CN109405574A - 一种高效烟气冷凝器 - Google Patents
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F28B—STEAM OR VAPOUR CONDENSERS
- F28B1/00—Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser
- F28B1/02—Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser using water or other liquid as the cooling medium
Abstract
本发明公开了一种高效烟气冷凝器，包括冷凝室，所述冷凝室内设有若干个冷凝腔，若干个所述冷凝腔呈多行多列依次连接固定在一起，所述冷凝腔包括机架，所述机架内部设有冷凝装置，所述冷凝装置设有冷凝水管组，所述冷凝水管组包括若干条水平走向设置的等长的分流水管，所述分流水管与机架左、右端外表面交接处，焊接固定且形成流通孔，所述流通孔外表面套设有若干个水箱，所述机架的进烟小口处设有喷淋系统，所述喷淋系统包括喷头以及与所述喷头连接的喷淋管。实现可一次性将大量高温湿烟气进行冷却，同时析出烟气中的水分，不需要加热烟气，降低能源消耗，避免积灰，提高换热效率且方便装配和焊接，提高生产效率和加工质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种冷凝器，具体涉及一种高效烟气冷凝器。
背景技术
随着社会经济的高速发展，工业产生的烟气越来越多，特别是火力发电厂，会产生大量高温气体。而这些高温气体在排放前需要经过脱硫装置，才能排放到空气中，湿式烟气脱硫是目前市场上应用最为广泛的一种脱硫工艺，具有脱硫效率高、结构简单等优点。但由于经过脱硫装置后，出来的烟气中水分含量较高，处于饱和状态，与大气接触遇冷凝结成无数小雾滴，产生白色的水蒸气，从而破坏市容，且会被居民误解为有毒气体，造成恐慌等影响。
传统的消除白色水蒸气的方法是对烟气再加热，但需要消耗大量的能源，且会增加烟气的排放量，给厂家带来经济负担的同时也违背了国家提倡的节能减排。针对这种情况，有部分厂家采用对烟气冷凝，使烟气在排放前，先通过冷凝系统，降低湿饱和烟气的温度，将烟气中的大量水分冷凝析出，在水分冷凝析出的过程中实现烟气中的污染物协同脱除。但目前的烟气冷凝装置主要采用U形铜管和翅片，在装配时需要工作人员一个个将U形铜管对应装配到指定位置处，一旦有一个U形铜管的位置装错，就需要将其取出后再重新装配，存在装配效率低、装配质量不高的缺点，而且由于U形铜管间安装紧密，在对弯头进行焊接时，存在焊接难度大的问题；烟气中掺夹大量灰尘，在经过烟气冷凝装置时会遇湿滞留和堆积，降低换热效率；除此之外，例如电力或冶金行业，有大量的经脱硫塔脱硫后的湿烟气需要及时冷却并排放，因此对烟气冷却装置的冷却效率要求较高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种高效烟气冷凝器，通过该冷凝器可一次性将大量高温湿烟气进行冷却，同时析出烟气中的水分，不需要加热烟气，降低能源消耗，避免积灰，提高换热效率且方便装配和焊接，提高生产效率和加工质量。
为解决上述技术问题，本发明公开了一种高效烟气冷凝器，包括冷凝室，所述冷凝室内设有若干个冷凝腔，若干个所述冷凝腔呈多行多列依次连接固定在一起，所述冷凝腔包括机架，所述机架的顶面设有进烟小口，所述机架的底面设有出烟小口，所述机架内部设有冷凝装置，所述冷凝装置设有冷凝水管组，所述冷凝水管组包括若干条水平走向设置的等长的分流水管，所述分流水管贯穿若干个隔离板，若干个所述隔离板上设有若干个通孔，若干个通孔呈多排多列分布于隔离板上，且与分流水管相配套，所述分流水管的左端贯穿机架的左端面，所述分流水管的右端贯穿机架的右端面，所述分流水管与机架左、右端外表面交接处，焊接固定且形成流通孔，所述流通孔、分流水管和通孔三者的中心线在同一直线上，所述流通孔外表面套设有若干个水箱，最靠近所述机架进烟小口处的水箱外表面上设有冷却水出口，最靠近所述机架出烟小口处的水箱外表面上设有冷却水入口，若干个所述水箱组合的水流通道呈S形分布，所述机架的进烟小口处设有喷淋系统，所述喷淋系统包括喷头以及与所述喷头连接的喷淋管，设在上层的若干个所述冷凝腔的进烟小口组成冷凝室的进烟口，设在下层的若干个所述冷凝腔的出烟小口组成冷凝室的出烟口。
将若干个所述冷凝腔呈多行多列依次连接固定在一起，组成一个冷凝器，增大了高温湿烟气一瞬间通入冷凝器的量，提高了冷却效率；通过冷凝水管组和水箱的配合设置，形成S形分布的水流通道，取代U形铜管的弯头结构，降低了工作人员的装配和焊接难度，提高了生产、装配效率；采用在冷凝腔的进烟小口处设有喷淋系统，定期对分流水管壁面进行清洗，确保冷凝腔长期使用免维护，对环境的适应性更强；通过隔离板使得分流水管间相对固定，避免因水流过大或外部振动使得分流水管之间碰撞，保证换热的均匀性，延长分流水管的使用寿命；将冷却水出口设置在进烟小口处附近，冷却水入口设置在出烟小口附近，确保分流水管内冷却水的温度始终低于周围的烟气温度。
作为优先的，所述冷凝腔之间焊接固定。
作为优先的，所述冷凝腔至少设有4个。
作为优先的，所述分流水管的材质为钛合金，所述机架的左、右端面上均设有一层钛合金板，所述分流水管的左端贯穿机架左端面上的钛合金板，所述分流水管的右端贯穿机架右端面上的钛合金板，所述分流水管与机架左、右端面上的钛合金板外表面交接处，焊接固定且形成流通孔。
通过采用钛合金作为分流水管的材质，提高了分流水管的耐腐蚀性能，延长使用寿命，由于钛只能与钛才能焊接在一起，所以在机架的左右端面上增设了钛合金板，用于与钛合金材质的分流水管焊接固定且形成流通孔。
作为优先的，若干个所述通孔等间距且呈多排多列分布于隔离板上。
作为优先的，所述水箱从外到内依次由外层不锈钢、发泡聚氨酯板和内层不锈钢构成。能够提高水箱隔热效果。
本发明的有益效果：通过冷凝水管组和水箱的配合设置，形成S形分布的水流通道，取代U形铜管的弯头结构，降低了工作人员的装配和焊接难度，提高了生产效率；通过烟气在烟气冷凝腔中流动，利用冷凝装置对烟气实现冷凝，而烟气中的水蒸气在分流水管壁面上冷凝成液膜或细小水滴，继而汇聚成大水滴。在烟气冷凝过程中，烟气中的气体组分被冷凝水吸收或反应，使得排烟中有害气体氧化硫、氧化氮含量减少，同时由于烟气中的粉尘也会粘附在分流水管壁面上，影响换热效率，采用在进烟小口处设有喷淋系统，定期对分流水管壁面进行清洗，确保烟气冷凝腔长期使用免维护，对环境的适应性更强；通过隔离板使得分流水管间相对固定，避免因水流过大或外部振动使得分流水管之间碰撞，保证换热的均匀性，延长分流水管的使用寿命；除此之外，烟气冷凝器中多个冷凝腔中冷凝水管组与高温湿烟气进行热交换，可降低烟气温度同时析出大量水分，确保排出的烟气看不到白色水蒸气，提高冷却效率目的。
附图说明
图1是本发明一种高效烟气冷凝器的正面结构示意图。
图2是本发明一种高效烟气冷凝器的冷凝腔正面结构示意图。
图3是本发明一种高效烟气冷凝器的冷凝腔整体结构示意图。
图4是本发明一种高效烟气冷凝器的水箱整体结构示意图。
图中，1-冷凝室，2-冷凝腔，3-机架，4-进烟小口，5-出烟小口，6-冷凝装置，7-冷凝水管组，71-分流水管，8-隔离板，81-通孔，9-水箱，91-外层不锈钢，92-发泡聚氨酯板，93-内层不锈钢，10-冷却水出口，11-冷却水入口，12-喷淋系统，121-喷头，122-喷淋管，13-进烟口，14-出烟口。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合本实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
如图1、图2、图3、图4所示，本发明公开了一种高效烟气冷凝器，包括冷凝室1，所述冷凝室1内设有若干个冷凝腔2，若干个所述冷凝腔2呈多行多列依次连接固定在一起，所述冷凝腔2包括机架3，所述机架3的顶面设有进烟小口4，所述机架3的底面设有出烟小口5，所述机架3内部设有冷凝装置6，所述冷凝装置6设有冷凝水管组7，所述冷凝水管组7包括若干条水平走向设置的等长的分流水管71，所述分流水管71贯穿若干个隔离板8，若干个所述隔离板8上设有若干个通孔81，若干个通孔81呈多排多列分布于隔离板8上，且与分流水管71相配套，所述分流水管71的左端贯穿机架3的左端面，所述分流水管71的右端贯穿机架3的右端面，所述分流水管71与机架3左、右端外表面交接处，焊接固定且形成流通孔，所述流通孔、分流水管71和通孔81三者的中心线在同一直线上，所述流通孔外表面套设有若干个水箱9，最靠近所述机架3进烟小口4处的水箱9外表面上设有冷却水出口10，最靠近所述机架3出烟小口5处的水箱9外表面上设有冷却水入口11，若干个所述水箱9组合的水流通道呈S形分布，所述机架3的进烟小口4处设有喷淋系统12，所述喷淋系统12包括喷头121以及与所述喷头121连接的喷淋管122，设在上层的若干个所述冷凝腔2的进烟小口4组成冷凝室1的进烟口13，设在下层的若干个所述冷凝腔2的出烟小口5组成冷凝室1的出烟口14。
所述冷凝腔2之间焊接固定。
所述冷凝腔2至少设有4个。
所述分流水管71的材质为钛合金，所述机架3的左、右端面上均设有一层钛合金板，所述分流水管71的左端贯穿机架3左端面上的钛合金板，所述分流水管71的右端贯穿机架3右端面上的钛合金板，所述分流水管71与机架3左、右端面上的钛合金板外表面交接处，焊接固定且形成流通孔。
若干个所述通孔81等间距且呈多排多列分布于隔离板8上。
所述水箱9从外到内依次由外层不锈钢91、发泡聚氨酯板92和内层不锈钢93构成。
将冷凝腔2设置多个，呈多行多列依次连接固定在一起，能提高烟气冷凝器的冷凝效率和冷却效果，在单位时间内实现大量高温湿烟气的冷却；冷凝腔2通过焊接等方式固定在一起，即可拆卸的，能够在以后维护时，节约维护时间，同时避免因个别部件损坏而需全部替换的现象，节约维修成本；通过冷凝水管组7和水箱9的配合设置，形成S形分布的水流通道，取代U形铜管的弯头结构，降低了工作人员的装配和焊接难度，提高了生产效率。
钛合金材质的分流水管71与钛合金板之间的焊接方法：先将钛合金材质的分流水管71多余部分切割掉，之后用酒精清理钛合金材质的分流水管71和钛合金板，确保表面清洁，之后用氩气等保护气体往钛合金材质的分流水管71内通入，将钛合金材质的分流水管71内的空气赶走，最终用管板焊机焊接；
焊接路径：先从钛合金板中间处的钛合金材质的分流水管71开始，之后再往两边焊，且钛合金材质的分流水管71之间要有间隔的焊接，防止应力破裂。
单个冷凝腔2的工作过程，首先将冷水从冷却水入口11进入，经过水箱9、流通孔、分流水管71、流通孔、水箱9、流通孔、分流水管71、流通孔、水箱9、流通孔、分流水管71、流通孔、水箱9、流通孔、分流水管71、流通孔、水箱9，再从冷却水出口10流出，整体水流通道呈S形分布，进烟小口4通过管道，将高温湿烟气引入冷凝装置6内，经过冷凝水管组7后，从出烟小口5将干烟气排出。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
Claims (6)
1.一种高效烟气冷凝器，其特征在于：包括冷凝室(1)，所述冷凝室(1)内设有若干个冷凝腔(2)，若干个所述冷凝腔(2)呈多行多列依次连接固定在一起，所述冷凝腔(2)包括机架(3)，所述机架(3)的顶面设有进烟小口(4)，所述机架(3)的底面设有出烟小口(5)，所述机架(3)内部设有冷凝装置(6)，所述冷凝装置(6)设有冷凝水管组(7)，所述冷凝水管组(7)包括若干条水平走向设置的等长的分流水管(71)，所述分流水管(71)贯穿若干个隔离板(8)，若干个所述隔离板(8)上设有若干个通孔(81)，若干个通孔(81)呈多排多列分布于隔离板(8)上，且与分流水管(71)相配套，所述分流水管(71)的左端贯穿机架(3)的左端面，所述分流水管(71)的右端贯穿机架(3)的右端面，所述分流水管(71)与机架(3)左、右端外表面交接处，焊接固定且形成流通孔，所述流通孔、分流水管(71)和通孔(81)三者的中心线在同一直线上，所述流通孔外表面套设有若干个水箱(9)，最靠近所述机架(3)进烟小口(4)处的水箱(9)外表面上设有冷却水出口(10)，最靠近所述机架(3)出烟小口(5)处的水箱(9)外表面上设有冷却水入口(11)，若干个所述水箱(9)组合的水流通道呈S形分布，所述机架(3)的进烟小口(4)处设有喷淋系统(12)，所述喷淋系统(12)包括喷头(121)以及与所述喷头(121)连接的喷淋管(122)，设在上层的若干个所述冷凝腔(2)的进烟小口(4)组成冷凝室(1)的进烟口(13)，设在下层的若干个所述冷凝腔(2)的出烟小口(5)组成冷凝室(1)的出烟口(14)。
2.如权利要求1所述的高效烟气冷凝器，其特征在于：所述冷凝腔(2)之间焊接固定。
3.如权利要求1所述的高效烟气冷凝器，其特征在于：所述冷凝腔(2)至少设有4个。
4.如权利要求1所述的高效烟气冷凝器，其特征在于：所述分流水管(71)的材质为钛合金，所述机架(3)的左、右端面上均设有一层钛合金板，所述分流水管(71)的左端贯穿机架(3)左端面上的钛合金板，所述分流水管(71)的右端贯穿机架(3)右端面上的钛合金板，所述分流水管(71)与机架(3)左、右端面上的钛合金板外表面交接处，焊接固定且形成流通孔。
5.如权利要求1所述的高效烟气冷凝器，其特征在于：若干个所述通孔(81)等间距且呈多排多列分布于隔离板(8)上。
6.如权利要求1所述的高效烟气冷凝器，其特征在于：所述水箱(9)从外到内依次由外层不锈钢(91)、发泡聚氨酯板(92)和内层不锈钢(93)构成。
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