一种用于烟气余热利用的换热器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109813143A(43)申请公布日2019.05.28(21)申请号201910128371.0(22)申请日2019.02.21(71)申请人华中科技大学地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号(72)发明人张立麒张泽武李小姗罗聪鲁博文赵征鸿陈爱玲李诗谙(74)专利代理机构北京众达德权知识产权代理有限公司11570代理人刘杰(51)Int.Cl.F28D1/053(2006.01)F28F9/22(2006.01)F23J15/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种用于烟气余热利用的换热器(57)摘要本发明涉及一种用于烟气余热利用的换热器，属于换热装置技术领域；所述换热器包括第一烟道、第二烟道、换热管、挡板和过滤板；所述挡板和过滤板均设置在所述第一烟道内，且所述挡板设置在所述过滤板下游；所述第二烟道穿透所述第一烟道，所述第二烟道设置在所述挡板下游；所述换热管穿透所述第一烟道、挡板和过滤板；采用分级换热，同时进行水/蒸汽-原烟气换热和原烟气-循环烟气换热，等效于传统的省煤器和空气预热器的作用，整个换热过程充分利用加压富氧燃烧锅炉产生烟气中的余热，具有结构紧凑，热利用效率高等优点。CN109813143ACN109813143A权利要求书1/1页1.一种用于烟气余热利用的换热器，其特征在于，包括第一烟道、第二烟道、换热管、挡板、过滤板；所述挡板和过滤板均设置在所述第一烟道内，且所述挡板设置在所述过滤板下游；所述第二烟道穿透所述第一烟道，所述第二烟道设置在所述挡板下游；所述换热管穿透所述第一烟道、挡板和过滤板。2.根据权利要求1所述的一种用于烟气余热利用的换热器，其特征在于，所述换热管沿所述第一烟道内介质流向进行布置，且相邻所述换热管间间距相等，所述间距为所述换热管直径的1.5-2.5倍。3.根据权利要求2所述的一种用于烟气余热利用的换热器，其特征在于，所述换热器还包括水泵和集水箱，所述换热管入口端与所述集水箱连通，所述水泵与所述集水箱连接，为集水箱供水。4.根据权利要求3所述的一种用于烟气余热利用的换热器，其特征在于，所述第二烟道为U型管道，所述第二烟道与所述第一烟道内介质流向正交布置，且所述第二烟道位于所述换热管外围，所述第二烟道与所述换热管的距离为所述换热管直径的1.5-2.0倍，所述第二烟道与所述第一烟道的距离为所述第二烟道最大宽度的1.0-1.5倍。5.根据权利要求1所述的一种用于烟气余热利用的换热器，其特征在于，所述第一烟道内壁上安装多个挡板，所述挡板在所述第一烟道内介质流向方向上交错布置，所述挡板的自由端与所述第一烟道内壁之间间隙的间距为第一烟道宽度的1/3-1/2倍。6.根据权利要求5所述的一种用于烟气余热利用的换热器，其特征在于，所述挡板与所述第一烟道内介质流向方向垂直，优选的，所述挡板可拆卸安装在所述第一烟道内壁上；所述过滤板设置在靠近所述第一烟道的进口处，优选的，所述过滤板可拆卸的连接在所述第一烟道内壁。7.根据权利要求6所述的一种用于烟气余热利用的换热器，其特征在于，所述过滤板上开设多个孔，所述过滤板与所述挡板间间距为相邻挡板间间距的1.0-1.5倍。8.根据权利要求1-7的任一项所述的一种用于烟气余热利用的换热器，其特征在于，所述挡板和过滤板均为耐高温高热和耐积灰结渣材料。9.根据权利要求1所述的一种用于烟气余热利用的换热器，其特征在于，所述换热管的出口处设置有用于收集并排出蒸汽的蒸汽出口结构，所述蒸汽出口结构为收缩段管道。2CN109813143A说明书1/4页一种用于烟气余热利用的换热器技术领域[0001]本发明涉及一种用于烟气余热利用的换热器，属于换热装置技术领域。背景技术[0002]富氧燃烧技术能大规模捕集化石燃料燃烧产生的CO2，发展潜力巨大。其特点在于用燃料燃烧的烟气和纯氧混合(总氧量为25-35vol％)代替空气作为助燃剂。相比于传统的空气燃烧，由于燃前氮气的分离，加之燃烧过程中的不断烟气循环，使得干烟气中的CO2浓度可达80％以上，有利于CO2的封存及利用。但是，目前的富氧燃烧技术都在常压下进行，空气分离装置、烟气循环以及烟气净化产生的能耗，这些都导致富氧燃烧系统整体效率降低。[0003]加压富氧燃烧是指在烟气下游安装了换热装置的加压容器里发生的富氧燃烧。其特点在于能回收高压下烟气热量(主要是水蒸气潜热更大)，并且由此产生的高温蒸汽可以耦合到蒸汽循环系统，提高燃煤电厂的发电效率。传统锅炉系统内的省煤器和空气换热器增加了锅炉系统的设备成本，且用于加压系统中，由于烟气体积减少，其结构不紧凑，不利于强化烟气的传热。发明内容[0004]针对上述技术问题，本发明的目的在于提