烟气余热回收利用系统的制作方法
1.本发明涉及烟气余热回收技术领域，尤其涉及一种烟气余热回收利用系统。
背景技术：
2.常规轧钢加热炉(非蓄热式加热炉)炉尾烟气约700℃左右，炉尾烟气流经空气换热器，被该空气换热器回收炉尾烟气的部分余热后，排烟温度降低到250℃～350℃左右。
3.针对降温后250℃以上的烟气，由于排放的烟气中还有大量的余热，若直接排放到大气中，这部分余热随着烟气通过烟囱排出，大量的余热资源被释放，造成了能源的浪费。但是，若仅仅通过加强热量回收把烟气温度降低到130℃以下，由于烟气中含有硫成分，硫酸蒸汽结露又会对换热器造成腐蚀，降低设备的寿命。
4.因此，亟需一种烟气余热回收利用系统，以解决上述问题。
技术实现要素：
5.本发明的目的在于提供一种烟气余热回收利用系统，其能够实现烟气余热的深度回收，且防止设备腐蚀，达到节能环保的效果。
6.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
7.烟气余热回收利用系统，包括：
8.空气换热器，被配置为连接于加热炉的烟气出口，用于对烟气进行初次热量回收；
9.余热回收机构，所述余热回收机构包括锅炉本体、一级换热件和二级换热件，所述一级换热件和所述二级换热件沿所述烟气的流动方向依次设置于所述锅炉本体内，所述锅炉本体的进气口与所述空气换热器的排烟口连通，所述一级换热件用于对流入所述锅炉本体的进气口的烟气进行一级余热回收，所述二级换热件用于对流过所述一级换热件的烟气进行二级余热回收，所述锅炉本体的排气口用于排出低温烟气。
10.可选地，所述一级换热件包括金属换热管段，所述金属换热管段内流通有一级吸热流体，所述一级吸热流体用于对流入所述锅炉本体的进气口的烟气进行一级余热回收，所述一级吸热流体吸收热量后蒸发形成高温蒸汽，所述一级换热件开设蒸汽出口，所述高温蒸汽从所述蒸汽出口流出所述一级换热件。
11.可选地，所述二级换热件包括氟塑料换热管段，所述氟塑料换热管段内流通有二级吸热流体，所述二级吸热流体用于对流过所述一级换热件的烟气进行二级余热回收，所述二级吸热流体吸收热量后形成高温流体，所述二级换热件开设热流出口，所述高温流体从所述热流出口流出所述二级换热件。
12.可选地，所述二级换热件还包括喷淋件，所述喷淋件设置于所述氟塑料换热管段的上部，用于对所述氟塑料换热管段的外壁进行喷淋，所述热流出口开设于所述氟塑料换热管段的下部。
13.可选地，所述热流出口与所述金属换热管段连通，所述高温流体即为所述一级吸热流体。
14.可选地，所述余热回收机构还包括加压泵，所述加压泵安装于所述热流出口与所述金属换热管段连通的管路上。
15.可选地，流入所述锅炉本体的进气口的烟气的温度为250℃-350℃。
16.可选地，流过所述一级换热件的烟气的温度不大于130℃。
17.可选地，流出所述锅炉本体的排气口的低温烟气的温度不大于60℃。
18.可选地，还包括烟气净化机构和排烟机构，所述烟气净化机构用于对低温烟气进行脱硫脱硝处理，所述烟气净化机构的进烟口与所述锅炉本体的排气口连通，所述排烟机构包括烟囱，所述烟囱与所述烟气净化机构的排烟口连通。
19.本发明的有益效果：
20.本发明提供的烟气余热回收利用系统包括空气换热器和余热回收机构。空气换热器被配置为连接于加热炉的烟气出口，用于对烟气进行初次热量回收，使烟气的温度降至250℃～350℃左右。接着，带有余热的烟气流入余热回收机构，进行烟气余热的回收利用。余热回收机构包括锅炉本体、一级换热件和二级换热件，一级换热件和二级换热件沿烟气的流动方向设置于锅炉本体内，锅炉本体的进气口与空气换热器的排烟口连通。一级换热件用于对流入锅炉本体的进气口的烟气进行一级余热回收，使烟气温度进一步降低，直至降到130℃以下。二级换热件用于对流过一级换热件的烟气进行二级余热回收，最终把烟气的温度降至60℃以下；锅炉本体的排气口用于排出低温烟气。该烟气余热回收利用系统通过一级换热件和二级换热件对烟气进行两次余热回收，有效实现了烟气余热的深度利用，且防止设备腐蚀，达到节能环保的效果。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
22.图1是本发明实施例提供的烟气余热回收利用系统的结构示意图；
23.图2是本发明实施例提供的余热回收机构的结构示意图。
24.图中：
25.100、加热炉；
26.1、空气换热器；
27.2、余热回收机构；21、锅炉本体；22、一级换热件；23、二级换热件；231、氟塑料换热管段；232、喷淋件；24、加压泵；
28.3、烟气净化机构；
29.4、排烟机构；41、引风机；42、烟囱。
具体实施方式
30.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
31.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是
本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
32.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
34.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
35.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
36.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
37.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
38.实施例一
39.本实施例提供了一种烟气余热回收利用系统，用于对加热炉排出的烟气的热量进行回收利用，避免资源浪费。具体地，如图1所示，该烟气余热回收利用系统包括空气换热器1和余热回收机构2。
40.其中，空气换热器1被配置为连接于加热炉100的烟气出口，用于对烟气进行初次热量回收。具体地，该空气换热器1能够使烟气的温度降至250℃～350℃。本实施例中的空气换热器1为现有技术，其具有冷空气进口及热空气出口，冷空气从冷空气进口进入空气换热器1，吸收烟气中的热量后升温变成热空气后，从热空气出口排出，该热空气进一步还可用于加热炉100燃烧，以提高加热炉100的热效率。该空气换热器1的具体结构和原理本实施例在此不再过多赘述。
41.接着，带有余热的烟气流入余热回收机构2，进行烟气余热的回收利用。余热回收
机构2包括锅炉本体21、一级换热件22和二级换热件23。一级换热件22和二级换热件23沿烟气的流动方向依次设置于锅炉本体21内，锅炉本体21的进气口与空气换热器1的排烟口连通。也就是说，流入锅炉本体21的进气口的烟气的温度为250℃-350℃。一级换热件22用于对流入锅炉本体21的进气口的烟气进行一级余热回收，具体地，一级换热件22能够使烟气温度进一步降低，直至烟气的温度降到130℃及以下。二级换热件23用于对流过一级换热件22的烟气进行二级余热回收，最终把烟气的温度降至60℃及以下。锅炉本体21的排气口用于排出低温烟气，也就是说，流出锅炉本体21的排气口的低温烟气的温度不大于60℃。该烟气余热回收利用系统通过一级换热件22和二级换热件23对烟气进行两次余热回收，有效实现了烟气余热的深度利用，达到节能环保的效果。
42.可选地，如图1和图2所示，一级换热件22包括金属换热管段，金属换热管段内流通有一级吸热流体。可以理解的是，金属材料有利于提高一级吸热流体与烟气之间的换热效率，提高热交换速度。一级吸热流体用于对流入锅炉本体21的进气口的烟气进行一级余热回收，一级吸热流体吸收热量后蒸发形成高温蒸汽，一级换热件22开设蒸汽出口，高温蒸汽从蒸汽出口流出一级换热件22。在本实施例中，一级吸热流体为水。可以理解的是，流过一级换热件22的烟气的温度为250℃-350℃，此温度下的烟气与水发生热传递，能够使水吸热进而蒸发成水蒸汽。水蒸汽能够从蒸汽出口向外输送，用于加热炉100燃烧或其他生产需要，提高烟气余热的有效利用率。
43.可选地，参见图2，二级换热件23包括氟塑料换热管段231，氟塑料换热管段231内流通有二级吸热流体。可以理解的是，由于流向二级换热件23的烟气的温度低于130℃，此温度下的烟气会发生硫结露现象，氟塑料管具有抗酸性腐蚀的特点，能够有效避免硫结露对管道的腐蚀，提高二级换热件23的使用寿命。示例性地，氟塑料换热管段231可选用聚四氟乙烯或聚全氟乙丙烯等材料制成。
44.具体地，二级吸热流体用于对流过一级换热件22的烟气进行二级余热回收，二级吸热流体吸收热量后形成高温流体，二级换热件23开设热流出口，高温流体从热流出口流出二级换热件23。示例性地，二级吸热流体为冷水。冷水流过氟塑料换热管段231后，吸收烟气中的热量后升温，变成热水。
45.再为具体地，热流出口与金属换热管段连通，高温流体即为一级吸热流体。在本实施例中，将氟塑料换热管段231产生的热水直接通入金属换热管，在节省水资源的前提下还实现了资源的有效利用。
46.更为具体地，氟塑料换热管段231由于耐压性低，其内部流通的水压要低于管道的耐压。因此，该余热回收机构2还包括加压泵24，加压泵24安装于热流出口与金属换热管段连通的管路上。加压泵24用于将氟塑料换热管段231产生的热水泵送至金属换热管内。
47.可选地，继续参见图2，二级换热件23还包括喷淋件232，喷淋件232设置于氟塑料换热管段231的上部，用于对氟塑料换热管段231的外壁进行喷淋，热流出口开设于氟塑料换热管段231的下部。可以理解的是，由于进入氟塑料换热管段231的烟气会不断释放热量降温，并产生硫结露现象，硫结露与烟气中的飞灰混合后容易形成结灰，附着在氟塑料换热管段231的外壁。在氟塑料换热管段231的上部设置喷淋件232，通过定期对氟塑料换热管段231的外壁喷淋清洗，能够有效解决结灰问题。
48.可选地，如图1所示，该烟气余热回收利用系统还包括烟气净化机构3和排烟机构
4。烟气净化机构3的进烟口与锅炉本体21的排气口连通，烟气净化机构3用于对低温烟气进行脱硫脱硝处理。烟气净化机构3可选为现有技术中的低温一体化脱硫脱硝设备，通过离子交换纤维对烟气进行脱硫脱硝，其具体结构本实施例在此不做赘述。排烟机构4包括烟囱42和引风机41，烟囱42与烟气净化机构3的排烟口连通，引风机41安装于烟囱42与烟气净化机构3的排烟口连通的管路上。引风机41能够提高排烟的抽力，快速将烟气从烟囱42排放到大气中。
49.实施例二
50.本实施例提供了一种烟气余热回收利用系统，其与实施例一提供的烟气余热回收利用系统基本相同，本实施例与实施例一的区别在于，在本实施例中，空气换热器1的排烟口、一级换热件22与二级换热件23之间，以及锅炉本体21的排气口处均设置有温度检测件。温度检测件用于检测各个阶段的烟气的温度，以便于更加直观地对烟气余热的回收效果进行控制。示例性地，温度检测件可选为现有技术中的温度传感器，其结构和原理本实施例在此不做赘述。
51.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
技术特征：
1.烟气余热回收利用系统，其特征在于，包括：空气换热器(1)，被配置为连接于加热炉(100)的烟气出口，用于对烟气进行初次热量回收；余热回收机构(2)，所述余热回收机构(2)包括锅炉本体(21)、一级换热件(22)和二级换热件(23)，所述一级换热件(22)和所述二级换热件(23)沿所述烟气的流动方向依次设置于所述锅炉本体(21)内，所述锅炉本体(21)的进气口与所述空气换热器(1)的排烟口连通，所述一级换热件(22)用于对流入所述锅炉本体(21)的进气口的烟气进行一级余热回收，所述二级换热件(23)用于对流过所述一级换热件(22)的烟气进行二级余热回收，所述锅炉本体(21)的排气口用于排出低温烟气。2.根据权利要求1所述的烟气余热回收利用系统，其特征在于，所述一级换热件(22)包括金属换热管段，所述金属换热管段内流通有一级吸热流体，所述一级吸热流体用于对流入所述锅炉本体(21)的进气口的烟气进行一级余热回收，所述一级吸热流体吸收热量后蒸发形成高温蒸汽，所述一级换热件(22)开设蒸汽出口，所述高温蒸汽从所述蒸汽出口流出所述一级换热件(22)。3.根据权利要求2所述的烟气余热回收利用系统，其特征在于，所述二级换热件(23)包括氟塑料换热管段(231)，所述氟塑料换热管段(231)内流通有二级吸热流体，所述二级吸热流体用于对流过所述一级换热件(22)的烟气进行二级余热回收，所述二级吸热流体吸收热量后形成高温流体，所述二级换热件(23)开设热流出口，所述高温流体从所述热流出口流出所述二级换热件(23)。4.根据权利要求3所述的烟气余热回收利用系统，其特征在于，所述二级换热件(23)还包括喷淋件(232)，所述喷淋件(232)设置于所述氟塑料换热管段(231)的上部，用于对所述氟塑料换热管段(231)的外壁进行喷淋，所述热流出口开设于所述氟塑料换热管段(231)的下部。5.根据权利要求3所述的烟气余热回收利用系统，其特征在于，所述热流出口与所述金属换热管段连通，所述高温流体即为所述一级吸热流体。6.根据权利要求5所述的烟气余热回收利用系统，其特征在于，所述余热回收机构(2)还包括加压泵(24)，所述加压泵(24)安装于所述热流出口与所述金属换热管段连通的管路上。7.根据权利要求1所述的烟气余热回收利用系统，其特征在于，流入所述锅炉本体(21)的进气口的烟气的温度为250℃-350℃。8.根据权利要求1所述的烟气余热回收利用系统，其特征在于，流过所述一级换热件(22)的烟气的温度不大于130℃。9.根据权利要求1所述的烟气余热回收利用系统，其特征在于，流出所述锅炉本体(21)的排气口的低温烟气的温度不大于60℃。10.根据权利要求1-9任一项所述的烟气余热回收利用系统，其特征在于，还包括烟气净化机构(3)和排烟机构(4)，所述烟气净化机构(3)用于对低温烟气进行脱硫脱硝处理，所述烟气净化机构(3)的进烟口与所述锅炉本体(21)的排气口连通，所述排烟机构(4)包括烟囱(42)，所述烟囱(42)与所述烟气净化机构(3)的排烟口连通。
技术总结
本发明属于烟气余热回收技术领域，公开了一种烟气余热回收利用系统，其包括空气换热器和余热回收机构。空气换热器被配置为连接于加热炉的烟气出口，用于对烟气进行初次热量回收；余热回收机构包括锅炉本体、一级换热件和二级换热件，一级换热件和二级换热件沿烟气的流动方向设置于锅炉本体内，锅炉本体的进气口与空气换热器的排烟口连通，一级换热件用于对流入锅炉本体的进气口的烟气进行一级余热回收，二级换热件用于对流过一级换热件的烟气进行二级余热回收，锅炉本体的排气口用于排出低温烟气。该烟气余热回收利用系统通过余热回收机构对烟气进行两次余热回收，有效实现了烟气余热的深度利用，且防止设备腐蚀，达到节能环保的效果。保的效果。保的效果。
