CN108397786A - 一种余热可回收利用的烟气净化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种余热可回收利用的烟气净化系统，包括一进烟管、一进水管、一出烟管、一排污管、一烟气洗涤分离器、一动力泵、一换热器以及至少一喷射器，喷射器设于烟气洗涤分离器的顶部，喷射器的进水口通过一进水支管连接进水管，喷射器的进烟口通过一进烟支管连接进烟管，出烟管的一端口与烟气洗涤分离器顶部的出烟口相连，烟气洗涤分离器的底部与排污管连通；换热器的热源侧A出水口连接进水管，换热器的热源侧A进水口通过一连接管连接烟气洗涤分离器的侧壁，连接管上设置所述动力泵，换热器的被热源侧B进水口连接外部水进水管道，换热器的被热源侧B出水口连接外部水出水管道。本发明在净化烟气的同时能够充分回收利用余热。
Description
技术领域
本发明涉及一种余热可回收利用的烟气净化系统，属于烟气净化处理领域。
背景技术
燃煤电厂锅炉、氢氧化铝焙烧炉等设备的排烟温度高，并含有大量水分、热量和粉尘，一般情况下排烟温度可达125℃以上，粉尘含量在10mg/NM3以上。传统的烟气净化处理方式是经过静电除尘和湿塔加湿电除尘进行超细颗粒除尘，由于烟气温度高、烟气中含水大，布袋除尘器不能直接使用。
采用传统的烟气净化处理方式能达到国家新环保排放要求，但系统和设备相对投资要高，性价比低，而且烟气余热不能回收；如要回收烟气中的热量还需要增加独立的换热和吸收设备，投资成本高，回收效益不好。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种余热可回收利用的烟气净化系统，净化后的烟气满足目前国家环境排放标准粉尘小于10mg/Nm3的要求，实现烟气除尘净化，同时把一定量的外部循环水经换热器从30℃左右的温度加热到60℃到75℃，可用于冬季采暖、生产或民用使用热水，且实现冷却水的冷却以及循环利用。
本发明的技术方案如下：
一种余热可回收利用的烟气净化系统，包括一进烟管、一进水管、一出烟管、一排污管、一烟气洗涤分离器、一动力泵、一换热器以及至少一喷射器，所述喷射器设于所述烟气洗涤分离器的顶部，所述喷射器的进水口通过一进水支管连接所述进水管，所述喷射器的进烟口通过一进烟支管连接所述进烟管，所述出烟管的一端口与所述烟气洗涤分离器顶部的出烟口相连，所述烟气洗涤分离器的底部与所述排污管连通；所述换热器的热源侧出水口连接所述进水管，所述换热器的热源侧进水口通过一连接管连接所述烟气洗涤分离器的侧壁，所述连接管上设置所述动力泵，所述换热器的被热源侧进水口连接外部水进水管道，所述换热器的被热源侧出水口连接外部水出水管道。
更优地，所述烟气洗涤分离器的侧壁还连接一补水管道，所述补水管设于所述连接管的上方。
更优地，设于所述烟气洗涤分离器的侧壁的连接管端部距离所述烟气洗涤分离器底部的高度为H，所述高度H的取值范围为所述烟气洗涤分离器整体高度的1/5至1/3。
更优地，所述换热器可采用板式换热器或者管式换热器。
更优地，所述排污管上还设置一排污泵。
更优地，所述出烟管上设置一出口烟气挡板门，所述进烟管上设置一进口烟气挡板门。
更优地，各所述进烟支管上均设置一挡板阀，各所述进水支管上均设置一调节阀。
更优地，所述换热器和动力泵之间的管路上设置一截止阀。
本发明具有如下有益效果：
（1）在烟气洗涤分离器顶部设置喷射器，高温烟气在循环冷却水的引射下进入烟气洗涤分离器，对高温烟气进行彻底地冷却、洗涤、分离，除尘效率高；
（2）将换热器和烟气洗涤分离器结合，实现冷却水循环利用的同时回收并利用余热，加热外部进水，提供生产或生活使用热水，节能环保；
（3）本发明烟气余热可回收利用的净化系统，由循环冷却水作为动力源在喷射器的喉部进烟口处形成负压区，使进烟管入口处的烟气被喷射器引射到该系统中，从而实现无需新设置增压风机，可克服烟气在净化系统内的阻力；
（4）喷射器与烟气洗涤分离器结合形成一体化结构，结构简单而且紧凑，投资小且占地面积小；
（5）稳定性和可靠性高，基本无须维护，维护成本低。
附图说明
图1为本发明一种余热可回收利用的烟气净化系统的结构示意图。
图中附图标记表示为：
1、进烟管；2、进水管；3、出烟管；4、排污管；5、烟气洗涤分离器；6、动力泵；7、换热器；8、喷射器；9、连接管；11、进烟支管；12、进口烟气挡板门；14、挡板阀；21、进水支管；22、调节阀；31、出口烟气挡板门；41、排污泵；51、补水管道；61、截止阀；71、外部水进水管道；72、外部水出水管道。
具体实施方式
下面结合附图1和具体实施例来对本发明进行详细的说明。
一种余热可回收利用的烟气净化系统，包括一进烟管1、一进水管2、一出烟管3、一排污管4、一烟气洗涤分离器5、一动力泵6、一换热器7以及至少一喷射器8，所述喷射器8设于所述烟气洗涤分离器5的顶部，所述喷射器8的进水口通过一进水支管21连接所述进水管2，所述喷射器8的进烟口通过一进烟支管11连接所述进烟管1，所述出烟管3的一端口与所述烟气洗涤分离器5顶部的出烟口相连，所述烟气洗涤分离器5的底部与所述排污管4连通；所述换热器7的热源侧A出水口连接所述进水管2，所述换热器7的热源侧A进水口通过一连接管9连接所述烟气洗涤分离器5的侧壁，所述连接管9上设置所述动力泵6，所述换热器7的被热源侧B进水口连接外部水进水管道71，所述换热器7的被热源侧B出水口连接外部水出水管道72。所述排污管4上还可设置排污泵41，能够更好地提升排污速度和排污效果。
如图1所示，在本实施例中，以两喷射器8为例，当需要设置更多喷射器8时，各喷射器8可均匀布置于所述烟气洗涤分离器5的顶部。所述烟气洗涤分离器5完成烟气的洗涤和分离，其分离的方式可采用旋流液滴分离法。所述换热器7可采用板式换热器或者管式换热器。
为了更好地控制烟气以及循环冷却水的工作状态，所述出烟管3上设置一出口烟气挡板门31，所述进烟管1上设置一进口烟气挡板门12。各所述进烟支管11上均设置一挡板阀14，各所述进水支管21上均设置一调节阀22。
所述换热器7和动力泵6之间的管路上设置一截止阀61，通过截止阀61控制换热器7的工作状态。
设于所述烟气洗涤分离器5的侧壁的连接管9端部距离所述烟气洗涤分离器5底部的高度为H，所述高度H的取值范围为所述烟气洗涤分离器5整体高度的1/5至1/3，其目的是使烟气洗涤分离器5的底部保持一定水位。
所述烟气洗涤分离器5的侧壁还连接一补水管道51，较佳地，所述补水管道51设于所述连接管9的上方。当烟气洗涤分离器5的循环冷却水水量不足时，可以通过补水管道51补水，保证烟气洗涤分离器5的正常运行。
来自燃煤电厂引风机后或氢氧化铝焙烧炉引风机出口后的高温烟气在循环冷却水的“引射力”作用下进入喷射器8；在喷射器8中，高温烟气和循环冷却水接触混合，经过喷射器8的喉管后，烟气和循环冷却水的相对速度迅速增加，并很快达到一定速度，强大的剪切力导致循环冷却水的液滴变成为很小的微滴；这些微滴夹杂在烟气中，一起进入烟气洗涤分离器5。在烟气洗涤分离器5中，由于惯性，粉尘颗粒将被甩下，和循环冷却水的微滴一起, 最终被分离，滴落至烟气洗涤分离器5的底部，因而，高温烟气中携带的细颗粒粉尘彻底清洗干净，且高温烟气被冷却。粉尘颗粒不断沉淀到烟气洗涤分离器5底部，再由排污管4排入污水处理厂进行处理，净化后的烟气由烟气洗涤分离器5顶部的出烟口进入出烟管3，排入烟囱，最后排向大气。同时，冷却水与高温烟气混合后，将冷却水升温，并不断聚集在烟气洗涤分离器5的底部，形成一定的稳定液位，通过所述连接管9和动力泵6引出经过换热器7；通过换热器7将经升温后的冷却水所包含的热量传递给有效介质，一定量的外部水从所述换热器7的B进水口流入，经换热器7后，可从30℃左右加热到60℃到75℃，提供生产或民用使用热水，实现余热回收和利用。升温后的冷却水被有效冷却，因此，该将冷却水被称之为循环冷却水，在动力泵6剩余压力的作用下，进入喷射器8，从喷射器8的入口到喉部，循环冷却水的压力能不断转换成动能，即循环冷却水在喉部形成负压区，以此对烟气产生一定的“引射力”，一方面可以为高温烟气进入喷射器8提供动力，另一方面有利于高温烟气与循环冷却水充分混合；完成冷却和除尘任务的冷却水和粉尘液滴落到烟气洗涤分离器5的底部，完成一次循环。
本发明烟气余热可回收利用的净化系统，冷却水从喷射器8的入口到喉部，冷却水的压力能不断转换成动能，从而在喉部形成负压区，而来自燃煤电厂或氢氧化铝焙烧炉引风机后的烟气直接被本发明的喷射器8形成一定的引射力，将烟气抽入进烟管1，很好地克服了烟气在余热回收净化系统内的阻力。因此，本发明在烟气余热可回收净化系统内无需新设置增压风机增加出口压力，仅利用原设备系统（例如燃煤电厂、焙烧炉等）的引风机或从原烟囱上直接引入烟气，达到节约电能的效果。
综上，本发明一种余热可回收利用的烟气净化系统将烟气除尘净化、冷却、收水以及烟气热量回收利用结合在一起，形成一体化的烟气净化系统，不仅除尘效率高，而且节约水资源并充分回收利用热能。同时，本发明结构简单紧凑，占地面积小，投资小，且具有较高的稳定性和可靠性，基本无须维护，维护成本低。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种余热可回收利用的烟气净化系统，其特征在于：包括一进烟管(1)、一进水管(2)、一出烟管(3)、一排污管(4)、一烟气洗涤分离器(5)、一动力泵(6)、一换热器(7)以及至少一喷射器(8)，所述喷射器(8)设于所述烟气洗涤分离器(5)的顶部，所述喷射器(8)的进水口通过一进水支管(21)连接所述进水管(2)，所述喷射器(8)的进烟口通过一进烟支管(11)连接所述进烟管(1)，所述出烟管(3)的一端口与所述烟气洗涤分离器(5)顶部的出烟口相连，所述烟气洗涤分离器(5)的底部与所述排污管(4)连通；所述换热器(7)的热源侧（A）出水口连接所述进水管(2)，所述换热器(7)的热源侧（A）进水口通过一连接管(9)连接所述烟气洗涤分离器(5)的侧壁，所述连接管(9)上设置所述动力泵(6)，所述换热器(7)的被热源侧（B）进水口连接外部水进水管道(71)，所述换热器(7)的被热源侧（B）出水口连接外部水出水管道(72)。
2.根据权利要求1所述的一种余热可回收利用的烟气净化系统，其特征在于：所述烟气洗涤分离器(5)的侧壁还连接一补水管道(51)，所述补水管道(51)设于所述连接管(9)的上方。
3.根据权利要求1所述的一种余热可回收利用的烟气净化系统，其特征在于：设于所述烟气洗涤分离器(5)的侧壁的连接管(9)端部距离所述烟气洗涤分离器(5)底部的高度为H，所述高度H的取值范围为所述烟气洗涤分离器(5)整体高度的1/5至1/3。
4.根据权利要求1所述的一种余热可回收利用的烟气净化系统，其特征在于：所述换热器(7)采用板式换热器或者管式换热器。
5.根据权利要求1所述的一种余热可回收利用的烟气净化系统，其特征在于：所述排污管(4)上还设置一排污泵(41)。
6.根据权利要求1所述的一种余热可回收利用的烟气净化系统，其特征在于：所述出烟管(3)上设置一出口烟气挡板门(31)，所述进烟管(1)上设置一进口烟气挡板门(12)。
7.根据权利要求1所述的一种余热可回收利用的烟气净化系统，其特征在于：各所述进烟支管(11)上均设置一挡板阀(14)，各所述进水支管(21)上均设置一调节阀(22)。
8.根据权利要求1所述的一种余热可回收利用的烟气净化系统，其特征在于：所述换热器(7)和动力泵(6)之间的管路上设置一截止阀(61)。
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