專利名稱：智能化模塊式鍋爐煙氣廢熱能水加熱裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及節(jié)能減排、廢熱能再利用技術，特別涉及鍋爐排放煙氣的廢熱能再利用技術，具體地說是一種智能化模塊式鍋爐煙氣廢熱能水加熱裝置。
技術背景 鍋爐是工業(yè)生產(chǎn)中常用設備。據(jù)監(jiān)測統(tǒng)計，我國工業(yè)鍋爐運行效率普遍偏低，一般只能達到原設計指標的85-90%。究其主要原因是，鍋爐燃燒排煙量大且溫度高(180—220C0 );其次是未燃盡灰渣的含碳量過高。為了提高鍋爐運行效率，相關科技人員進行了多項研究。但是長期以來，鍋爐煙氣排量大、溫度高的現(xiàn)狀依然存在。人們只有通過充分吸取鍋爐煙氣中熱量的這一途徑，以提高能源利用率，達到節(jié)能、減排之目的。傳統(tǒng)的“氣一水”熱交換設備的熱交換率不夠理想，一般體積大而笨重，智能化控制水平也較低，而且一旦設備的某一處發(fā)生漏水故障，維修又比較困難。申請人于2011年4月公開了一種“智能化廢熱能水加熱裝置”(ZL2011201215892 )，提出了“氣一水”之間進行逆向多內管套管式的長程、變程熱交換，具有智能化控制運行、整機體積小，提高了熱效率等明顯優(yōu)點。但是，該裝置顯然不能用于“鍋爐煙氣一水”的熱交換。這是因為鍋爐煙氣的成分較為復雜，含有如一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫等多種氣相物質，熱交換過程中煙氣與冷凝水反應，將生成酸液腐蝕設備。故要再另行研制與之匹配的熱交換裝置，并對其結構再進行優(yōu)化改進。
發(fā)明內容本實用新型提供一種智能化模塊式鍋爐煙氣廢熱能水加熱裝置，目的在于通過對裝置組件作模塊式的結構組合；通過設置煙氣隔離板對水的間接加熱；通過智能控制器，以使該裝置結構更緊湊、維修安裝更方便，且實現(xiàn)更可靠的全自動運行，提高熱效率。本實用新型技術解決方案本發(fā)明主要由智能控制器、管式換熱器、超導熱管換熱器、凈水流管道、高溫煙氣通道、水泵組成。所述的管式換熱器，由若干結構相同規(guī)格統(tǒng)一的單體管式換熱模塊組合而成。所述的超導熱管換熱器，由若干結構相同規(guī)格統(tǒng)一的單體超導熱管模塊組合而成。所述凈水流管道分段設置于單體管式換熱模塊和超導熱管換熱器中，通過所述模塊組合而構成貫通的總管道。所述高溫煙氣通道設置于兩列單體管式換熱模塊之間，通過所述單體管式換熱器模塊的組合而貫通。所述凈水流管道的低溫水進水口與水泵相連接；所述高溫煙氣通道的氣流方向與凈水流管道中水流方向相反，高溫煙氣通道的煙氣進口與鍋爐煙氣出口連接，高溫煙氣通道煙氣的出口與鍋爐原弓I風機連接。本實用新型進一步技術解決方案所述單體管式換熱模塊和超導熱管換熱模塊中的凈水流管道的分段管道，可或為串聯(lián)連接、或為并聯(lián)連接。所述單體管式換熱模塊由圍板、及設置于該圍板中的凈水流管道的分段管道、和設置于分段管道兩端的進口、出口控制閥門組成。[0009]所述高溫煙氣通道與凈水流管道之間為單體管式換熱模塊的圍板的隔煙板。所述凈水流管道的分段管道呈“蛇形”盤管狀。所述超導熱管換熱器位于管式換熱器的上方，超導熱管換熱器的超導熱管的上端一放熱端設有進口、出口控制閥門。所述超導熱管下端一吸熱端插入高溫煙氣通道中。所述高溫煙氣通道的煙氣進口處設有煙氣均衡分配器。所述煙氣均衡分配器呈喇叭口狀，內設均等分布的格柵。所述智能控制器由控制操作面板、煙氣進口溫度傳感器、煙氣出口溫度傳感器、熱水出口溫度傳感器、壓力傳感器、熱水溫度控制儀、報警器、變頻器、斷路器、接觸器、數(shù)碼顯示器和開關組成。變頻器與水泵電機連接，水泵與凈水流管道進水口之間，依次設有壓力傳感器及電磁閥組?？刂破靼粹o、顯示器設置在柜體表面的控制操作面板上。本實用新型的有益效果(一)本實用新型的主要組件采用結構相同、規(guī)格統(tǒng)一的模塊組合結構，整機體積小，安裝維修方便，一旦發(fā)生漏水故障，只要臨時關閉有故障模塊，或對故障模塊實施快捷更換，均不會影響裝置的整體運行。(二)本實用新型可以根據(jù)使用單位需求的實際情況，增加或減少單體管式換熱模塊和單體超導熱管模塊組合的數(shù)量，甚至還可將本裝置串聯(lián)使用，以滿足不同噸位鍋爐的煙氣廢熱能的回收利用，適應性強。(三)本實用新型不僅是針對鍋爐煙氣成分的特殊性所設計的水加熱裝置，也可作為其它氣體廢熱能的水加熱裝置，具有通用性。(四)本實用新型的智能控制器可自動控制低溫水的壓力和進水量，及所設定的出水溫度，當廢熱能溫度低或鍋爐停止運行時，又可處于待機狀態(tài)，一旦出現(xiàn)故障均能及時報
警，自動化程度高。(五)本實用新型組件管式換熱器和超導熱管換熱器配合使用，提高了鍋爐煙氣和水的熱交換率。

附圖I為本實用新型組件凈水流管道作串聯(lián)狀的結構示意圖；附圖2為本實用新型組件凈水流管道作并聯(lián)狀的結構示意圖；附圖3為本實用新型管式換熱器橫向斷面的結構示意圖；附圖4為本實用新型智能控制器控制操作面板結構示意圖；附圖5為本實用新型超導熱管換熱器的超導熱管布設結構示意圖；附圖6為本實用新型煙氣均衡分配器的正視結構示意圖。
具體實施方式
如圖1、2、3所示，本實用新型主要由智能控制器、管式換熱器、凈水流管道、高溫煙氣通道、水泵組成。所述的管式換熱器I由若干結構相同、規(guī)格統(tǒng)一的單體管式換熱模塊11 (圖中為兩列共6塊)組合而成；所述的超導熱管換熱器2由若干結構相同規(guī)格統(tǒng)一的單體超導熱管模塊21 (圖中為6塊)組合而成。所述凈水流管道分段設置于模塊中，模塊組合構成貫通的總管道3。所述高溫煙氣通道4位于管式換熱器兩列單體管式換熱模塊之間，通過單體管式換熱器模塊的組合而貫通；所述凈水流管道的低溫水進水口 31與水泵5相連接，凈水流管道的熱水出口 32為末位超導熱管換熱模塊的水出口 ；所述高溫煙氣通道的煙氣進口 41與鍋爐煙氣出口(圖中未表示)連接；煙氣進口處設置有煙氣均衡分配器42，高溫煙氣通道與凈水流管道之間為單體管式換熱模塊的圍板12的隔煙板121，高溫煙氣通道煙氣的出口 43與鍋爐的原引風機(圖中未表示)連接。又如圖I所示，所述單體管式換熱模塊和超導熱管換熱模塊中的凈水流管道的分段管道33成串聯(lián)狀。又如圖2所示，所述單體管式換熱模塊和超導熱管換熱模塊中的凈水流管道的分段管道33成并聯(lián)狀。 所述分段管道的兩端均設有進口、出口控制閥門331。又如圖1、3、5所示，所述超導熱管換熱器位于管式換熱器的上方，超導熱管22下端插入管式換熱器的高溫煙氣通道中，超導熱管下部吸熱端可吸取高溫煙氣中的熱量。單體管式換熱模塊圍板12的隔煙板121將蛇形凈水流管道與高溫煙氣隔開，避免管壁冷凝水與鍋爐煙氣中二氧化硫等氣體接觸生成酸類對管壁腐蝕；也可避免高溫煙氣中的煙塵與管壁冷凝水接觸生成污垢層，影響換熱效果。又如圖I、6所示，所述高溫煙氣通道的煙氣均衡分配器42內里均等設有格柵421。煙氣均衡分配器將高溫煙氣作均衡的分流，減緩了煙氣的流速，確保煙氣通道無死角流動，使每一支超導熱管管體都能均衡受熱，降低了煙塵碰撞超導熱管壁磨損力度，延長了超導熱管的使用壽命。如圖1、2、4所示，所述智能控制器的控制操作面板上設有控制按鈕、數(shù)碼顯示屏；智能控制器的其它的組成部分煙氣進口溫度傳感器51、煙氣出口溫度傳感器52、熱水出口溫度傳感器53、壓力傳感器54、電磁閥55布設于本裝置的相應部位。其它的組成部分，如熱水溫度控制儀、報警器、變頻器、斷路器、接觸器等圖中未表示。本發(fā)明的溫度顯示、溫度設定、溫度異常報警、電磁閥啟閉、水泵運轉、全部由智能控制器控制完成。當本實用新型裝置的煙氣進口溫度傳感器，檢測到有利用價值的煙氣將進入煙氣通道時，水泵開始工作，并按設定的出水溫度值全自動運行。運行過程中如遇進水量異常、斷水、水泵故障，或超導熱管換熱器出水溫度異常超出安全設定時，裝置開始報警，提示工作人員緊急排除故障。當煙氣出口溫度傳感器檢測到煙氣出口溫度低于110C° -120 C0時，所出現(xiàn)的的露點對鍋爐引風機、煙囪會產(chǎn)生腐蝕，報警器報警，同時提示工作人員須調整熱水出口水溫。在智能控制器的控制下，本裝置正常運行，可達到本發(fā)明的預期目的。
權利要求1.智能化模塊式鍋爐煙氣廢熱能水加熱裝置，其特征在于它主要由智能控制器、管式換熱器、超導熱管換熱器、凈水流管道、高溫煙氣通道、水泵組成，所述的管式換熱器，由若干結構相同規(guī)格統(tǒng)一的單體管式換熱模塊組合而成；所述的超導熱管換熱器，由若干結構相同規(guī)格統(tǒng)一的單體超導熱管模塊組合而成；所述凈水流管道分段設置于單體管式換熱模塊和超導熱管換熱器中，通過所述模塊組合而構成貫通的總管道；所述高溫煙氣通道設置于兩列單體管式換熱模塊之間，通過所述單體管式換熱器模塊的組合而貫通；所述凈水流管道的低溫水進水口與水泵相連接；所述高溫煙氣通道的氣流方向與凈水流管道中水流方向相反，高溫煙氣通道的煙氣進口與鍋爐煙氣出口連接，高溫煙氣通道煙氣的出口與鍋爐原引風機連接。
2.根據(jù)權利要求I所述的智能化模塊式鍋爐煙氣廢熱能水加熱裝置，其特征在于所述單體管式換熱模塊和超導熱管換熱模塊中的凈水流管道的分段管道，可或為串聯(lián)連接、或為并聯(lián)連接。
3.根據(jù)權利要求I所述的智能化模塊式鍋爐煙氣廢熱能水加熱裝置，其特征在于所述單體管式換熱模塊由圍板、及設置于該圍板中的凈水流管道的分段管道、和設置于分段 管道兩端的進口、出口控制閥門組成。
4.根據(jù)權利要求I所述的智能化模塊式鍋爐煙氣廢熱能水加熱裝置，其特征在于所述高溫煙氣通道與凈水流管道之間為單體管式換熱模塊圍板的隔煙板。
5.根據(jù)權利要求3所述的智能化模塊式鍋爐煙氣廢熱能水加熱裝置，其特征在于所述凈水流管道的分段管道呈“蛇形”盤管狀。
6.根據(jù)權利要求I或2所述的智能化模塊式鍋爐煙氣廢熱能水加熱裝置，其特征在于所述超導熱管換熱器位于管式換熱器的上方，超導熱管換熱器的超導熱管的上端設有進口、出口控制閥門；所述超導熱管下端一吸熱端插入高溫煙氣通道中。
7.根據(jù)權利要求I所述的智能化模塊式鍋爐煙氣廢熱能水加熱裝置，其特征在于所述高溫煙氣通道的煙氣進口處設有煙氣均衡分配器。
8.根據(jù)權利要求7所述的智能化模塊式鍋爐煙氣廢熱能水加熱裝置，其特征在于所述煙氣均衡分配器呈喇叭口狀，內設均等分布的格柵。
9.根據(jù)權利要求I所述的智能化模塊式鍋爐煙氣廢熱能水加熱裝置，其特征在于所述智能控制器由控制操作面板、煙氣進口溫度傳感器、煙氣出口溫度傳感器、熱水出口溫度傳感器、壓力傳感器、熱水溫度控制儀、報警器、變頻器、斷路器、接觸器、數(shù)碼顯示器和開關組成；變頻器與水泵電機連接，水泵與凈水流管道進水口之間，依次設有壓力傳感器及電磁閥組。
10.根據(jù)權利要求9所述的智能化模塊式鍋爐煙氣廢熱能水加熱裝置，其特征在于所述智能控制器的開關按鈕、顯示器設置在控制操作面板上。
專利摘要本實用新型提供一種智能化模塊式鍋爐煙氣廢熱能水加熱裝置。該裝置主要由智能控制器、管式換熱器、超導熱管換熱器、凈水流管道、高溫煙氣通道組成。管式換熱器，超導熱管換熱器均由若干結構相同規(guī)格統(tǒng)一的單體模塊組合而成。凈水流管道分段設置各模塊中，凈水流管道和高溫煙氣通道通過模塊組合分別構成貫通的總管道、總通道。本實用新型的模塊式組合結構，整機體積小，安裝維修及快捷更換模塊快捷方便，對整體運行無影響；還可根據(jù)實際需求增減模塊數(shù)量，以滿足不同噸位鍋爐煙氣或其它廢氣熱能的回收利用，適應性、通用性強、熱效率高；且裝置可實現(xiàn)自動化運行，全程安全監(jiān)控。
文檔編號F28D15/02GK202501777SQ20122010021
公開日2012年10月24日 申請日期2012年3月16日 優(yōu)先權日2012年3月16日
發(fā)明者李宣東, 李穎 申請人:淮安市引源節(jié)能設備科技有限公司