤网507的一侧开设有杂质出口512，管槽504的内部设置有喷淋管510，喷淋管510上设置有喷淋头511，主机身501的一侧设置有电机509。喷淋管510通过第二入水管10与第二水泵9的输出端相连接。
43.具体的，第二水泵9对喷淋管510的内部泵入换热用凉水，凉水通过喷淋头511对烟气进行第二级换热并除尘降硫，凉水经过第二级换热后通过滤网507过滤并排出，使得在有效的对烟气进行除尘降硫的同时，喷淋用水可以对烟气中的余热进行第二级换热回收，从而提高了烟气的换热效率，充分利用热能。
44.为了解决在对烟气进行换热和除尘降硫的过程中，由于过滤用网在长期使用下容易被杂质堵塞，从而发生过滤效果受到影响，换热用水无法流畅导出的技术问题，请参阅图6-7，本发明提供以下技术方案：
45.清扫机构508包括导杆5081、丝杆5082、移动箱5083、齿条5084、齿轮盘5085和清扫刷5086，导杆5081与丝杆5082为水平平行设置，丝杆5082的两端可旋转式连接在主机身501前后端的内壁上，电机509的输出轴与丝杆5082的一端固定连接，移动箱5083上开设有滑孔
和螺纹孔，滑孔滑动套接在导杆5081上，螺纹孔与丝杆5082之间啮合连接，移动箱5083的底部设置有齿轮盘5085，齿轮盘5085的中转轴与移动箱5083的底面为可转动连接，齿轮盘5085的下方通过旋转轴连接有清扫刷5086，齿轮盘5085的一侧设置有齿条5084，齿条5084的两端固定连接在主机身501前后端的内壁上，齿轮盘5085的轮齿与齿条5084的条齿相啮合。
46.具体的，电机509工作带动丝杆5082旋转，从而带动移动箱5083沿导杆5081的方向移动，在移动箱5083移动的同时，齿轮盘5085在齿条5084的作用下旋转，从而带动底部的清扫刷5086旋转对滤网507进行清扫，提高第二换热组件5换热和过滤的效率，防止换热过程中出现滤网507被杂质堵塞导致过滤效果受到影响，换热用水无法流畅导出的问题。
47.为了更好的展现具有热能回收功能的环保烟道转换装置，本实施例现提出一种具有热能回收功能的环保烟道转换装置的方法，包括以下步骤：
48.步骤一：锅炉1烟气通过主烟道2进入第一换热组件3；
49.步骤二：第一水泵7对蛇形管308与第一环管306的内部泵入换热用凉水，凉水在蛇形管308内部对高温烟气进行第一级换热后进入第二环管307并排出；
50.步骤三：经过第一级换热的烟气通过集烟槽4进入第二换热组件5；
51.步骤四：第二水泵9对喷淋管510的内部泵入换热用凉水，凉水通过喷淋头511对烟气进行第二级换热并除尘降硫，凉水经过第二级换热后通过滤网507过滤并排出，电机509工作带动清扫机构508对滤网507进行清扫；
52.步骤五：经过第二级换热的烟气满足排放需求，通过排烟管6排放。
53.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。