一种分级利用高效节能的余热回收系统
技术领域
本发明涉及余热利用技术领域，尤其涉及一种分级利用高效节能的余热回收系统。
背景技术
锅炉使用过程中会产出较高温度的烟气，烟气直接排放既使得空气中颗粒物剧增，也使得空气温度剧增，造成较大的空气污染，因此需要将烟气降温并除尘后排放，而烟气温度的降温利用有助于工厂节能。
现有的余热回收系统通常仅通过余热锅炉将水加热供暖或将水蒸发成水蒸气发电使用，其仅通过一次利用不能够有效的将烟气中的温度利用，使得排出的烟气仍具有较高的温度以及含有较多的烟尘。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的单次利用效率低、余热利用过程中无法降低烟气中烟尘的缺点，而提出的一种分级利用高效节能的余热回收系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种分级利用高效节能的余热回收系统，包括固定在地面上的安装架、过滤箱和蒸汽炉，所述安装架上从左到右依次安装有烟筒、第一连接管、第二连接管和第三连接管，所述第一连接管、第二连接管和第三连接管依次密封连接，所述烟筒的上端安装有进气管，所述烟筒的下端安装有排灰管，所述第一连接管安装在排灰管的侧壁上，所述烟筒的侧壁上安装有多个串联的温差发电片，所述第一连接管的上端安装有直流静电发生器，且多个温差发电片与直流静电发生器电性连接，所述第一连接管的内壁上对称嵌设有两个静电集尘板，所述第一连接管的内侧壁上插设有两个电晕棒，每个所述静电集尘板上均开设多个除尘孔，所述第一连接管的外壁上罩设有除尘罩，所述除尘罩的下端安装有除尘管；
所述过滤箱的内壁中部安装有滤芯，所述过滤箱的侧壁上分别安装有回流管和排污管，所述除尘管的下端延伸至滤芯的下方，所述蒸汽炉与第二连接管之间安装有分隔板，所述蒸汽炉内安装有多个超导热管，且多个超导热管的上端延伸至第二连接管内，所述蒸汽炉上安装有降尘管，且降尘管的另一端安装在过滤箱上，所述降尘管上安装有节流阀，所述蒸汽炉上分别安装有进水管和蒸汽管，所述第三连接管的下端安装有固定板，所述第三连接管内安装有螺旋热管，所述螺旋热管包括进水端和出水端，且进水端和出水端均延伸至固定板的下端；
多个串联的温差发电片通过烟筒内外温差产生电能，电能串联增压后输出到直流静电发生器除尘，无需提供额外电力输入，增加系统余热的利用率；
第一连接管内烟气压力使得静电集尘板上的烟尘通过除尘孔排入到除尘罩内，无需人工清洁静电集尘板，增加系统的工作效率；
第二连接管内的中温烟气通过蒸汽炉和超导热管加热水产生蒸汽利用，进一步增加系统对余热的利用率；
第三连接管内的低温烟气通过螺旋热管将流经螺旋热管内的冷水加热，进一步增加系统对余热的利用率；
节流阀能够有效控制蒸汽的排放，降低蒸汽的损耗。
优选地，所述直流静电发生器分别电性连接两个静电集尘板和两个电晕棒，且两个电晕棒位于两个静电集尘板之间；
直流静电发生器通过电晕棒的放电使得烟气中的烟尘带电，然后通过静电集尘板将烟尘吸附到静电集尘板的表面，去除的烟气中的烟尘，降低排放污染，使得排出的热空气为较干净的气体。
优选地，所述回流管位于滤芯的上方，所述排污管位于过滤箱的侧壁最下方；
回流管能够将较热的无尘空气导入到锅炉的炉膛内，维持锅炉内较高的温度，使得燃料能够快速点燃并使得燃料的热损耗降低，增加锅炉的热效率，即提高了系统余热的利用率。
优选地，所述降尘管位于滤芯的下方且高于除尘管的下端；
降尘管通过将蒸汽炉产出的蒸汽排出到过滤箱内，蒸汽在过滤箱内与除尘管排出的含尘气体碰撞，除去了烟尘，使得从回流管进入炉膛内的气体为干净的气体，避免影响燃烧效率。
本发明具有以下有益效果：
1、通过多个串联的温差发电片对烟气温度进行一级利用，产生电能供直流静电发生器使用，通过蒸汽炉和超导热管对烟气温度进行二级利用，产生高温水蒸汽使用，通过螺旋热管对烟气温度进行三级利用，加热流经螺旋热管内的水流，通过多次对烟气温度进行有效利用，不浪费烟气中的热量，增加系统余热利用的效率。
2、通过烟气在第一连接管内的压力使得静电集尘板上的烟尘通过除尘孔被快速吹入到除尘罩内，无需人工清理静电集尘板上的烟尘，降低劳动力，且能够增加系统对烟气的利用率。
3、通过回流管将洁净高温烟气返回到炉膛内，维持炉膛温度，降低热损耗，通过过滤箱和滤芯，使得除尘管内从除尘罩内吹出的含尘烟气被过滤，使得烟气中含有较少的烟尘，避免烟气中烟尘含量过多导致燃烧不充分而降低，进一步增加系统对烟气余热的利用率。
4、蒸汽炉通过超导热管导热产生蒸汽，蒸汽通过降尘管通入到过滤箱内，过滤箱内的含尘烟气在蒸汽的冲刷下进一步过滤，增加回流烟气的洁净度，且降尘管上的节流阀能够有效控制蒸汽的排放，降低蒸汽的损耗，增加了系统的对烟气余热的利用率。
综上所述，本发明通过对烟气的高温、中温和低温的分级利用，增加了系统对烟气余热的利用效率，且通过过滤箱的除尘回流，降低热损耗、提高燃烧效率，进一步增加了系统对烟气余热的利用效率以及降低了烟尘排放污染。
附图说明
图1为本发明提出的一种分级利用高效节能的余热回收系统的结构示意图；
图2为本发明提出的一种分级利用高效节能的余热回收系统的过滤箱部分放大图；
图3为本发明提出的一种分级利用高效节能的余热回收系统的静电集尘板部分放大图。
图中：1安装架、2烟筒、21进气管、22排灰管、201温差发电片、3第一连接管、31除尘罩、311除尘管、32静电集尘板、321除尘孔、33电晕棒、301直流静电发生器、4第二连接管、41分隔板、5第三连接管、51固定板、6过滤箱、61回流管、62排污管、63滤芯、7蒸汽炉、71进水管、72蒸汽管、73降尘管、731节流阀、701超导热管、8螺旋热管、81进水端、82出水端。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-3，一种分级利用高效节能的余热回收系统，包括固定在地面上的安装架1、过滤箱6和蒸汽炉7，安装架1上从左到右依次安装有烟筒2、第一连接管3、第二连接管4和第三连接管5，第一连接管3、第二连接管4和第三连接管5依次密封连接，烟筒2的上端安装有进气管21，烟筒2的下端安装有排灰管22，第一连接管3安装在排灰管22的侧壁上，烟筒2的侧壁上安装有多个串联的温差发电片201，第一连接管3的上端安装有直流静电发生器301，且多个温差发电片201与直流静电发生器301电性连接，第一连接管3的内壁上对称嵌设有两个静电集尘板32，第一连接管3的内侧壁上插设有两个电晕棒33，每个静电集尘板32上均开设多个除尘孔321，第一连接管3的外壁上罩设有除尘罩31，除尘罩31的下端安装有除尘管311；
过滤箱6的内壁中部安装有滤芯63，过滤箱6的侧壁上分别安装有回流管61和排污管62，除尘管311的下端延伸至滤芯63的下方，蒸汽炉7与第二连接管4之间安装有分隔板41，蒸汽炉7内安装有多个超导热管701，且多个超导热管701的上端延伸至第二连接管4内，蒸汽炉7上安装有降尘管73，且降尘管73的另一端安装在过滤箱6上，降尘管73上安装有节流阀731，蒸汽炉7上分别安装有进水管71和蒸汽管72，第三连接管5的下端安装有固定板51，第三连接管5内安装有螺旋热管8，螺旋热管8包括进水端81和出水端82，且进水端81和出水端82均延伸至固定板51的下端；
多个串联的温差发电片201通过烟筒2内外温差产生电能，电能串联增压后输出到直流静电发生器301除尘，无需提供额外电力输入，增加系统余热的利用率；
第一连接管3内烟气压力使得静电集尘板32上的烟尘通过除尘孔321排入到除尘罩31内，无需人工清洁静电集尘板32，增加系统的工作效率；
第二连接管4内的中温烟气通过蒸汽炉7和超导热管701加热水产生蒸汽利用，进一步增加系统对余热的利用率；
第三连接管5内的低温烟气通过螺旋热管8将流经螺旋热管8内的冷水加热，进一步增加系统对余热的利用率；
节流阀731能够有效控制蒸汽的排放，降低蒸汽的损耗。
直流静电发生器301分别电性连接两个静电集尘板32和两个电晕棒33，且两个电晕棒33位于两个静电集尘板32之间；
直流静电发生器301通过电晕棒33的放电使得烟气中的烟尘带电，然后通过静电集尘板32将烟尘吸附到静电集尘板32的表面，去除的烟气中的烟尘，降低排放污染，使得排出的热空气为较干净的气体。
回流管61位于滤芯63的上方，排污管62位于过滤箱6的侧壁最下方；
回流管61能够将较热的无尘空气导入到锅炉的炉膛内，维持锅炉内较高的温度，使得燃料能够快速点燃并使得燃料的热损耗降低，增加锅炉的热效率，即提高了系统余热的利用率。
降尘管73位于滤芯63的下方且高于除尘管311的下端；
降尘管73通过将蒸汽炉7产出的蒸汽排出到过滤箱6内，蒸汽在过滤箱6内与除尘管311排出的含尘气体碰撞，除去了烟尘，使得从回流管61进入炉膛内的气体为干净的气体，避免影响燃烧效率。
本发明使用时，高温含尘烟气从进气管21进入，然后通过烟筒2，在烟筒2时，通过多个串联的温差发电片201产生电能，电能供直流静电发生器301使用，高温含尘烟气部分热量转换为电能使用，在排灰管22处初步排灰后从第一连接管3排出；
进入第一连接管3内的为中温含尘烟气，直流静电发生器301通过电晕棒33将烟尘电离使其带电，然后通过静电集尘板32将带电烟尘吸附在表面，中温烟气的压力将附着在静电集尘板32上的烟尘从除尘孔321吹入除尘罩31内，然后随烟气流通过除尘管311进入过滤箱6内，含尘中温烟气被滤芯63过滤后从回流管61排出至炉膛(现有烟气产生结构，未画出)内，维持炉膛内的高温，降低燃料的热损耗，增加燃烧效率，即增加系统的余热利用率；
中温无尘烟气通过第二连接管4内被超导热管701换热，使得蒸汽炉7内水加热产生蒸汽利用，进一步增加余热的利用率，部分蒸汽通过降尘管73进入过滤箱6内，节流阀731控制降尘管73内的蒸汽流量，节约蒸汽的使用量，蒸汽在过滤箱6内将含尘烟气中的烟尘沉降并随排污管62排出，且高温蒸汽避免了含尘烟气的温度降低，增加了含尘烟气的被过滤的效果，进一步增加了系统对余热的利用率；
在第二连接管4换热后的低温烟气进入第三连接管5内，冷水从进水端81流至出水端82，低温烟气通过换热将流经螺旋热管8内的冷水加热供暖使用，进一步增加系统对余热的利用率，且低温烟气通过换热后排出第三连接管5符合低温低尘排放标准，降低系统对环境的污染。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
