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一种余热锅炉烟气再利用系统的制作方法

时间:2022-02-03 阅读: 作者:专利查询

一种余热锅炉烟气再利用系统的制作方法

1.本实用新型属于余热锅炉热量回收技术领域,具体涉及一种余热锅炉烟气再利用系统。


背景技术:

2.玻璃生产线中,玻璃窑产生的高温烟气中携带有大量的热量,将高温烟气直接排放到大气中会造成严重的资源浪费,因此,一般会利用余热锅炉对高温烟气进行回收;高温烟气携带的热量使余热锅炉产生蒸汽,蒸汽最终并入蒸汽管网用于发电和为其他工段供汽。
3.但是,玻璃窑产生的高温烟气中含有大量固体粉尘和气体污染物,粉尘会附着在锅炉内换热管束上,造成锅炉效率下降,对余热锅炉也造成腐蚀,因此,余热锅炉停运在所难免;停炉后的高温烟气由于温度较高,直接通入除尘脱硝工序,会造成除尘设备高温变形不能运行、催化剂超温变质失去活性,缩短催化剂使用寿命和脱硝效率,最终导致的排放不达标的问题。
4.为了避免排放不达标,现有技术中,高温烟气要先通过空冷或水冷减温器进行降温,再进行除尘脱硝工序,但是高温烟气降温造成了大量热能浪费。


技术实现要素:

5.本实用新型实施例提供一种余热锅炉烟气再利用系统,旨在解决余热锅炉停炉时,现有的高温烟气处理手段造成的能源浪费的问题。
6.为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:提供一种余热锅炉烟气再利用系统,包括余热锅炉、净化装置以及换热装置;其中余热锅炉用于回收玻璃窑产生的高温烟气;余热锅炉的内部分隔为互不连通的第一热量回收段和第二热量回收段;第一热量回收段和第二热量回收段分别具有进烟口和出烟口;
7.净化装置的进烟口与第一热量回收段的出烟口连通,净化装置的出烟口与第二热量回收段的进烟口连通;净化装置的出烟口还用于和烟气管网连通;
8.换热装置并联连接在余热锅炉的进烟口和余热锅炉的出烟口;
9.其中,余热锅炉的进烟口和出烟口、换热装置的进烟口和出烟口以及净化装置的进烟口和出烟口均连接有烟气阀门;
10.在余热锅炉运行时,高温烟气经过第一热量回收段进入净化装置,经过净化处理后再通入第二热量回收段回收热量;
11.在余热锅炉停炉时,高温烟气经过换热装置进入净化装置,经过净化处理后通入烟气管网。
12.在一种可能的实现方式中,换热装置为饱和蒸汽锅炉,饱和蒸汽锅炉的出汽口与工业蒸汽管网连通,第二热量回收段的出汽口与第一热量回收段的出汽口连通,第一热量回收段的出汽口与发电蒸汽管网连通。
13.在一些实施例中,饱和蒸汽锅炉包括第三热量回收段以及低压锅筒;其中第三热量回收段具有第一进水口和第一出汽口;
14.低压锅筒具有和除盐泵的出水口连通的总进水口、和第一进水口连通的第二出水口、和第一出汽口连通的第二进汽口、和工业蒸汽管网连通的第二出汽口。
15.在一些实施例中,余热锅炉也与除盐泵的出水口连通。
16.在一种可能的实现方式中,净化装置包括电除尘机构以及脱硝机构;其中,电除尘机构的进烟口分别与第一热量回收段的出烟口以及换热装置的出烟口连通,电除尘机构用于去除由第一热量回收段或换热装置排出的烟气中的粉尘;
17.脱硝机构的进烟口与电除尘机构的出烟口连通,脱硝机构的出烟口分别与第二热量回收段的进烟口、烟气管网连通,脱硝机构用于对经电除尘机构处理的烟气进行脱硝处理。
18.在一些实施例中,净化装置设有备用脱硝机构,备用脱硝机构的进烟口和出烟口与脱硝机构的进烟口和出烟口并联连接。
19.在一种可能的实现方式中,净化装置的出烟口与烟气管网连接的管路上设有二级降温器,二级降温器用于对经净化装置处理过的烟气二次降温,二级降温器的进烟口以及出烟口均设有烟气阀门。
20.在一种可能的实现方式中,第一热量回收段和第二热量回收段的底部均设有排渣口。
21.在一种可能的实现方式中,第一热量回收段内设有多个蒸发器单元以及多个过热器单元,第二热量回收段内设有多个蒸发器单元以及多个省煤器单元。
22.本技术实施例所示的方案,与现有技术相比,通过将换热装置与余热锅炉的第一热量回收段并联,当余热锅炉正常工作时,第一热量回收段回收高温烟气并利用烟气中的热量生成蒸汽,烟气降温后进入净化装置进行除尘脱硝,净化后的烟气再进入第二热量回收段,继续进行热量回收用于并生成蒸汽;当余热锅炉停炉时,则通过换热装置回收高温烟气并利用烟气中的热量生成蒸汽,经过换热装置回收热量后的烟气,满足除尘脱硝的工作温度,保证净化装置能够正常运行,使烟气符合排放标准,换热装置在为高温烟气降温时能够回收热量并生产蒸汽,供生产生活使用,节省大量资源。
附图说明
23.图1为本实用新型实施例提供的余热锅炉烟气再利用系统的烟气流通的结构示意图;
24.图2为本实用新型实施例提供的饱和蒸汽锅炉的汽水流通的结构示意图;
25.附图标记说明:
26.1、余热锅炉;11、第一热量回收段;12、第二热量回收段;13、排渣口;2、换热装置;21、第三热量回收段;211、第一进水口;212、第一出汽口;22、低压锅筒;221、总进水口;222、第二出水口;223、第二进汽口;224、第二出汽口;23、除盐泵;3、净化装置;31、电除尘机构;32、脱硝机构;321、备用脱硝机构;4、烟气阀门;5、二级降温器;6、烟气管网;7、工业蒸汽管网;81、蒸发器单元;82、过热器单元;83、省煤器单元。
具体实施方式
27.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
28.请一并参阅图1及图2,现对本实用新型提供的一种余热锅炉烟气再利用系统进行说明。所述余热锅炉烟气再利用系统,包括余热锅炉1、净化装置3以及换热装置2;其中余热锅炉1用于回收玻璃窑产生的高温烟气;余热锅炉1的内部分隔为互不连通的第一热量回收段11和第二热量回收段12;第一热量回收段11和第二热量回收段12分别具有进烟口和出烟口;
29.净化装置3的进烟口与第一热量回收段11的出烟口连通,净化装置3的出烟口与第二热量回收段12的进烟口连通;净化装置3的出烟口还用于和烟气管网6连通;
30.换热装置2并联连接在余热锅炉1的进烟口和余热锅炉1的出烟口;
31.其中,余热锅炉1的进烟口和出烟口、换热装置2的进烟口和出烟口以及净化装置3的进烟口和出烟口均连接有烟气阀门4;
32.在余热锅炉1运行时,高温烟气经过第一热量回收段11进入净化装置3,经过净化处理后再通入第二热量回收段12回收热量;
33.在余热锅炉1停炉时,高温烟气经过换热装置2进入净化装置3,经过净化处理后通入烟气管网6。
34.余热锅炉1正常工作时,换热装置2的进烟口和出烟口处的烟气阀门4均处于关闭状态,换热装置2不工作,从玻璃窑排出的高温烟气直接通入余热锅炉1的第一热量回收段11中用于生成蒸汽,经过第一热量回收段11初步回收热量后,烟气的温度降低,满足除尘脱硝的温度要求,烟气进入净化装置3中执行除尘脱硝工序。净化后的烟气被通入余热锅炉1的第二热量回收段12中,第二热量回收段12进一步吸收烟气中的热量并生成蒸汽,烟气经第二热量回收段12的出烟口进入烟气管网6进行后续处理。
35.余热锅炉1准备停炉时,控制换热装置2的进烟口和出烟口处的烟气阀门4的开度,使少量高温烟气进入换热装置2,换热装置2吸收高温烟气中的热量并生成蒸汽;当换热装置2的工作状态稳定后,完全打开换热装置2的进烟口和出烟口处的烟气阀门4,并使余热锅炉1彻底停炉,同时关闭第一热量回收段11和第二热量回收段12的进烟口和出烟口的烟气阀门4;经换热装置2回收热量后的烟气温度降低,满足除尘脱硝的要求,烟气通入净化装置3中执行除尘脱硝工序;净化后的烟气通入烟气管网6中进行后续处理;换热装置2产生的蒸汽供其他工段或生活实用。
36.本实施例提供的余热锅炉烟气再利用系统,与现有技术相比,通过将换热装置2与余热锅炉1的第一热量回收段11并联,当余热锅炉1正常工作时,第一热量回收段11回收高温烟气并利用烟气中的热量生成蒸汽,烟气降温后进入净化装置3进行除尘脱硝,净化后的烟气再进入第二热量回收段12,继续进行热量回收用于并生成蒸汽;当余热锅炉1停炉时,则通过换热装置2回收高温烟气并利用烟气中的热量生成蒸汽,经过换热装置2回收热量后的烟气,满足除尘脱硝的工作温度,保证净化装置3能够正常运行,使烟气符合排放标准,换热装置2在为高温烟气降温时能够回收热量并生产蒸汽,供生产生活使用,节省大量资源。
37.在一种可能的实现方式中,换热装置2为饱和蒸汽锅炉,饱和蒸汽锅炉的出汽口与
工业蒸汽管网连通,第二热量回收段12的出汽口与第一热量回收段11的出汽口连通,第一热量回收段的出汽口与发电蒸汽管网连通。
38.当余热锅炉1能够正常工作时,第二热量回收段12产生的饱和蒸汽通入到第一热量回收段11中,利用第一热量回收段11中的高温烟气对饱和蒸汽继续加热,使饱和蒸汽成为干蒸汽,生成的干蒸汽通入到发电蒸汽管网中,用于推动汽轮机发电;当余热锅炉1停炉时,高温烟气通入饱和蒸汽锅炉中,饱和蒸汽锅炉回收高温烟气中的热量并产生饱和蒸汽,此处的饱和蒸汽通入工业蒸汽管网,供其他工段或生活使用。饱和蒸汽锅炉可以在余热锅炉1停炉时,对玻璃窑产生的高温烟气中的热量加以回收,并生成饱和蒸汽供其他工段或生活使用,大大减少了能源消耗。
39.在一些实施例中,如图2所示,饱和蒸汽锅炉包括第三热量回收段21以及低压锅筒22;其中第三热量回收段21具有第一进水口211和第一出汽口212;低压锅筒22具有和除盐泵23的出水口连通的总进水口221、和第一进水口211连通的第二出水口222、和第一出汽口212连通的第二进汽口223、和工业蒸汽管网7连通的第二出汽口224。
40.低压锅筒22中为汽水混合物,其中的水经第二出水口222以及第三热量回收段21的第一进水口211进入第三热量回收段21的蒸发器单元81中,高温烟气对第三热量回收段21中的水进行加热,产生的蒸汽(此处的蒸汽含有的水分较多)经第一出汽口212以及低压锅筒22的第二进汽口223进入低压锅筒22中进行汽水分离,完成汽水分离后的蒸汽(此处的蒸汽含有的水分较少)通过低压锅筒22的第二出汽口224进入工业蒸汽管网7;当余热锅炉1停炉时,饱和蒸汽锅炉的第三热量回收段21和低压锅筒22可向工业蒸汽管网7中供汽,满足其他工段或生活用气的需求。其中,除盐泵23通过低压锅筒22的总进水口221向低压锅筒22中供水,补充低压锅筒22由于不断向工业蒸汽管网7中输汽而损失的水分。
41.具体地,余热锅炉1也与除盐泵23的出水口连通。余热锅炉1正常工作时需要消耗大量的水来产生蒸汽,余热锅炉1和饱和蒸汽锅炉共用一套除盐泵23的供水系统,可以简化管路,降低改造成本。
42.在一种可能的实现方式中,如图1所示,净化装置3包括电除尘机构31以及脱硝机构32;其中,电除尘机构31的进烟口分别与第一热量回收段11的出烟口以及换热装置2的出烟口连通,电除尘机构31用于去除由第一热量回收段11或换热装置2排出的烟气中的粉尘;
43.脱硝机构32的进烟口与电除尘机构31的出烟口连通,脱硝机构32的出烟口分别与第二热量回收段12的进烟口、烟气管网6连通,脱硝机构32用于对经电除尘机构31处理的烟气进行脱硝处理。
44.从玻璃窑中排出的高温烟气温度在550℃左右,脱硝工序的适宜温度在370℃左右,与净化装置3的进烟口连通的第一热量回收段11和换热装置2能够对高温烟气中的热量进行回收并使烟气降温至370℃左右,满足脱硝工序的温度要求。将电除尘机构31设置于脱硝机构32之前,可以使电除尘机构31预先吸收烟气中的粉尘,避免粉尘堵塞脱硝机构32中的催化剂或者其他部件,延长净化装置3的吹扫维护频次。
45.余热锅炉1正常工作时,脱硝机构32排出的烟气通入第二热量回收段12中继续用于生产蒸汽,余热锅炉1停炉时,脱硝机构32排出的烟气则并入烟气管网6。
46.在一些实施例中,如图1所示,净化装置3设有备用脱硝机构321,备用脱硝机构321的进烟口和出烟口与脱硝机构32的进烟口和出烟口并联连接。
47.备用脱硝机构321的进烟口和出烟口处均设有烟气阀门4,脱硝机构32正常工作时,备用脱硝机构321的进烟口和出烟口处的烟气阀门4处于关闭状态,备用脱硝机构321不工作;脱硝机构32不能正常工作或者烟气中氮氧化合物含量较高时,备用脱硝机构321的进烟口和出烟口处的烟气阀门4开启,备用脱硝机构321开始工作。设置备用脱硝机构321可以保证净化装置3的脱硝工序能够稳定运行或者增强脱硝效率。
48.在一种可能的实现方式中,如图1所示,净化装置3的出烟口与烟气管网6连接的管路中设有二级降温器5,二级降温器5用于对经净化装置3处理过的烟气二次降温,二级降温器5的进烟口以及出烟口均设有烟气阀门4。
49.当余热锅炉1正常工作时,二级降温器5的进烟口以及出烟口处的烟气阀门4处于关闭状态,净化装置3排出的烟气通入第二热量回收段12中;当余热锅炉1停炉时,二级降温器5的进烟口以及出烟口处的烟气阀门4处于打开状态,并且第二热量回收段12的进烟口处的烟气阀门4处于关闭状态,二级降温器5对净化装置3排出的烟气进行降温,并将降温后的烟气排入烟气管网6,便于后期对烟气进行处理或排放。设置二级降温器5可以保证在余热锅炉1停炉的状态下,依然可以对净化装置3排出的烟气进行降温,满足后续对烟气进行处理或排放的温度要求。
50.在一种可能的实现方式中,如图1所示,第一热量回收段11和第二热量回收段12的底部均设有排渣口13。通入第一热量回收段11中的高温烟气中具有粉尘、氮氧化合物以及硫氧化合物等多种污染物,通入第二热量回收段12中的烟气虽然经过净化装置3的处理,但是依然会存在硫氧化合物等污染物,在第一热量回收段11和第二热量回收段12的底端设置排渣口13,可以将余热锅炉1中的固态污染物颗粒排出,延长余热锅炉1的运行周期。
51.在一种可能的实现方式中,如图1所示,第一热量回收段11内设有多个蒸发器单元81以及多个过热器单元82,第二热量回收段12内设有多个蒸发器单元81以及多个省煤器单元83。第一热量回收段11的蒸发器单元81能够将水转化成蒸汽,过热器单元82能够利用烟气的热量将蒸汽加热成过饱和蒸汽,减少蒸汽中的水含量,提高蒸汽在其他工段的热效率,并减少蒸汽的水分对管路的腐蚀作用。第二热量回收段12中的蒸发器单元81可以进一步吸收经净化装置3处理过的烟气中的热量,并产生蒸汽供其他工段或生活实用,省煤器单元83设置在第二热量回收段12的末端,可以最大限度地吸收烟气中的热量,减少资源浪费。
52.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。