[发明专利]基于双U型管壳式换热器的烟气余热回收装置及烟气余热回收方法

权利要求书

1.一种基于双U型管壳式换热器的烟气余热回收装置，其特征在于：包括换热器壳体、管板、进水接管、出水接管、蒸汽进口接管、上升管、上升管集箱、冷凝液出口接管、下降管、下降管集箱、烟气换热管排、双U型管束、液位计和分程隔板，所述换热器壳体内为一个卧式放热腔，所述管板安装在换热器壳体内，该管板将换热器壳体分成左段和右段并将换热器壳体内的卧式放热腔分隔成独立的左腔和右腔，所述进水接管和出水接管均安装在换热器壳体的左段，该进水接管和出水接管分别安装在换热器壳体的顶部和底部并且均与换热器壳体内的左腔相连通，所述蒸汽进口接管安装在换热器壳体上，该蒸汽进口接管与换热器壳体内的右腔相连通，所述上升管的一端与蒸汽进口接管连接，该上升管的另一端与上升管集箱连接，所述冷凝液出口接管安装在换热器壳体的底部，该冷凝液出口接管与换热器壳体的右腔相连通，所述下降管的一端与冷凝液出口接管连接，该下降管的另一端与下降管集箱连接，所述烟气换热管排的一端通过上升管集箱与上升管连接，该烟气换热管排的另一端通过下降管集箱与下降管连接，所述双U型管束通过管板固定在换热器壳体的右腔内，该双U型管束由上下两组U型管束组成，所述液位计安装在换热器壳体上，该液位计中的上接管和下接管均与换热器壳体的右腔相连通，所述分程隔板安装在换热器壳体的左腔内，该分程隔板将换热器壳体的左腔从上至下依次分隔成低温腔、中温腔和高温腔；在被加热的凝结水流量较小时，既保证烟气换热管排完全避免低温腐蚀，又保证管壳式换热器不易发生泄露；所述管板呈竖直状结构；所述分程隔板呈水平状结构。

2.根据权利要求1所述的基于双U型管壳式换热器的烟气余热回收装置，其特征在于：所述蒸汽进口接管安装在换热器壳体的顶部。

3.根据权利要求1所述的基于双U型管壳式换热器的烟气余热回收装置，其特征在于：所述蒸汽进口接管的数量为四根。

4.根据权利要求1所述的基于双U型管壳式换热器的烟气余热回收装置，其特征在于：所述双U型管束中，位于上面一组的U型管束的上半段与换热器壳体的左腔的低温腔相连通，位于上面一组的U型管束的下半段以及位于下面一组的U型管束的上半段均与换热器壳体的左腔的中温腔相连通，位于下面一组的U型管束的下半段与换热器壳体的左腔的高温腔相连通。

5.根据权利要求1所述的基于双U型管壳式换热器的烟气余热回收装置，其特征在于：所述烟气余热回收装置还包括支撑板，所述支撑板穿插在双U型管束的U型管束之间。

6.一种如权利要求1-5任一权利要求所述的基于双U型管壳式换热器的烟气余热回收装置的烟气余热回收方法，其特征在于：所述烟气余热回收方法的步骤如下：烟气换热管排内的闭式循环水吸收管外烟气的余热后，发生相变形成汽水混合物，汽水混合物依次经过上升管集箱、上升管和蒸汽进口接管进入换热器壳体的右腔内，然后在双U型管束外冷凝放热，形成的冷凝液下落到右腔的底部，再依次经过冷凝液出口接管、下降管和下降管集箱后重新回到烟气换热管排内吸热，构成一个闭式自然循环；低温凝结水通过进水接管进入换热器壳体的左腔的低温腔，然后依次流经双U型管束的上面一组U型管束、中温腔、双U型管束的下面一组U型管束和高温腔，在双U型管束内吸收右腔内蒸汽冷凝放出的热量变成高温凝结水，再从出水接管引出。

7.根据权利要求6所述的基于双U型管壳式换热器的烟气余热回收装置的烟气余热回收方法，其特征在于：所述蒸汽进口接管的数量为四根，四根蒸汽进口接管均安装在换热器壳体的顶部，从烟气换热管排内产生的汽水混合物依次流经上升管集箱和上升管之后，分为四路通过四根蒸汽进口接管进入到换热器壳体的右腔内。