CN101648110A - 具有烟气净化功能的余热回收装置 - Google Patents

Abstract

具有烟气净化功能的余热回收装置，采用烟－水－气二次换热的方式进行余热回收，烟气通过水，其中的灰尘颗粒和部分可溶性气体被截留在水中；在中间物－水中加入净化药品便可在已有除尘功能的基础上达到进一步净化烟气脱硫脱氮的作用且几乎完全净化。本发明最大的创新在于余热回收和烟气净化同时进行并且达到效率共同提高的效果。

Description

具有烟气净化功能的余热回收装置

技术领域

本发明涉及余热回收装置，尤其是一种同时具有烟气净化功能并且使两个功能都得到提高的装置。

背景技术

燃烧化石燃料的锅炉或其它燃烧系统工作时会产生大量的热，其中一些会被高温烟气携带从烟道散失，造成热损失，降低了燃烧系统的热效率。所以有必要的时候，在烟道上安装余热回收装置回收可以利用的余热，这也是国家节能减排政策所提倡的。

从环保的角度，针对燃煤加热系统，除了有大量余热需要回收外，还有大量的有害气体和烟尘颗粒，所以几乎所有燃煤锅炉或其它燃煤燃烧器都装有除尘装置，它们有静电式、旋风式、淋浴式等，可以将绝大多数的烟尘除去，沐浴式除尘还会溶解一部分可溶性硫、氮的化合物-即它们都基本可以达到自身设计要求的效果。对其它多数的硫、氮化合物的净化要另用独立的设备。

但是，余热回收器应用最多的是直接的热管式或直接间壁换热，它们的工作温度较高-对于100℃甚至更低温度的余热回收效果很差；并且在加入任何一种除尘器后，余热回收更差，沐浴法除尘后余热完全得不到回收。

总之，现有设备对除尘、净化和余热回收三个过程只能做到其中一项，并且独立的设备无法保证自身功能实现后不影响其它设备的功能的实现，甚至会产生严重的影响。

发明内容

本发明提出具有烟气净化功能的余热回收装置，旨在解决以上问题。这套装置包括水套、净化箱和烟气通道三大主要组件和必要的管道阀门等附件。

水套包围在净化箱外，热管穿过水套与净化箱间壁，通入烟气净化换热箱内。热管可以是一支一支地环形排列在换热套筒内，或以环形联通热管式形式置于其中，或以其它方式内置。

净化箱内盛有水，水中可以溶入脱硫脱氮等药品，水面高度最低应该同时达到使水与热管接触和没过二级烟道出口两个条件。净化箱底部设有排污阀，用于排放其中的水；在上部或侧面有排气口，用于排放净化和余热回收后的废气。

水套外侧设有冷水入口和热水出口用于水的进出，这里的水用于烟气余热的回收。水套底部还设有水套排污口，排放水中固体废渣。

烟气通道，分为烟气入口和烟气出口，烟气入口的要求是穿过水套从装置外插入净化箱内，烟气入口要净化箱内的水没过-目的是所有的烟气都与其中的净化水接触。烟气出口可以设置在净化箱盖也可以像烟气入口一样穿过水套。

烟气出口要设置挡水帽，防止净化水被排出。

具有烟气净化功能的余热回收装置的运行按烟气路径来说明：

烟气从烟气入口进入装置的净化箱，与净化水完全接触，将所有的烟尘颗粒和可溶性的气体一起留在水中，如果水中加有脱硫、氮化合物的药品，则烟气中的硫、氮化合物也将被处理，同时，烟气中的热也被水吸收；

进行换热和净化处理的烟气再从烟气出口排出；

当净化箱中的水吸收过多烟尘颗粒和废气后，则从排污口排出；也可以用液下泵泵出。

用于余热回收的冷水从水套的冷水入口进入；

热管吸收烟气散失传递给净化水的热量，并将热量再传递给水套中的水；

被加热后的水从热水出口放出；

像净化箱一样，水套中如果积有废渣，则从水套排污口排出。

本发明最大的特点是，装置进行的“烟气-净化水-热管-水”三次换热；并且作为传热中间物的净化水，在加入脱硫氮化合物的药品后在换热的同时起到烟气净化的作用。

第二是，余热回收和烟气净化两个过程是同步的，并且与其它独立实现余热回收或烟气净化的设备不同，这两个功能在实现的时候不仅不会产生不良的影响(比如除尘器影响传热回收器对余热回收的效果)，并且它们的效果都得到了提高-余热回收的最低温度可达50℃以下，远远低于普通余热回收器，而且烟气与水完全接触的方法使烟尘颗粒100％被吸收。

本发明制造成本低于余热回收器+烟气净化器，占用空间也小。

附图说明

图1所示的是本发明剖视图，图2是俯视图，图3是加设液下泵的装置示意图。

1：水套；2：净化箱；3、烟气通道；4：液下泵；5：支架；

11：热管；12：热水出口；13：冷水入口；14：水套排污口；

21：净化水入口；22：净化箱盖；23：净化箱排污口；

31：烟尘入口；32：烟气出口；33：挡水帽。

虚线表示烟气流动路径。

具体实施方式

现在结合说明书附图对本发明提出一个实施例做进一步说明，但本发明所包含的不仪限于下述内容：

一种具有烟气净化功能的余热回收装置，包括水套(1)、净化箱(2)和烟气通道(3)三大主要组件和必要的管道阀门等附件。

钢板卷制的水套(1)包围在同心的净化箱(2)外，在两者之间的壁上打一圈孔，热管(11)穿过孔通入净化箱(2)内，热管(11)一支一支地环形排列，如果空间足够可以打两排孔放置两圈热管(11)。

净化箱(2)内盛有水，水中加有脱硫脱氮等药品，水面高度最低应该同时达到使水与热管(11)接触和没过烟气入口(31)两个条件，其中的烟气入口(31)如图所示，从装置外部横穿过水套(1)进入净化箱(2)，开口向下，这样烟气从烟气入口(31)进入净化箱(2)与其中的水充分充分。净化箱(2)底部设有排污阀(23)，用于排放其中的水；上面设有净化箱盖(22)，它的作用有两个：一是防止热量散失；二是在其上设置烟气出口(32)。

烟气出口(23)用于排放净化和余热回收后的废气，为了阻止净化箱(2)中的水也随废气被排出，在其出口下方设置一个挡水帽(33)。

水套(1)外侧设有冷水入口(13)和热水出口(12)用于水的进出，这里的水用于烟气余热的回收。由于水遇热上升，根据这个原理，冷水入口(13)设置在水套(1)下部，热水出口(12)设置在上部；在水套底部还设有水套排污口，排放水中固体废渣。

由于排污口(23)和水套排污口(14)都设置在底部，整个装置在底部还设置有支架(5)。

具有烟气净化功能的余热回收装置的运行按烟气路径来说明：

烟气从烟气入口(31)进入装置的净化箱(2)，与净化水完全接触，将所有的烟尘颗粒和可溶性的气体一起留在水中，水中加入的脱硫、氮化合物的药品，将硫、氮化合物也吸收更进一步净化烟气，同时，烟气中的热也被水吸收；

进行换热和净化处理的烟气从烟气出口(32)排出；

当净化箱(2)中的水吸收过多烟尘颗粒和废气后，则从排污口(23)排出；根据实际情况，如果烟尘过多，则用液下泵泵出(如图3所示)。

用于余热回收的冷水从水套(1)的冷水入口(13)进入；

热管(11)吸收烟气散失传递给净化水的热量，并将热量再传递给水套(1)中的水；

被加热后的水从热水出口(12)放出；

如净化箱(2)一样，长时间使用后，水套(1)中积有废渣，则从水套排污口(14)排出。

Claims (8)

1、具有烟气净化功能的余热回收装置，其特征是：包含水套(1)、净化箱(2)和烟气通道(3)三个主要部件和附件类的液下泵(4)、支架(5)和水的进出口，其中：

水套(1)环绕在净化箱(2)的外面，内部有热管(11)；

热管(11)穿过水套(1)下部进入净化箱(2)中；

净化箱(2)的底部设有排污口(23)；

2、如权利要求1所述的具有烟气功能的余热回收装置，其特征是：

净化箱(2)的上部设有箱盖(22)，还包括净化水入口(22)、烟气入口(31)、烟气出口(33)；

3、如权利要求2所述的具有烟气功能的余热回收装置的净化箱(2)，其特征是：

净化箱(2)中水位的高度由净化水入口(21)限制；

水位的高度是同时达到：没过烟气入口(31)并接触或没过热管(11)两个条件。

4、如权利要求1所述的具有烟气功能的余热回收装置，其特征是：

水套(1)底部设有水套排污口(14)，还有热水出口(12)和冷水入口(13)；

热水入口(12)和冷水入口(13)的位置、高度和朝向可以是任意的；

水套(1)里面的水要没过热水出口(12)和冷水入口(13)；

5、如权利要求1所述的具有烟气功能的余热回收装置的烟气通道(3)，其特征是：

烟气出口(32)下方设有挡水帽。

6、如权利要求1所述的具有烟气功能的余热回收装置，其烟气走向和换热方式是：

高温烟气通过烟气入口(31)进入净化箱(2)，其中的所有的烟尘和绝大部分含硫、氮化合物的气体以及最后可被利用的热能被净化箱(2)中的水吸收，部分不溶于水的气体通过排气口(6)排放；

水中溶有除硫、氮的药品；

或者，只有纯的水，没有上述药品。

7、如权利要求1所述的具有烟气功能的余热回收装置，其加热水的方法是：

水从冷水入口(13)进入水套，吸收热管(11)从净化箱(2)散失的热能，成为热水，再从热水出口(12)放出使用。这个过程产生的固体渣由水套排污口(14)排出。

8、如权利要求1所述的具有烟气功能的余热回收装置，净化水在实现净化功能时的使用与处理方法是：

净化水在净化箱(2)中，烟气从烟气入口(31)进入净化箱(2)时，它吸收所有的烟尘颗粒和大多数的硫、氮化合物；

吸收过多烟尘颗粒和硫、氮化合物后，净化水从排污口(23)排出；或者，

被液下泵(4)从上面吸出。

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