CN101963460A - 余热回收装置 - Google Patents

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Abstract

一种余热回收装置，它包括与烟道相连通的前置蒸发器及一级灰沉降室、与一级灰沉降室相连通的二级灰沉降室、设置在二级灰沉降室内的过热器，一级灰沉降室的上部设置有烟气入口，一级灰沉降室的下方具有一级排灰口，二级灰沉降室的上部设置有烟气出口，二级灰沉降室的下方具有二级排灰口，过热器设置在烟气出口处；一级灰沉降室和二级灰沉降室之间设置有用于降低气体流速和分离灰尘的灰分离器。本发明可以很好的分离烟气中的灰尘，稳定烟气温度，使经过过热器表面的气体均匀、平稳，从而减少烟气对过热器受热面局部的冲刷磨损，避免爆管的发生。

Description

余热回收装置
技术领域
本发明涉及到化工生产中用于回收余热或废热的装置，特别是一种硫酸厂的余热回收装置。
背景技术
硫酸生产过程中会产生大量热能，热能品位从高到低均可回收利用，高品位热能最好的利用方式是发电，可以大大降低生产成本。为了充分、高效回收硫酸生产工艺中各阶段的反应热，在硫酸生产设备的余热回收系统中通常设置过热器，过热器的内部通有饱和蒸汽，其作用是将饱和蒸汽转变为过热蒸汽，过热蒸汽用于汽轮发电机需要。由于制酸工艺中产生的高温烟气中含有大量的尘粒，当含灰量大的高温烟气横向冲刷过热器受热面管束时，容易造成过热器的管壁磨损和积灰，不仅降低传热系数，且易导致爆管，影响硫酸安全生产。此外，在制酸余热回收利用系统中，当工艺负荷发生变化时，导致过热器工况不稳定，当金属温度超过允许极限温度时，金属结构内部组织发生变化，使许用应力降低，产生塑性变形，也容易导致超温爆管。因此，过热器易爆管一直是制酸工艺余热回收系统中难以克服的难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种运行稳定，能够避免过热器爆管的硫酸厂余热回收装置。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种余热回收装置，它包括与烟道相连通的前置蒸发器及一级灰沉降室、与所述的一级灰沉降室相连通的二级灰沉降室、设置在所述的二级灰沉降室内的过热器，所述的一级灰沉降室的上部设置有烟气入口，所述的一级灰沉降室的下方具有一级排灰口，所述的二级灰沉降室的上部设置有烟气出口，所述的二级灰沉降室的下方具有二级排灰口，所述的过热器设置在所述的烟气出口处；所述的一级灰沉降室和二级灰沉降室之间设置有用于均匀气体流动和分离灰尘的灰分离器。
优选地，所述的第一级灰沉降室和二级灰沉降室呈“H”形并排设置。
优选地，所述的灰分离器包括多个相互平行排列的叶片，所述的多个叶片组成百叶窗结构。
进一步地，所述的叶片的构成材料为铸铁、铸钢或耐火耐磨非金属材料。
或者，所述的灰分离器为平面式低阻力气固分离器。
优选地，所述的一级灰沉降室和二级灰沉降室的下部均具有一段口径逐渐变小的咽喉部。
优选地，所述的前置蒸发器位于所述的烟气入口处。
本发明的有益效果是：本发明具有两个沉降室，当烟气进入灰沉降室后，气速突然降低，烟气中的矿尘在自身重力的作用下沉降并通过下方的排灰口排出，减少了烟气中矿尘含量，有效地减少了受热面积灰，减轻了矿尘对过热器外壁面的磨损，较大程度避免了爆管的发生；此外，通过设置灰分离器，可以进一步分离烟气中的灰份，同时使进入到二级灰沉降室中的烟气均匀、平稳，防止形成偏流和涡流，减少烟气对过热器受热面局部的冲刷磨损，避免爆管的发生。最后，通过设置前置蒸发器，可以自动调节烟气的温度，进而降低过热器的工况波动幅度，使过热器在较为稳定的工况下运行，避免了过热器管壁因超温而引起的爆管。
附图说明
附图1是本发明的结构示意图。
其中：1、第一烟道；2、前置蒸发器；3、一级灰沉降室；4、一级排灰口；5、二级排灰口；6、二级灰沉降室；7、灰分离器；8、过热器；9、烟气入口；10、烟气出口；11、咽喉部。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述，其中本说明书中所述的“上”、“下”位置关系与附图中所示的上、下位置关系相对应。
一种余热回收装置，它包括与烟道1相连通的一级灰沉降室3、与所述的一级灰沉降室3相连通的二级灰沉降室6、设置在所述的一级灰沉降室3内的前置蒸发器2、设置在所述的二级灰沉降室6内的过热器8。所述的第一级灰沉降室3和二级灰沉降室6呈“H”形并排设置，所述的一级灰沉降室3的上部设置有烟气入口9，所述的一级灰沉降室3的下方具有一级排灰口4，所述的前置蒸发器2设置在烟气入口9处；所述的二级灰沉降室6的上部设置有烟气出口10，所述的二级灰沉降室6的下方具有二级排灰口5，所述的过热器8设置在所述的烟气出口10处。所述的一级灰沉降室3和二级灰沉降室6之间还设置有用于均匀气体流动和分离灰尘的灰分离器7。
所述的灰分离器7包括多个相互平行排列的叶片，所述的多个叶片组成百叶窗结构，优选地，所述的叶片的构成材料为铸铁、铸钢或耐火耐磨非金属材料，该耐火耐磨非金属材料为碳化硅或刚玉等材料。或者，该灰分离器7也可以为其他型式的平面式低阻力气固分离器，比如槽形分离器。
带有余热的烟气从烟气入口9处进入一级灰沉降室3，首先经过前置蒸发器2，在与前置蒸发器2进行热量交换后，烟气的温度得以被稳定，从而避免过热气体导致过热器8爆管；烟气从一级灰沉降室3流向二级灰沉降室6，而烟气中的矿尘在自身重力的作用下，下降并通过一级排灰口4排出余热回收装置，进行初次灰尘分离；当烟气经过灰分离器7时，灰分离器7将进一步降低气体流速，而烟气中的灰尘将撞击在在叶片上失速下落，从而起到再次分离灰尘的作用，灰分离器7还同时使通过的烟气均匀、平稳，防止形成偏流和涡流，减少烟气对过热器8受热面局部的冲刷磨损，避免爆管的发生；当烟气进入二级灰沉降室6中，由于气体速度进一步降低了，将有更多灰尘通过二级排灰口5排出，被分离出大部分灰尘的烟气向上冲刷过热器8的受热表面，将过热器8中通入的饱和蒸汽加热成过热蒸汽，以满足汽轮发电机的需要。
为避免灰尘在排灰口附近堆积、加速灰尘通过排灰口，所述的一级灰沉降室3和二级灰沉降室6的下部均具有一段口径逐渐变小的咽喉部11。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种余热回收装置，其特征是：它包括与烟道(1)相连通的前置蒸发器(2)、一级灰沉降室(3)、与所述的一级灰沉降室(3)相连通的二级灰沉降室(6)、设置在所述的二级灰沉降室(6)内的过热器(8)，所述的一级灰沉降室(3)的上部设置有烟气入口(9)，所述的一级灰沉降室(3)的下方具有一级排灰口(4)，所述的二级灰沉降室(6)的上部设置有烟气出口(10)，所述的二级灰沉降室(6)的下方具有二级排灰口(5)，所述的过热器(8)设置在所述的烟气出口(10)处；所述的一级灰沉降室(3)和二级灰沉降室(6)之间设置有用于降低气体流速和分离灰尘的灰分离器(7)。
2.根据权利要求1所述的余热回收装置，其特征是：所述的第一级灰沉降室(3)和二级灰沉降室(6)呈“H”形并排设置。
3.根据权利要求1所述的余热回收装置，其特征是：所述的灰分离器(7)包括多个相互平行排列的叶片，所述的多个叶片组成百叶窗结构。
4.根据权利要求3所述的余热回收装置，其特征是：所述的叶片的构成材料为铸铁、铸钢或耐火耐磨非金属材料。
5.根据权利要求1所述的余热回收装置，其特征是：所述的灰分离器(7)为平面式低阻力气固分离器。
6.根据权利要求1所述的余热回收装置，其特征是：所述的前置蒸发器(2)位于所述的烟气入口(9)处。
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