CN107420928A - 一种烟气余热回收装置及其余热回收操作方法 - Google Patents

一种烟气余热回收装置及其余热回收操作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种烟气余热回收装置，包括九级拐弯烟道以及设置在九级拐弯烟道上的除雾器，所述除雾器上的进水管上设有高压泵，所述除雾器下方设有喷嘴且喷嘴与烟雾流动方向成60度夹角，所述九级拐弯烟道底端的管道上设有冷凝出水管道，所述冷凝出水管道通向浆液池，所述浆液池内设有热管，所述热管与锅炉循环水回水管相连，所述锅炉循环水回水管上设有循环泵，所述锅炉循环水回水管通向存储水池加热，输送的锅炉，使得锅炉回水温度升高，达到回收热量。本发明通过脱硫、脱硝、除尘工艺后，在烟气的通道上方60度夹角上方，加水雾化吸热装置，烟气的热量通过装置吸收后，低热烟气排放，从160度降到20度左右排放，每立方烟气质量1.256kg，热量0.1668千卡。

Description

一种烟气余热回收装置及其余热回收操作方法
技术领域
本发明涉及余热回收节能技术领域，尤其涉及一种烟气余热回收装置。
背景技术
十三五规划提出，在2015年能耗基础是下降15％，能耗保持总量50亿吨标准煤。同时，中国加入巴黎协定，承诺2030年化石能源下降60-65％，控制海水温度升高不超过2度，全球燃烧化石能源总量控制在175亿吨标准煤。
在燃煤锅炉的运行中，烟气余热资源损失是最重要的一项余热资源损失，占锅炉余热资源损失的60％～70％。排烟温度是影响烟气余热资源损失的主要因素，目前我国使用锅炉的企业实际排烟温度普遍高于设计温度，一般情况下，排烟温度每减少10℃，烟气余热资源损失减少0.6％～1％，相应节约煤耗1.2％～2.4％，经济效益显著。另外，降低排烟温度对提高脱硫效率、节约脱硫用水意义重大，湿法脱硫的最佳脱硫温度为80～90℃，为了保证脱硫效率，需要在烟气进入脱硫系统前利用冷水将约166℃的排烟温度降低到80-90℃再进入脱硫塔进行脱硫处理，在烟气降温的过程中，需要消耗大量的水资源，不仅加重了脱硫系统的负担，而且浪费了烟气中蕴藏的大量余热资源。
同时，行业内普遍采用溴化银蒸发式机组，造价高，回收慢，企业投资压力大，一台70MW锅炉烟气余热回收机组需要投资300万元，回收期3年。热管式回收技术一台70MW锅炉热回收机组投资10万元，当年投资，当年收回成本，开始盈利。70MW锅炉热每年回收热量大约100-150万元左右。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种烟气余热回收装置。
本发明提出的一种烟气余热回收装置，包括九级拐弯烟道以及设置在九级拐弯烟道上的除雾器，所述除雾器上的进水管上设有高压泵，所述除雾器下方设有喷嘴且喷嘴与烟雾流动方向成60度夹角，所述九级拐弯烟道一端为烟气入口、另一端为烟气出口，所述九级拐弯烟道底端的管道上设有冷凝出水管道以及设置在冷凝出水管道上的冷凝阀，所述冷凝出水管道通向浆液池，所述浆液池内设有热管，所述热管与锅炉循环水回水管相连，所述锅炉循环水回水管上设有循环泵，所述锅炉循环水回水管通向存储水池。
优选地，所述九级拐弯烟道为九段弯管，所述除雾器设置在从烟气入口开始的第二段弯管。
优选地，所述存储水池内设有烟雾热量回收储存器。
优选地，所述浆液池底端设有出水阀。
一种烟气余热回收装置的余热回收操作方法，包括如下操作方法：
1)吸收热量：将脱硫、脱硝、除尘工艺后的烟气从烟气入口通入，打开除雾器以及高压泵，烟气与水雾混合，水雾吸收烟气热量形成水滴在九级拐弯烟道内回流形成热量水；
2)热量水回收：打开冷凝阀，所述热量水经过冷凝出水管道流进浆液池；
3)烟雾热量回收：浆液池内温度高于设定工作值后，循环泵开始工作，热管内的水与存储水池内水形成对流，将热管吸收浆液池内的热量带到存储水池内，存储水池内的水升温，烟雾热量回收储存器就将存储水池内水的能量吸收，当浆液池内温度低于设定不工作值后，循环泵停止工作，循环泵9工作的换热系统安装自动化控制设备。
本发明中，1、通过脱硫、脱硝、除尘工艺后，在烟气的通道上方60度夹角上方，加水雾化吸热装置，烟气的热量通过装置吸收后，低热烟气排放，从160度降到20度左右排放，每立方烟气质量1.256kg，热量0.1668千卡，烟气余热回收节能潜力巨大；
2、烟气的通道上方60度夹角以及采用高压泵喷水雾，按照力学原理，喷雾力F分解成F1和F2，F1加快烟气流动速度，速度达到9m/s，提高2倍流动效率，F2冲洗烟气的水蒸气，由于气体的惯性撞击作用，达到快速吸热目的；
3、浆液池内热管，热管采用纯铜外螺旋管，铜的导热系数高达260-340千卡/平方米·小时·℃，以及烟雾热量回收储存器的设计可以更好的吸收烟雾余热，整个装置操作简单，吸收转换能量效率高。
附图说明
图1为本发明提出的一种烟气余热回收装置的结构示意图；
图2为图1中除雾器以及高压泵处放大示意图；
图3为喷雾力F分解成F1和F2的力学示意图；
图中：1-九级拐弯烟道、2-烟气入口、3-烟气出口、4-除雾器、41-喷嘴、42-进水管、5-高压泵、6-冷凝出水管道、61-冷凝阀、7-浆液池、71-出水阀、8-热管、9-循环泵、10-锅炉循环水回水管、11-存储水池、12-烟雾热量回收储存器。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
一种烟气余热回收装置，包括九级拐弯烟道1以及设置在九级拐弯烟道1上的除雾器4，除雾器4上的进水管42上设有高压泵5，除雾器4下方设有喷嘴41且喷嘴41与烟雾流动方向成60度夹角，九级拐弯烟道1一端为烟气入口2、另一端为烟气出口3，九级拐弯烟道1底端的管道上设有冷凝出水管道6以及设置在冷凝出水管道6上的冷凝阀61，冷凝出水管道6通向浆液池7，浆液池7内设有热管8，热管8与锅炉循环水回水管10相连，锅炉循环水回水管10上设有循环泵9，锅炉循环水回水管10通向存储水池11，循环水回水管通向锅炉，使得锅炉回水温度升高，达到回收热量。
九级拐弯烟道1为九段弯管，除雾器4设置在从烟气入口2开始的第二段弯管，存储水池11内设有烟雾热量回收储存器12，烟雾热量回收储存器12内设有锅炉，浆液池7底端设有出水阀71。
一种烟气余热回收装置的余热回收操作方法，包括如下操作方法：
1)吸收热量：将脱硫、脱硝、除尘工艺后的烟气从烟气入口2通入，打开除雾器4以及高压泵5，烟气与水雾混合，水雾吸收烟气热量形成水滴在九级拐弯烟道内回流形成热量水；
2)热量水回收：打开冷凝阀，所述热量水经过冷凝出水管道6流进浆液池7；
3)烟雾热量回收：浆液池7内温度高于设定工作值70度后(浆液池水温高于回水温度10度)，循环泵9开始工作，热管8内的水与存储水池11内水形成对流，将热管8吸收浆液池7内的热量带到存储水池11内，存储水池11内的水升温，烟雾热量回收储存器12就将存储水池11内水的能量吸收，当浆液池7内温度低于设定不工作值50度后，循环泵停止工作，循环泵9工作的换热系统安装自动化控制设备(循环泵9工作或不工作温度可以根据运行工况设定)，浆液池水温高于回水温度10度，循环泵开始工作，浆液池水温高于回水温度2度停止工作(2度温差换热效率低，不经济，因为，回收热量与耗电量持平；10-20度温差换热效率高，热量回收快)。
烟气的通道上方60度夹角以及采用高压泵喷水雾，按照力学原理，喷雾力F分解成F1和F2，F1加快烟气流动速度，速度达到9m/s，提高2倍流动效率，F2冲洗烟气的水蒸气，由于气体的惯性撞击作用，达到快速吸热目的，水雾在经过相同的作用而被捕集，烟气流动时被快速、连续改变运动方向，受到了惯性力与重力的共同作用，很快将烟气中夹带的液滴分离出来，形成热量水回流，大大增大了烟气中余热的去除概率。
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。

Claims (5)

1.一种烟气余热回收装置，其特征在于，包括九级拐弯烟道以及设置在九级拐弯烟道上的除雾器，所述除雾器上的进水管上设有高压泵，所述除雾器下方设有喷嘴且喷嘴与烟雾流动方向成60度夹角，所述九级拐弯烟道一端为烟气入口、另一端为烟气出口，所述九级拐弯烟道底端的管道上设有冷凝出水管道以及设置在冷凝出水管道上的冷凝阀，所述冷凝出水管道通向浆液池，所述浆液池内设有热管，所述热管与锅炉循环水回水管相连，所述锅炉循环水回水管上设有循环泵，所述锅炉循环水回水管通向存储水池内的锅炉。
2.根据权利要求1所述的一种烟气余热回收装置，其特征在于，所述九级拐弯烟道为九段弯管，所述除雾器设置在从烟气入口开始的第二段弯管。
3.根据权利要求1所述的一种烟气余热回收装置，其特征在于，所述存储水池内设有烟雾热量回收储存器，所述烟雾热量回收储存器设有锅炉。
4.根据权利要求1所述的一种烟气余热回收装置，其特征在于，所述浆液池底端设有出水阀。
5.根据权利要求1所述的一种烟气余热回收装置的余热回收操作方法，其特征在于，包括如下操作方法：
1)吸收热量：将脱硫、脱硝、除尘工艺后的烟气从烟气入口通入，打开除雾器以及高压泵，烟气与水雾混合，水雾吸收烟气热量形成水滴在九级拐弯烟道内回流形成热量水；
2)热量水回收：打开冷凝阀，所述热量水经过冷凝出水管道流进浆液池；
3)烟雾热量回收：浆液池内温度高于设定工作值后，循环泵开始工作，热管内的水与存储水池内水形成对流，将热管吸收浆液池内的热量带到存储水池内，存储水池内的水升温，烟雾热量回收储存器就将存储水池内水的能量吸收，当浆液池内温度低于设定不工作值后，循环泵停止工作。
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