一种火电厂锅炉烟气余热回收利用系统的制作方法

本发明涉及锅炉烟气余热回收利用，具体为一种火电厂锅炉烟气余热回收利用系统。

背景技术：

1、目前，为了充分利用火电厂锅炉烟气中的余热，一般会在锅炉烟气通道内串接多个换热器，利用换热得到的热量用来加热回热系统的锅炉给水，从而减少蒸汽抽汽，或加热进入锅炉的空气，提高锅炉效率，由于水的比热容大，利用换热器加热水的回收效果最好；

2、现有技术中的借助水的换热器一般直接放置到锅炉烟囱中，通过锅炉烟气的余热对水的换热器加热，锅炉烟气会快速从换热器外侧通过，与换热器接触面积小，时间短，造成余热回收少，回收利用效率低，且一些换热后升温的水流出换热器后不会立马使用，又会造成升温后水热量的流失。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种火电厂锅炉烟气余热回收利用系统，通过将锅炉烟囱内分隔为螺旋形烟道，且将螺旋叶片上下侧分别设置有折线状，可以提高换热的接触面积，增加了螺旋形烟道中烟气与螺旋形水道中水的换热时间，锅炉烟气余热的回收效率高，具有多级换热结构和储水结构，可以输出不同水温的水，且暂时不用的换热水可以临时保温储存起来，减少升温后的水热量的流失，可以有效解决背景技术中的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种火电厂锅炉烟气余热回收利用系统，包括：

3、锅炉烟囱，顶部一体成型连接锥形排烟道的底端；

4、一级换热储水单元，包含有芯管，所述芯管位于锅炉烟囱内中心，所述芯管的外侧和锅炉烟囱的内侧之间形成环形烟道；

5、初级换热单元，包含有拆卸组件、螺旋叶片、初级排水管、阀门一和换热进水管，所述环形烟道内通过拆卸组件安装有螺旋叶片，所述螺旋叶片将环形烟道分隔为螺旋形烟道，螺旋叶片内部设置有螺旋形水道，螺旋叶片的上壁和下壁的剖面均为折线状，螺旋形水道的底端连接换热进水管的一端，换热进水管的另一端延伸至锅炉烟囱的底部外侧，螺旋形水道的顶部连接初级排水管的一端，初级排水管的另一端延伸至锅炉烟囱的顶部外侧并且安装有阀门一；

6、二级换热储水单元，底部通过顶盖支撑单元安装在锥形排烟道的顶部。

7、火电厂锅炉中燃烧产生的烟气进入到锅炉烟囱中，然后从锥形排烟道顶部排出，进入到锅炉烟囱中的高温烟气先进入到螺旋形烟道中，然后螺旋上升，高温烟气对螺旋叶片加热，利用螺旋叶片的导热将螺旋形水道中的水流加热，实现水的换热，将烟气中的余热进行利用，外部的冷水通过换热进水管进入到螺旋形水道底部，然后顺着螺旋形水道被逐步加热升温，在有限的空间中，水与烟气的热交换面积大，热交换时间长，换热效率高，然后通过初级排水管可以排出初级升温后的水，阀门一可以控制初级排水管是否排水，螺旋形水道中初级升温的水也可以选择进入到一级换热储水单元中进行再次换热且保持温度，利用换热也可以让水持续升温，从锥形排烟道顶部排出的烟气与二级换热储水单元中的水进行换热，且可以在二级换热储水单元中暂时储存。

8、进一步的，所述一级换热储水单元包含有储水罐、固定换热片、转移管道和阀门三，所述锥形排烟道内设置有储水罐，储水罐的上半部分为半球状且下半部分为锥形结构，所述储水罐的下半部分外周侧通过环形阵列分布的固定换热片固定连接锥形排烟道的内壁，所述储水罐的底部连接芯管的顶部，所述初级排水管的中部连接转移管道的一端，转移管道的另一端连接储水罐的底部侧面，所述转移管道上安装有阀门三。

9、螺旋形水道中初次升温的水可以通过转移管道进入到储水罐中进行储存，储水罐外侧与锥形排烟道中的烟气接触，可以使烟气对储水罐中的温水进行保温或升温，利用固定换热片可以将储水罐固定在锥形排烟道中，同时可以利用固定换热片和储水罐的导热提高与储水罐中的温水的换热效率，利于将储水罐中的温水升温，需要将螺旋形水道中的水导入储水罐时，将初级排水管上的阀门一关闭，然后打开阀门三即可，烟气也可以通过芯管对芯管和储水罐的温水进行换热。

10、进一步的，所述一级换热储水单元还包含有底排管、阀门二、中排管和阀门四，所述芯管底部连接底排管的一端，底排管的另一端延伸至锅炉烟囱底部外侧且安装有阀门二，所述储水罐的中部连接中排管的一端，中排管的另一端延伸至锥形排烟道的外侧并且安装有阀门四。通过底排管和中排管可以将芯管内的水或者储水罐内中部的水排出利用，阀门二用于控制底排管的通断，阀门四用于控制中排管的通断。

11、进一步的，所述二级换热储水单元包含有中空顶盖、二级进水管、阀门五、二级换热组件、阀门六和顶排管，所述中空顶盖内部设置有储水腔，所述中空顶盖的一侧设置有与储水腔连通的顶排管，顶排管上安装有阀门六，所述中空顶盖底部安装有二级换热组件，所述二级换热组件连接二级进水管的一端，二级进水管上安装有阀门五。

12、从锥形排烟道中排出的烟气上升到中空顶盖的底部，中空顶盖为伞状结构，中空顶盖下方的烟气通过二级换热组件对从二级进水管进入的冷水进行加热，二级换热组件中换热后的水进入到中空顶盖的储水腔中，烟气也可以通过中空顶盖的下侧面对储水腔中的水继续加热升温，储水腔中的水在打开阀门六后可以通过顶排管排出，阀门五可以在不使用二级进水管时将二级进水管关闭。

13、进一步的，所述二级换热组件包含有环形进水管、弧形进水管、返流环管、弧形返流管、汇集环形环、储水管和单向阀，所述中空顶盖的底部环形阵列设置有弧形进水管，所述中空顶盖的底部还环形阵列设置有弧形返流管，所述弧形返流管和弧形进水管交替分布，弧形进水管和弧形返流管靠近中空顶盖底部中心的一端均连接返流环管，弧形进水管远离中空顶盖底部中心的一端连接环形进水管，弧形返流管远离中空顶盖底部中心的一端连接汇集环形环，所述汇集环形环通过储水管连接储水腔，储水管上安装有单向阀，所述二级进水管的一端连接环形进水管。

14、二级进水管中的水先进入到弧形进水管中，然后汇入到返流环管中，然后返流通过弧形返流管汇集到汇集环形环中，借助弧形进水管和弧形返流管可以增大与烟气的换热接触面积，提高换热效果，汇集环形环中的水通过储水管和单向阀进入到储水腔中暂时储存，单向阀使储水腔中的水不会由于重力而通过储水管向汇集环形环中流动。

15、进一步的，所述二级换热储水单元还包含有下转管和阀门七，所述中空顶盖的底部中心通过下转管连接储水罐的顶部，下转管上安装有阀门七。储水腔中的水可以在打开阀门七后通过下转管进入到储水罐中，由于储水腔中的水由于上升的烟气的温度逐步降低因为低于储水罐中的水温。

16、进一步的，所述二级换热储水单元还包含有保温罩和固定销，所述中空顶盖的顶部通过固定销固定连接有保温罩。保温罩采用eps保温板，通过固定销对保温罩固定，保温罩对中空顶盖的上侧保温，避免储水腔中的水从顶部散失大量热量。

17、进一步的，还包括烟囱防护支撑单元，烟囱防护支撑单元设置在锅炉烟囱的外侧，烟囱防护支撑单元的顶部套接在锥形排烟道的中部外侧，烟囱防护支撑单元可以对锅炉烟囱进行防护，避免外部东西误碰到锅炉烟囱，也避免外部东西靠近锅炉烟囱而受锅炉烟囱高温影响。

18、进一步的，还包括热辐射遮挡单元，所述热辐射遮挡单元包裹设置在烟囱防护支撑单元的外侧，热辐射遮挡单元对锅炉烟囱外侧遮挡，减小对外热辐射对外部其他东西的影响。

19、进一步的，所述热辐射遮挡单元包含有隔热卷材、连接条和可更换组件，所述烟囱防护支撑单元的外侧通过可更换组件连接隔热卷材的顶部，隔热卷材的两端通过连接条连接形成隔热套，可更换组件用于安装隔热卷材，隔热卷材采用硅酸铝纤维毯。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本火电厂锅炉烟气余热回收利用系统，具有以下好处：

21、1、火电厂锅炉中燃烧产生的烟气进入到锅炉烟囱中，然后从锥形排烟道顶部排出，进入到锅炉烟囱中的高温烟气先进入到螺旋形烟道中，然后螺旋上升，高温烟气对螺旋叶片加热，利用螺旋叶片的导热将螺旋形水道中的水流加热，实现水的换热，将烟气中的余热进行利用，外部的冷水通过换热进水管进入到螺旋形水道底部，然后顺着螺旋形水道被逐步加热升温，在有限的空间中，水与烟气的热交换面积大，热交换时间长，换热效率高。

22、2、通过将锅炉烟囱内分隔为螺旋形烟道，且将螺旋叶片上下侧分别设置有折线状，可以提高换热的接触面积，增加了螺旋形烟道中烟气与螺旋形水道中水的换热时间，锅炉烟气余热的回收效率高，具有多级换热结构和储水结构，可以输出不同水温的水，且暂时不用的换热水可以临时保温储存起来，减少升温后的水热量的流失。