一种多效蒸发余热回收系统的制作方法

本发明涉及能源回收，特别是涉及的一种多效蒸发余热回收系统。

背景技术：

1、社会的高速发展引发了一系列的能源和环境问题，节能、环保以及新能源的开发利用已成为未来发展的必然趋势。余热是在已投运的工业企业耗能装置中，原始设计未被合理利用的显热和潜热，余热回收是利用合理的技术手段，把排放介质的热量回收再利用，为了隔离排放介质的有害物质，通常采用换热器来实行冷热物质(包括固、液、气)热量交换，现有技术的高温烟气余热回收系统一般采用单管路串联一个或多个换热器，利用换热器热量在不同介质之间的传导，从而达到回收的目的。

2、但是上述方案仍然存在问题，由于锅炉排放的烟气较大，在经过换热器的回收后仍会有不少的热量被损耗，换热器无法接受这么大的热量，多余的烟气则会被直接排除，导致热效率低，损耗了大部分能源，且锅炉烟气的余热具有一定的不稳定性，当锅炉烟气余热超过换热器一般正常工作的温度时，容易导致换热器被储存的热流体过热，进而一定程度上引发换热器的损坏。

3、本发明针对上述问题提出解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种多效蒸发余热回收系统，解决了热量损耗过大且换热器容易损坏的问题，通过设置二级余热回收系统，使换热器内部可以容纳的烟气变大，一部分烟气可通过二级余热回收系统转换为高温热水和冷凝后的水，均可统一利用，后将转换而成的水输送至低温液体换热器中，低温液体换热器的出水口与烟气换热器的冷流腔体连接，完成一次循环，更为有效的进行余热的回收利用，在锅炉与烟气换热器之间设置终端余热回收系统，当换热器临近过热状态的指标时，打开终端余热回收系统，以减少进入主余热回收系统的烟气，保护了换热器的正常使用，延长了其使用寿命，为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

2、一种多效蒸发余热回收系统，包括主余热回收系统、二级余热回收系统和终端余热回收系统，所述主余热回收系统用于回收锅炉的烟气余热并换热至高温液体，再将换热后的高温液体导入二级余热回收系统中；

3、所述二级余热回收系统用于将主余热回收系统中产生的高温液体进行转换，冷凝为水后重新导入至主余热回收系统内；

4、所述终端余热回收系统用于减少主余热回收系统中的烟气流量。

5、进一步地，所述主余热回收系统包括主管路和烟气换热器；

6、所述主管路导通锅炉烟气出口和所述烟气换热器的热流体腔。

7、进一步地，所述二级回收系统包括与所述烟气换热器出水口连接的闪蒸罐，高温高压热水在闪蒸罐内闪蒸，饱和蒸汽经蒸汽冷凝器冷凝为水后输送至低温液体换热器内；而闪蒸罐供应的饱和水，依次经过蒸发器、预热器成为低温热水后，输送至低温液体换热器内，所述低温液体换热器的输出端与所述烟气换热器的冷流体腔连接，完成一次循环。

8、进一步地，所述终端余热回收系统包括副管路和烟囱，所述副管路的一端连通于锅炉烟气出口和烟气换热器之间的主管道，所述副管路的另一端沿从锅炉烟气出口至烟气换热器方向依次导通烟囱和烟气换热器的热流体腔，所述副管路设置有阀门。

9、进一步地，所述闪蒸罐首先与发动机连接，饱和蒸汽在经发动机做功后产生的乏气经蒸汽冷凝器冷凝为水。

10、进一步地，所述烟气换热器包括换热器本体和滤网组件，所述滤网组件通过螺纹孔安装在所述换热器本体进口处，所述滤网组件包括双层滤网和设置在双层滤网之间的防尘海绵，所述双层滤网和防尘海绵四周均开设连接通孔，螺栓穿过所述双层滤网和防尘海绵上的通孔安装在所述螺纹孔内。

11、进一步地，所述烟气换热器为夹套换热器，内部设置有热膨胀保护装置，所述装置包括套管、圆柱形双层管和端盖，所述套管与端盖通过双层管连接形成底部开口的槽型结构，所述双层管的外壁与套管的内侧设置间隙。

12、进一步地，所述双层管包括内管、外管和与所述内管及外管的底部连接的连接部，所述外管的顶部在与所述套管的顶部固定连接，所述端盖设置在所述内管内侧的顶部，且固定连接。

13、进一步地，所述双层管的内管和外管的管壁厚度相同。

14、进一步地，所述内管、连接部和外管之间无焊缝顺滑连接。

15、本发明有益效果：

16、1、本发明提出的蒸发余热回收系统，可使锅炉中产生的热废气在确保安全的情况下，最大可能地回收利用烟气余热，设置主余热回收系统，将锅炉中的高温余热烟气转换为高温液体，并输送至二级余热回收系统中，将转换出的高温液体通过闪蒸罐闪蒸，饱和蒸汽输送至发电机，经发动机做功后的乏气经蒸汽冷凝器冷凝为水，输送至低温液体换热器中，另一部分饱和水经过蒸发器、预热器后，成为低温热水，输送至低温液体换热器中，而低温液体换热器与烟气换热器的冷流体腔连接，完成一次循环，更为有效的将余热再次回收。

17、2、为了防止烟气换热器在工作时，内部储存的热量不能被及时利用，导致换热器内储存的热流体过热，引发换热器的损坏，本发明设置了终端余热回收系统，当换热器临近过热状态的指标时，打开终端余热回收系统，以减少进入主余热回收系统的烟气，保护了换热器的正常使用，延长了其使用寿命。

18、3、在烟气换热器的进口处设置滤网组件，通过双层滤网和防尘海绵可过滤掉烟气的杂质，换热器内部不易堵塞，且所述滤网组件更换清晰方便，对正常生产影响小。

19、4、经二级余热回收系统中产生的高温热水以及冷凝而成的水均可统一利用，且最后经过低温液体换热器将液体输送回烟气换热器中，由烟气转化成水，往复循环，节约了水资源，节能环保。

20、5、换热器在进行工作时，冷流体因热流体换热而被加热，当冷流体被加热而出现压力急剧增大的情形时，设置在外管内的内管在气压轴向力的作用下，发生轴向伸长变形，导致管内气压下降，从而保护了换热器不致损坏。由于双层管是薄壁管，在轴向力的作用下，内管和外管的连接圆角部件是塑性易变形区，容易产生轴向变形，产生内管深处，使换热器在经过热膨胀后得到缓解，保护换热器的使用寿命。

技术特征：

1.一种多效蒸发余热回收系统，包括主余热回收系统、二级余热回收系统和终端余热回收系统，其特征在于，所述主余热回收系统用于回收锅炉（1）的烟气余热并换热至高温液体，再将换热后的高温液体导入二级余热回收系统中；

2.根据权利要求1所述的一种多效蒸发余热回收系统，其特征在于：所述主余热回收系统包括主管路（10）和烟气换热器（2）；

3.根据权利要求2所述的一种多效蒸发余热回收系统，其特征在于：所述二级余热回收系统包括与所述烟气换热器（2）出水口连接的闪蒸罐（3），高温高压热水在闪蒸罐（3）内闪蒸，饱和蒸汽经蒸汽冷凝器（6）冷凝为水后输送至低温液体换热器（8）内；而闪蒸罐（3）供应的饱和水，依次经过蒸发器（4）、预热器（5）成为低温热水后，输送至低温液体换热器（8）内，所述低温液体换热器（8）的输出端与所述烟气换热器（2）的冷流体腔连接，完成一次循环。

4.根据权利要求1所述的一种多效蒸发余热回收系统，其特征在于：所述终端余热回收系统包括副管路（11）和烟囱（9），所述副管路（11）的一端连通于锅炉（1）烟气出口和烟气换热器（2）之间的主管路（10），所述副管路（11）的另一端沿从锅炉（1）烟气出口至烟气换热器（2）方向依次导通烟囱（9）和烟气换热器（2）的热流体腔，所述副管路（11）设置有阀门（12）。

5.根据权利要求3所述的一种多效蒸发余热回收系统，其特征在于：所述闪蒸罐（3）首先与发动机（7）连接，饱和蒸汽在经发动机（7）做功后产生的乏气经蒸汽冷凝器（6）冷凝为水。

6.根据权利要求2所述的一种多效蒸发余热回收系统，其特征在于：所述烟气换热器（2）包括换热器本体和滤网组件，所述滤网组件通过螺纹孔安装在所述烟气换热器（2）本体进口处，所述滤网组件包括双层滤网和设置在双层滤网之间的防尘海绵，所述双层滤网和防尘海绵四周均开设连接通孔，螺栓穿过所述双层滤网和防尘海绵上的通孔安装在所述螺纹孔内。

7.根据权利要求6所述的一种多效蒸发余热回收系统，其特征在于：所述烟气换热器（2）为夹套换热器，内部设置有热膨胀保护装置，所述装置包括套管（14）、圆柱形双层管（13）和端盖（15），所述套管（14）与端盖（15）通过双层管（13）连接形成底部开口的槽型结构，所述双层管（13）的外壁与套管（14）的内侧设置间隙。

8.根据权利要求7所述的一种多效蒸发余热回收系统，其特征在于：所述双层管（13）包括内管（16）、外管（17）和与所述内管（16）及外管（17）的底部连接的连接部（18），所述外管（17）的顶部在与所述套管（14）的顶部固定连接，所述端盖（15）设置在所述内管（16）内侧的顶部，且固定连接。

9.根据权利要求8所述的一种多效蒸发余热回收系统，其特征在于：所述双层管（13）的内管（16）和外管（17）的管壁厚度相同。

10.根据权利要求9所述的一种多效蒸发余热回收系统，其特征在于：所述内管（16）、连接部（18）和外管（17）之间无焊缝顺滑连接。

技术总结一种多效蒸发余热回收系统，包括主余热回收系统、二级余热回收系统和终端余热回收系统，主余热回收系统用于回收锅炉的烟气余热并换热至高温液体，再将换热后的高温液体导入二级余热回收系统中；二级余热回收系统用于将主余热回收系统中产生的高温液体进行转换，冷凝为水后重新导入至主余热回收系统内；终端余热回收系统用于减少主余热回收系统中的烟气流量。本发明提供了一种多效蒸发余热回收系统，设置二级余热回收系统，烟气可通过二级余热回收系统转换为高温热水和冷凝后的水，统一利用，将转换而成的水输送至低温液体换热器中，低温液体换热器的出水口与烟气换热器的冷流腔体连接，完成一次循环，更为有效的进行余热的回收利用。技术研发人员：宋晓军,赵新国,曹善文,叶成典,龙昭君,江海,黄莲莲受保护的技术使用者：海南逸盛石化有限公司技术研发日：20230904技术公布日：2024/7/11