CN109621622A - 一种旋风冷凝装置 - Google Patents

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李洁
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Abstract

本发明公开一种旋风冷凝装置，包括换热器、连接在换热器下方的集液器、连接在换热器上方的排气管、连接在换热器上部侧壁上的进气管、缠绕在换热器上部侧壁上的冷凝管、与冷凝管的两端分别连接的出水管和进水管、与出水管连接的循环水槽、与循环水槽连接的提升泵、与换热器和进水管分别连接的第一冲洗管、与集液器和进水管分别连接的第二冲洗管；循环水箱中的水经进水管进入冷凝管，经出水管流回循环水箱；烟气通过进气管进入换热器，冷凝后产生废液进入集液器中，烟气处理后从排气管排出；循环水槽中的水经提升泵进入第一冲洗管和第二冲洗管，以分别对换热器和集液器冲洗。本发明改进烟气脱硫装置中的烟气再热系统，设计合理，结构简单。

Description

一种旋风冷凝装置
技术领域
本发明涉及冷凝装置技术领域，尤其涉及一种旋风冷凝装置。
背景技术
在现有的烟气脱硫装置中，以湿法脱硫为主。湿法脱硫技术主要是利用浆液洗涤烟气，通过增加气液接触面积来获得较高的脱硫效率。但是，湿法脱硫易造成风机带水，腐蚀管道和设备等。因此，需要在尾部增设除雾器和烟气再热系统，通过烟气再热的方法来提高出口烟气温度，防止腐蚀。烟气再热系统除了防止腐蚀外，还能减少污染扩散，其蒸发了从除雾器带出来的液滴，提高了烟气的出口温度，进而提高了烟气的最大上升高度，使烟气扩散得更远。
烟气再热系统作为烟气脱硫系统的一部分，其最大的缺点是费用高而且极易被腐蚀、损坏，因此投资、维护和运行费用较高。现有的烟气再热方法主要有：串联再热法、间接空气再热法和直接燃烧再热法。烟气再热系统本身极易遭到腐蚀和堵塞，串联式烟气再热器除了易遭受腐蚀，导致维护难外，腐蚀还降低了管路的热传导率，增加了能量损失，还存在管路堵塞的问题，不溶物沉积在热交换器的吸热侧表面，导致管路结垢、堵塞。直接燃烧再热系统采用典型的外用烟气，虽然可以避免腐蚀，但大部分设备遭到了热燃气的严重损坏，降低了直接燃烧再热系统的可靠性和效率，同时，燃料的不完全燃烧和火焰的不稳定也是个后续问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的实施例提供了一种旋风冷凝装置，改进了烟气脱硫装置中的烟气再热系统，其设计合理，结构简单，便于推广使用。
为实现上述目的，本发明采用了一种技术方案：一种旋风冷凝装置，包括换热器、连接在所述换热器下方的集液器、连接在所述换热器上方的排气管、连接在所述换热器上部侧壁上的进气管、缠绕在所述换热器上部侧壁上的冷凝管、与所述冷凝管的两端分别连接的出水管和进水管、与所述出水管连接的循环水槽、与所述循环水槽和进水管分别连接的提升泵、与所述换热器和进水管分别连接的第一冲洗管、与所述集液器和进水管分别连接的第二冲洗管；
所述循环水箱中的水经进水管进入冷凝管中，经所述出水管流回循环水箱中；烟气通过所述进气管进入换热器中，其经冷凝后产生的废液进入所述集液器中，处理后的烟气从所述排气管排出；
所述循环水槽中的水经提升泵分别进入第一冲洗管和第二冲洗管，以分别对换热器和集液器的内壁进行冲洗。
进一步地，所述冷凝管的两端分别为进水口、出水口，所述出水管的一端通过出水口与冷凝管连接，所述进水管的一端通过进水口与冷凝管连接。
进一步地，所述换热器上方内壁顶部设有与第一冲洗管连接的第一冲洗器，用于冲洗所述换热器的内壁；所述集液器中设有与第二冲洗管连接的第二冲洗器，用于冲洗所述集液器的内壁。
进一步地，所述第一冲洗器和第二冲洗器上均设有若干个喷水孔。
进一步地，所述进水管与提升泵连接的一端上设有进水管水阀和压力计，所述进水管水阀用以控制进水管的开启/关闭，所述压力计用于检测管中水压力。
进一步地，所述第一冲洗管的另一端上设有第一冲洗管水阀，用以控制所述第一冲洗管的开启/关闭。
进一步地，所述第二冲洗管的另一端上设有第二冲洗管水阀，用以控制所述第二冲洗管的开启/关闭。
进一步地，所述集液器内壁上还设有液位计，用于测量所述集液器中的液面高度。
进一步地，所述集液器外还有回流管，所述回流管与脱硫吸收塔浆液池连接。
进一步地，所述回流管上设有回流管阀，用以控制所述回流管的开启/关闭。
本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：(1)换热器采用旋风除尘器原理，利用高速旋转气体的离心力，使烟气中腐蚀性的小液滴向腔体的内壁移动，并在气流和重力的作用下沿壁落入下面的集液器内；(2)在换热器的外壁设置了冷凝管，使得烟气在换热器腔体内运移时实现烟气温度降低，水汽凝结，提高烟气中所含水汽的去除率；(3)经过换热器处理后的烟气，其烟气中所携带的浆液的含量降低，有利于脱硫装置中后续再热系统更加稳定的运行，同时对浆液进行收集回流处理，实现浆液的重复利用，节约资源。
附图说明
图1是本发明的旋风冷凝装置的结构示意图；
图2是本发明的换热器内部及气流示意图；
图3为本发明的第一冲洗器的剖面示意图；
图4为本发明的第二冲洗器的剖面示意图。
图中：1-换热器，2-集液器，3-排气管，4-进气管，5-冷凝管，51-进水口，52-出水口，6-出水管，7-进水管，8-循环水槽，9-提升泵，10-压力计，11-进水管水阀，12-第一冲洗管水阀，13-第一冲洗管，14-第一冲洗器，15-第二冲洗管水阀，16-第二冲洗管，17-第二冲洗器，18-液位计，19-回流管，20-回流管阀，21-喷水孔。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
如图1所示，本发明的实施例公开了一种旋风冷凝装置，包括换热器1、集液器2、排气管3、进气管4、冷凝管5、出水管6、进水管7、循环水槽8、提升泵9、压力计10、第一冲洗管13、第一冲洗器14、第二冲洗管16、第二冲洗器17、液位计18和回流管19。
所述换热器1为烟气的换热装置，优选的，所述换热器1由圆柱体和连接在圆柱体下方的锥体组成。所述集液器2为烟气的收集装置，用于收集烟气经冷凝后产生的废液，连接在所述换热器1的下方，优选的，所述集液器2为长方体。
所述排气管3为烟气的排出装置，连接在所述换热器1的上方，其一部分管体处于所述换热器1的内部、另一部分管体处于所述换热器1的外部。可根据需要，将处于所述换热器1外部的排气管3接入烟气脱硫装置中后续的烟气再热系统；
所述进气管4为烟气的进入装置，位于所述换热器1上部的侧壁。所述冷凝管5为烟气的冷凝装置，缠绕(例如，呈螺旋状)在所述换热器1上部的外壁；所述冷凝管5的两端分别为进水口51、出水口52。所述出水管6的一端通过出水口52与冷凝管5连接、另一端与循环水槽8连接，所述循环水箱8与提升泵9连接。所述进水管7的一端通过进水口51与冷凝管5连接、另一端与所述提升泵9连接，所述进水管7的另一端上设有进水管水阀11和压力计10，其中所述进水管水阀11靠近提升泵9，所述压力计10用于检测管中水压力，在检测到管中水压力变化时适当调节进水量。所述进水管水阀11用以控制进水管7的开启/关闭。
如图3所示，所述第一冲洗器14位于换热器1上方内壁顶部，所述第一冲洗器14上设有若干个喷水孔21。所述第一冲洗管13的一端与第一冲洗器14连接、另一端与所述进水管7连接，所述第一冲洗管13与提升泵9连通，所述第一冲洗管13的另一端上设有第一冲洗管水阀12，所述第一冲洗管水阀12用以控制第一冲洗管13的开启/关闭。在所述换热器1检查维护期间，打开所述第一冲洗管水阀12，所述循环水槽8中的水经提升泵9升压后进入第一冲洗管13中，再通过所述第一冲洗器14的喷水孔21以对换热器1的内壁进行冲洗，使得粘附于所述换热器1内壁上的浆液残留物被去除，保证装置的冷凝效率。
所述液位计18设置于集液器2的内壁上，并位于所述第二冲洗器17的下方，用于测量所述集液器2中的液面高度。如图4所示，所述第二冲洗器17位于集液器2中，所述第二冲洗器17上设有若干个喷水孔21。所述第二冲洗管16的一端与第二冲洗器17连接、另一端与所述进水管7连接，所述第二冲洗管16与提升泵9连通，所述第二冲洗管16的另一端上设有第二冲洗管水阀15，所述第二冲洗管水阀15用以控制第二冲洗管16的开启/关闭。
所述回流管19的一端与集液器2连接、另一端与脱硫吸收塔浆液池连接；在所述回流管19上设有回流管阀20，所述回流管阀20设置于靠近集液器2的一端，用于控制所述回流管19的开启/关闭及其中浆液的回流量。当所述集液器2中所收集的浆液液面达到液位计18所设置的液面高度后，打开所述回流管阀20，使得所收集的浆液经过所述回流管19进入脱硫吸收塔的浆液池中，实现资源回收利用。
在所述集液器2检查维护期间，打开所述第二冲洗管水阀15，所述循环水槽8中的水经提升泵9升压后进入第二冲洗管16中，再通过所述第二冲洗器17的喷水孔21对集液器2的内壁进行冲洗，以避免造成堵塞或腐蚀，还包括对所述液位计18进行冲洗，使得粘附于所述液位计18上的浆液残留物被去除，保证所述液位计18的测量精度延长其使用寿命。
当经过烟气脱硫装置处理后的烟气从所述进气管4进入换热器1时，在所述换热器1内利用高速旋转气体的离心力，使烟气中携带出来的小液滴向所述换热器1腔体的内壁移动，并在气流和重力的作用下沿壁落入下方的集液器2内。所述换热器1内部气流运动情况如图2所示，当烟气进入所述换热器1中，打开所述进水管水阀11，使得循环使用的冷却水通过所述提升泵9从循环水槽8中提升进入带压力计10的进水管7中，再经过所述冷却水进水口51进入冷凝管5，加速在所述换热器1腔体内壁的小液滴的降温，使得其更易冷凝。冷却水从所述冷凝管5绕换热器1的上方流动，经所述冷却水出水口52排出，进入所述出水管6，流回所述循环水槽8中以便再进行循环使用。所述进水管7中的压力计10用于检测管中水压力，在检测到管中水压力变化时适当调节进水量。经过所述换热器1处理后的烟气从排气管3排出。
本发明的实施例中的关键点：
1.换热器采用旋风除尘器原理，利用高速旋转气体的离心力，使烟气中腐蚀性的小液滴向腔体的内壁移动，并在气流和重力的作用下沿壁落入下面的集液器内；
2.为了实现烟气中水汽的冷凝，在换热器的外壁设置了冷凝管；
3.对浆液进行收集回流处理，实现浆液的重复利用。
本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：(1)换热器采用旋风除尘器原理，利用高速旋转气体的离心力，使烟气中腐蚀性的小液滴向腔体的内壁移动，并在气流和重力的作用下沿壁落入下面的集液器内；(2)在换热器的外壁设置了冷凝管，使得烟气在换热器腔体内运移时实现烟气温度降低，水汽凝结，提高烟气中所含水汽的去除率；(3)经过换热器处理后的烟气，其烟气中所携带的浆液的含量降低，有利于脱硫装置中后续再热系统更加稳定的运行，同时对浆液进行收集回流处理，实现浆液的重复利用，节约资源。
值得说明的是：在本发明的描述中，“若干个”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种旋风冷凝装置，其特征在于：包括换热器、连接在所述换热器下方的集液器、连接在所述换热器上方的排气管、连接在所述换热器上部侧壁上的进气管、缠绕在所述换热器上部侧壁上的冷凝管、与所述冷凝管的两端分别连接的出水管和进水管、与所述出水管连接的循环水槽、与所述循环水槽和进水管分别连接的提升泵、与所述换热器和进水管分别连接的第一冲洗管、与所述集液器和进水管分别连接的第二冲洗管；
所述循环水箱中的水经进水管进入冷凝管中，经所述出水管流回循环水箱中；烟气通过所述进气管进入换热器中，其经冷凝后产生的废液进入所述集液器中，处理后的烟气从所述排气管排出；
所述循环水槽中的水经提升泵分别进入第一冲洗管和第二冲洗管，以分别对换热器和集液器的内壁进行冲洗。
2.根据权利要求1所述的旋风冷凝装置，其特征在于：所述冷凝管的两端分别为进水口、出水口，所述出水管的一端通过出水口与冷凝管连接，所述进水管的一端通过进水口与冷凝管连接。
3.根据权利要求1所述的旋风冷凝装置，其特征在于：所述换热器上方内壁顶部设有与第一冲洗管连接的第一冲洗器，用于冲洗所述换热器的内壁；所述集液器中设有与第二冲洗管连接的第二冲洗器，用于冲洗所述集液器的内壁。
4.根据权利要求3所述的旋风冷凝装置，其特征在于：所述第一冲洗器和第二冲洗器上均设有若干个喷水孔。
5.根据权利要求1所述的旋风冷凝装置，其特征在于：所述进水管与提升泵连接的一端上设有进水管水阀和压力计，所述进水管水阀用以控制进水管的开启/关闭，所述压力计用于检测管中水压力。
6.根据权利要求1所述的旋风冷凝装置，其特征在于：所述第一冲洗管的另一端上设有第一冲洗管水阀，用以控制所述第一冲洗管的开启/关闭。
7.根据权利要求1所述的旋风冷凝装置，其特征在于：所述第二冲洗管的另一端上设有第二冲洗管水阀，用以控制所述第二冲洗管的开启/关闭。
8.根据权利要求1所述的旋风冷凝装置，其特征在于：所述集液器内壁上还设有液位计，用于测量所述集液器中的液面高度。
9.根据权利要求1所述的旋风冷凝装置，其特征在于：所述集液器外还有回流管，所述回流管与脱硫吸收塔浆液池连接。
10.根据权利要求9所述的旋风冷凝装置，其特征在于：所述回流管上设有回流管阀，用以控制所述回流管的开启/关闭。
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