燃气锅炉烟气余热利用装置的制作方法

本实用新型涉及锅炉技术领域，尤其涉及一种燃气锅炉烟气余热利用装置。

背景技术：

锅炉是一种制热设备，它是利用煤炭、生物质、油或气体为燃料，经燃烧产生热量来制取蒸汽或热水。煤炭产生的烟气、渣会污染环境，危害人民的身体健康，而且燃烧技术和烟气的处理较为复杂；油气型燃料易于输送和使用，在保证良好的燃烧条件下，基本不产生环境污染，发热值高。近年来，由于燃气(油)锅炉体积小，自动化程度高，安装方便，得到了广泛的应用。城市供暖锅炉消耗大量一次能源，并排放大量的污染物。传统供热锅炉主要以燃煤为主，随着城市生活水平的提高，为了改善城市空气质量，使用清洁能源已经成为一种趋势，天然气锅炉得到了大力推荐使用。

为了避免尾部受热面低温腐蚀，传统的燃煤供热锅炉排烟温度通常高于150℃，蒸汽锅炉甚至高达200℃，采用天然气之后，目前大多数热水锅炉排烟温度在140～200℃之间，这不仅耗费了大量的能源，而且提高了锅炉的运行成本，以天然气为燃料的锅炉，排烟温度可达150～250℃，其内含有水蒸气约15％～19％(容积)，是烟气热量的主要携带者。如果将锅炉的排烟温度降到足够低的水平，那么烟气中呈过热状态的水蒸气就会凝结而放出汽化潜热，使烟气中的汽化潜热得以回收利用的锅炉称为冷凝式锅炉。冷凝式锅炉中，传统的烟道换热设计存在效率低、设备易腐蚀、余热利用不及时等缺陷，导致锅炉整体效率不高，浪费了大量的能源。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种燃气锅炉烟气余热利用装置，能够增加烟气余热利用率、提高锅炉效率，以克服现有技术的上述缺陷。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种燃气锅炉烟气余热利用装置，包括烟道、一次换热器和二次换热器，烟道与锅炉本体的炉膛相连通并输出炉膛内的烟气，一次换热器和二次换热器沿烟气的流动方向依次设于烟道上，一次换热器提取烟气的显热，二次换热器提取烟气的潜热。

优选地，还包括向炉膛内输入风的一次进风管，一次进风管经过一次换热器后与炉膛相连通。

优选地，一次换热器为管壳式换热器。

优选地，二次换热器包括多个热管，热管的蒸发端置于烟道内，热管的冷凝端置于烟道外部。

优选地，热管的蒸发端呈v型。

优选地，热管的蒸发端的材质为耐腐蚀陶瓷材料。

优选地，热管的冷凝端呈矩形。

优选地，热管的冷凝端的外周面上设有翅片。

优选地，翅片呈螺旋状缠绕于热管的冷凝端的外周面上。

与现有技术相比，本实用新型具有显著的进步：

本实用新型的燃气锅炉烟气余热利用装置，在烟道上设置两个换热器，先由一次换热器与通过烟道的烟气换热，提取烟气的显热，可使烟气温度降低但保证烟气温度高于露点温度，实现烟气余热利用的同时防止腐蚀，再由二次换热器对烟气进行再次换热冷却，可将烟气的温度降低至露点温度以下而提取烟气的潜热，由此，利用两个换热器对通过烟道的烟气进行先显热后潜热的换热提取，遵循梯级换热的原理，可将烟气内的巨大潜热进行换热提取，从而显著增加烟气余热利用率，提高锅炉效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例燃气锅炉烟气余热利用装置的结构示意图。

图2是本实用新型实施例燃气锅炉烟气余热利用装置中热管的结构示意图。

图3是本实用新型实施例燃气锅炉烟气余热利用装置中热管冷凝端的示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、烟道2、一次换热器

3、二次换热器30、热管

301、蒸发端302、冷凝端

303、翅片4、锅炉本体

5、炉膛6、一次进风管

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1至图3所示，本实用新型燃气锅炉烟气余热利用装置的一种实施例。

参见图1，本实施例的燃气锅炉烟气余热利用装置包括烟道1、一次换热器2和二次换热器3，烟道1与锅炉本体4的炉膛5相连通并输出炉膛5内的烟气，一次换热器2和二次换热器3沿烟气的流动方向依次设于烟道1上，一次换热器2提取烟气的显热，二次换热器3提取烟气的潜热。

本实施例的燃气锅炉烟气余热利用装置，在烟道1上设置两个换热器，先由一次换热器2与通过烟道1的烟气换热，提取烟气的显热，可使烟气温度降低但保证烟气温度高于露点温度，实现烟气余热利用的同时防止腐蚀，再由二次换热器3对烟气进行再次换热冷却，可将烟气的温度降低至露点温度以下而提取烟气的潜热，由此，利用两个换热器对通过烟道1的烟气进行先显热后潜热的换热提取，遵循梯级换热的原理，可将烟气内的巨大潜热进行换热提取，从而显著增加烟气余热利用率，提高锅炉效率。

参见图1，优选地，本实施例的燃气锅炉烟气余热利用装置还包括向炉膛5内输入风的一次进风管6，一次进风管6经过一次换热器2后与炉膛5相连通，冷空气气流输入一次进风管6中，在经过一次换热器2时吸收一次换热器2提取的烟气的显热，实现锅炉进风的预热，形成热空气气流，并输入炉膛5内进行燃烧。由此实现了利用烟道1内烟气的显热对锅炉进风进行预热，即实现了烟气余热的利用。

本实施例中，优选地，一次换热器2可以为管壳式换热器，具有简单方便的优点，并可降低装置成本。

参见图2，本实施例中，优选地，二次换热器3可以包括多个热管30，多个热管30可以并排固定在一固定支架上。热管30的蒸发端301置于烟道1内，用于吸收烟道1内烟气的潜热。热管30的冷凝端302置于烟道1外部，用于将烟气的潜热传递至烟道1外部的余热利用处。由此通过热管30对烟气潜热的提取换热作用，可实现烟道1外部的余热利用处对烟气潜热的利用，即实现对烟气余热的进一步提取利用。所述烟道1外部的余热利用处可以为任意需要用热的用热装置。本实施例中，二次换热器3包括的热管30的数量并不局限，可以根据锅炉实际工作情况进行选择设计。

较佳地，参见图2，本实施例中，热管30的蒸发端301呈v型，该v型蒸发端301的开合角度并不局限。将热管30的蒸发端301设计成v型，可避免烟道1内烟气冲刷热管30的蒸发端301时产生涡流影响蒸发端301换热，保证热管30的换热性能。

较佳地，本实施例中，热管30的蒸发端301的材质为耐腐蚀陶瓷材料，能够避免热管30提取烟气潜热使烟气温度降低至露点温度以下后对热管30的蒸发端301造成低温腐蚀。

较佳地，参见图2，本实施例中，热管30的冷凝端302呈矩形，矩形的冷凝端302位于烟道1外部，有利于与烟道1外部的余热利用处配合，以将热量传递至余热利用处。由此，本实施例中，矩形冷凝端302与v型蒸发端301构成倒y型的热管6，该倒y型的热管6具有很好的热提取与换热性能。

进一步，参见图3，本实施例中，热管30的冷凝端302的外周面上设有翅片303，通过翅片303可增强换热。优选地，翅片303呈螺旋状缠绕于热管30的冷凝端302的外周面上，可获得最佳的换热效果。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

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