一种锅炉的烟气余热换热器的设计方法技术

本申请公开了一种锅炉的烟气余热换热器的设计方法，包括：采集锅炉所在地区的烟气参数；依据锅炉的预设容量和烟气参数确定水循环泵的规格；依据预设换热管的参数和换热模块的预设尺寸确定换热模块内换热管的最大层数、换热模块内换热管的连接方式以及换热参数；计算烟气余热换热器的总传热面积，并依据总传热面积和换热参数计算烟气余热换热器所需的换热模块的数量，从而获得烟气余热换热器的整体结构。本申请以换热模块为单位进行余热换热器的组合，方便拆卸和维修，也方便更换，并且通过不同组合适配不同的锅炉蒸发量。同组合适配不同的锅炉蒸发量。同组合适配不同的锅炉蒸发量。

【技术实现步骤摘要】
一种锅炉的烟气余热换热器的设计方法


[0001]本申请涉及热交换
，更具体地，涉及一种锅炉的烟气余热换热器的设计方法。

技术介绍

[0002]传统的锅炉的烟气余热换热器属于一体化设计，即根据锅炉蒸发量进行一体化设计，在生产厂一次制造成型，在锅炉现场安装。锅炉尾烟余热回收过程中产生的NO
x
和CO2及其水蒸气冷凝产生酸性凝结水，对换热器的腐蚀破环性大，未充分燃烧产生的碳化物又堵塞翅片换热管，但是一体化的换热器不方便拆卸和维修，并且无法更换，提高了余热换热器的成本。并且，一体化的余热换热器只有一种规格，无法满足不同的锅炉蒸发量的不同换热需求。

技术实现思路

[0003]本申请提供一种锅炉的烟气余热换热器的设计方法，以换热模块为单位进行余热换热器的组合，方便拆卸和维修，也方便更换，并且通过不同组合适配不同的锅炉蒸发量。
[0004]本申请提供了一种锅炉的烟气余热换热器的设计方法，包括：
[0005]采集锅炉所在地区的烟气参数；
[0006]依据锅炉的预设容量和烟气参数确定水循环泵的规格；
[0007]依据预设换热管的参数和换热模块的预设尺寸确定换热模块内换热管的最大层数、换热模块内换热管的连接方式以及换热参数；
[0008]计算烟气余热换热器的总传热面积，并依据总传热面积和换热参数计算烟气余热换热器所需的换热模块的数量，从而获得烟气余热换热器的整体结构。
[0009]优选地，还包括：
[0010]对烟气余热换热器的性能进行审核；
[0011]若符合要求，则依据换热模块的数量确定烟气余热换热器的设计方案。
[0012]优选地，依据锅炉的预设容量和烟气参数确定锅炉的水循环泵的规格，具体包括：
[0013]依据锅炉的预设容量计算锅炉的最大烟气质量流量；
[0014]依据锅炉的最大烟气质量流量和烟气参数计算锅炉的烟气余热换热器的循环水吸收的最大热量；
[0015]依据烟气余热换热器的循环水吸收的最大热量计算锅炉的水循环泵内循环水的最大质量流量；
[0016]依据循环水的最大支流流量确定锅炉的水循环泵的规格。
[0017]优选地，依据锅炉的预设容量计算锅炉的最大烟气质量流量，具体包括：
[0018]计算单位天然气混合空气后产生的烟气量、吨蒸汽天然气消耗量、锅炉满载负荷率以及锅炉的预设容量的乘积，作为预设容量的燃气锅炉的最大烟气排放量；
[0019]计算预设容量的燃气锅炉的最大烟气排放量和进口烟温下烟气的密度的乘积，作
为锅炉的最大烟气质量流量。
[0020]优选地，依据锅炉的最大烟气质量流量和烟气参数计算锅炉的烟气余热换热器的循环水吸收的最大热量，具体包括：
[0021]依据最大烟气质量流量计算锅炉的尾烟热流体所释放的最大热负荷总量；
[0022]依据烟气余热换热器的热效率η
C
和锅炉的尾烟热流体所释放的最大热负荷总量计算烟气余热换热器的循环水吸收的最大热量。
[0023]优选地，计算烟气余热换热器的总传热面积包括：
[0024]计算换热模块的平均对数温差和总传热系数；
[0025]依据换热模块的平均对数温差、总传热系数以及烟气余热换热器的循环水吸收的最大热量计算烟气余热换热器的总传热面积。
[0026]优选地，依据换热模块的管外对流膜交换系数和管内对流膜交换系数计算总传热系数。
[0027]优选地，通过安装烟气余热换热器后整个烟道的阻力增量对对烟气余热换热器的性能进行审核。
[0028]通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
[0029]被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例，并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。
[0030]图1为本申请提供的锅炉的烟气余热换热器的设计方法的流程图；
[0031]图2为本申请提供的换热模块的主视图；
[0032]图3为本申请提供的换热模块的俯视图；
[0033]图4为本申请提供的换热模块的A向视图；
[0034]图5为本申请提供的换热模块的B向视图；
[0035]图6为本申请提供的换热模块的C
‑
C视图；
[0036]图7为本申请提供的换热模块与冷却水的连接管网图；
[0037]图8为本申请提供的锅炉的烟气余热换热器与锅炉组装后的主视图；
[0038]图9为本申请提供的锅炉的烟气余热换热器与锅炉组装后的左视图。
具体实施方式
[0039]现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。
[0040]以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。
[0041]对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
[0042]在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不
是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
[0043]本申请提供一种锅炉的烟气余热换热器的设计方法，以换热模块为单位进行余热换热器的组合，方便拆卸和维修，也方便更换，并且通过不同组合适配不同的锅炉蒸发量。
[0044]如图1所示，锅炉的烟气余热换热器的设计方法包括：
[0045]S110：采集锅炉所在地区的烟气参数。
[0046]作为一个实施例，在未安装烟气余热换热器时，经本地环境监测数据显示：锅炉的排烟平均温度为165℃，排烟平均流速为6.6m/s(在烟囱排烟口上直径为圆筒处检测)，烟气平均流量为7916m3/s，烟气含湿量为3.2g/kg。烟气成分中，O2的平均浓度为7.65％，NO的浓度为62.5mg/m3，NOx的浓度为97mg/m3。
[0047]安装烟气余热换热器后：烟囱的进口烟温T
yi
为165℃，出口烟温T
yo
为55℃，冷却水的入口水温T
wi
为20℃，出口水度T
wo
为70℃。
[0048]S120：依据锅炉的预设容量和烟气参数确定锅炉的水循环泵的规格。
[0049]具体地，依据锅炉中水的质量流量来确定水循环泵的规格。
[0050]作为一个实施例，燃气锅炉的预设容量为10t/h。
[0051]计算锅炉的水循环泵的规格包括如下步骤：
[0052]S1201：依据锅炉的预设容量计算锅炉的最大烟气质量流量m
q
，包括：
[0053]P1：计算单位天然气混合空气后产生的烟气量、吨蒸汽天然气消耗量、锅炉满载负荷率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锅炉的烟气余热换热器的设计方法，其特征在于，包括：采集锅炉所在地区的烟气参数；依据锅炉的预设容量和所述烟气参数确定水循环泵的规格；依据预设换热管的参数和换热模块的预设尺寸确定所述换热模块内换热管的最大层数、所述换热模块内换热管的连接方式以及换热参数；计算烟气余热换热器的总传热面积，并依据所述总传热面积和所述换热参数计算烟气余热换热器所需的换热模块的数量，从而获得烟气余热换热器的整体结构。2.根据权利要求1所述的锅炉的烟气余热换热器的设计方法，其特征在于，还包括：对烟气余热换热器的性能进行审核；若符合要求，则依据所述换热模块的数量确定烟气余热换热器的设计方案。3.根据权利要求1所述的锅炉的烟气余热换热器的设计方法，其特征在于，依据锅炉的预设容量和所述烟气参数确定锅炉的水循环泵的规格，具体包括：依据所述锅炉的预设容量计算锅炉的最大烟气质量流量；依据所述锅炉的最大烟气质量流量和所述烟气参数计算所述锅炉的烟气余热换热器的循环水吸收的最大热量；依据所述烟气余热换热器的循环水吸收的最大热量计算所述锅炉的水循环泵内循环水的最大质量流量；依据所述循环水的最大支流流量确定锅炉的水循环泵的规格。4.根据权利要求3所述的锅炉的烟气余热换热器的设计方法，其特征在于，依据所述锅炉的预设容量计算锅炉的最大烟气质量流量，具体包括：计算单位天然气混合空气后产生的烟气量、吨...

【专利技术属性】
技术研发人员：张蒙生，王培军，赵明珠，尹凯歌，李鹏斐，李保成，王龙涛，许少扩，王志勇，王根旺，赵志德，成永杰，范现鑫，冯战巨，周航天，
申请(专利权)人：河南中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：