CN109865390A - 一种烟气处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种烟气处理装置，包括壳体，所述壳体具有进气端部和出气端部；所述壳体内还设有换热模块，所述换热模块包括若干换热管，各所述换热管内均通有冷却介质，且各所述换热管的表面均设有至少一个导水件。本发明所提供烟气处理装置，其换热模块可以与含湿烟气发生热交换，促使含湿烟气的温度快速下降、水蒸气能够冷凝析出，并沿换热管向下流动，减少烟气的含湿量；且换热管的表面还设有导水件，该导水件可以将换热管表面上冷凝析出的液膜及时地疏导脱离换热管的表面，避免换热管过长时换热管下部表面积累的液膜过厚，以及由此而导致的热阻过大、换热效率过低的问题，可以更大程度地保证烟气中水蒸气的冷凝和脱除效果。

Description

一种烟气处理装置

技术领域

本发明涉及烟气处理技术领域，具体涉及一种可降低烟气含湿量的烟气处理装置。

背景技术

湿法脱硫、湿式除尘等设备所排放烟气的含湿量较高，在排放的过程中，因水蒸气的凝结，会使得烟羽呈白色，造成明显的视觉污染；且湿烟气的温度比较低，抬升高度较小，使得地面污染浓度相对较高；另外，湿烟气中的凝结水随烟羽在传输过程中，还可能造成降水、降雪等，影响局地气候。

因此，如何降低烟气的含湿量，仍是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种烟气处理装置，可以降低烟气中的含湿量，并能够长时间内保证对于烟气中水蒸气的冷凝、脱除效果。

为解决上述技术问题，本发明提供一种烟气处理装置，包括壳体，所述壳体具有进气端部和出气端部；还包括换热模块，所述换热模块包括若干换热管，各所述换热管内均通有冷却介质，且各所述换热管的表面均设有至少一个导水件。

本发明所提供烟气处理装置内设有换热模块，换热模块的各换热管内均通有冷却介质，可以与含湿烟气发生热交换，促使含湿烟气的温度快速下降，水蒸气能够冷凝析出，并沿换热管向下流动，进而减少烟气的含湿量，并解决背景技术所指出的一系列由于烟气含湿量较高而引发的问题。

而且，换热管的表面还设有导水件，该导水件可以将换热管表面上冷凝析出的液膜及时地疏导脱离换热管的表面，可避免换热管过长时换热管下部表面积累的液膜过厚，以及由此而导致的烟气与冷却介质之间热阻过大、换热效率过低的问题，从而可以更大程度地保证烟气中水蒸气的冷凝和脱除效果。

可选地，所述换热模块还包括进口集箱、出口集箱和中转集箱，所述换热管包括进管和出管，所述进管的两端分别与所述进口集箱、所述中转集箱相连，所述出管的两端分别与所述中转集箱、所述出口集箱相连，且所述中转集箱还连接有排放管。

可选地，同一所述换热模块的所述进管布置在所述出管的下游。

可选地，所述换热管为扰流管；所述导水件呈环状，并外套安装于所述换热管。

可选地，所述换热模块还包括支撑组件，用于支撑各所述换热管；沿所述换热管的延伸方向，所述支撑组件包括若干定位接水部件，所述换热管能够穿过各所述定位接水部件，且所述定位接水部件还设有引流结构。

可选地，还包括喷淋冲洗组件，所述喷淋冲洗组件能够向各所述换热管的表面喷淋冲洗液。

可选地，所述喷淋冲洗组件包括冲洗管和安装于所述冲洗管的若干喷头。

可选地，所述进气端部在烟气的流动方向上呈渐扩的锥形，其内还设有气流均布组件和预降温组件。

可选地，所述气流均布组件包括气流均布板，所述预降温组件包括喷淋管，所述喷淋管安装于所述气流均布板。

可选地，所述出气端部在烟气的流动方向上呈渐缩的锥形，其内还设有除雾部件；所述壳体的下部还设有集液斗，所述集液斗还连接有排污管。

附图说明

图1为本发明所提供烟气处理装置的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为换热模块与喷淋冲洗组件的结构示意图；

图4为一种换热管的结构示意图；

图5为另一种换热管的结构示意图；

图6为气流均布板与喷淋管的连接结构图。

图1-6中的附图标记说明如下：

1壳体、11进气端部、12出气端部、13集液斗、131排出管；

2换热模块、21换热管、21a进管、21b出管、211导水件、22进口集箱、23出口集箱、24中转集箱、241排放管、25支撑组件、251定位接水部件、252边梁；

3喷淋冲洗组件、31冲洗管、32喷头；

4气流均布板；

5喷淋管；

6除雾部件。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

本文中所述“若干”是指数量不确定的多个，通常为两个以上；且当采用“若干”表示某几个部件的数量时，并不表示这些部件在数量上的相互关系。

请参考图1-6，图1为本发明所提供烟气处理装置的一种具体实施方式的结构示意图，图2为图1的俯视图，图3为换热模块与喷淋冲洗组件的结构示意图，图4为一种换热管的结构示意图，图5为另一种换热管的结构示意图，图6为气流均布板与喷淋管的连接结构图。

如图1、图2所示，本发明提供一种烟气处理装置，包括壳体1，壳体1具有进气端部11和出气端部12；还包括换热模块2，换热模块2包括若干换热管21，各换热管21内均通有冷却介质，且各换热管21的表面均设有至少一个导水件211。

本发明所提供烟气处理装置内设有换热模块2，换热模块2的各换热管21内均通有冷却介质，可以与含湿烟气发生热交换，促使含湿烟气的温度快速下降，水蒸气能够冷凝析出，并沿换热管21向下流动，进而减少烟气的含湿量，并解决背景技术所指出的一系列由于烟气含湿量较高而引发的问题。

而且，换热管21的表面还设有导水件211，该导水件211可以将换热管21表面上冷凝析出的液膜及时地疏导脱离换热管21的表面，可避免换热管21过长时换热管21下部表面积累的液膜过厚，以及由此而导致的烟气与冷却介质之间热阻过大、换热效率过低的问题，从而可以更大程度地保证烟气中水蒸气的冷凝和脱除效果。

在具体的方案中，上述冷却介质可以为冷却水，当然，也可以为其他的冷却媒介；换热模块2还可以包括进口集箱22、出口集箱23和中转集箱24，换热管21可以包括进管21a和出管21b，进管21a的两端可以分别与进口集箱22、中转集箱23相连，出管21b的两端可以分别与中转集箱23、出口集箱24相连。换热模块2的各部件中，换热管21要位于壳体1内，用于与烟气进行换热，而进口集箱22、出口集箱23以及中转集箱24则可以位于壳体1内，也可以位于壳体1外，具体可根据实际安装情况进行确定。

对于一个换热模块2而言，其进口集箱22与中转集箱24之间的进管21a的数量可以为多个，如此，通过统一的进口集箱22向各进管21a内分流，可使得各进管21a能够获得近乎一致的进水压力。同理，对于中转集箱24与出口集箱23之间出管21b，其数量也可以为多个，通过统一的中转集箱24向各出管21b内分流，也可使得各出管21b获得近乎一致的出水压力。

应当知晓，冷却介质在换热管21内流动时，其温度会不断升高，反映于进管21a、出管21b，即出管21b内冷却介质的温度会高于进管21a。基于此，结合图3，在进行管路布置时，可以将各进管21a布置在各出管21b的下游，即出管21b较之进管21a可以更先接触到烟气，如此，由出管21b到进管21a可以形成逐步增强的冷却环境，使得出管21b、进管21a内的冷却介质均可以较好地发挥各自的冷却能力。当然，不论是进管21a，还是出管21b，其内的冷却介质的温度均低于烟气的温度，因此，也可以采用出管21b布置在进管21a下游或者平行布置等方案。

此外，上述进管21a、出管21b以及中转集箱24的设置，使得换热模块2的冷却介质进口和冷却介质出口可以位于同一侧，还可方便冷却介质的管理。

这种结构设置实际上形成了一种近似U型的换热管路，如此，在设备停止运行时，进管21a、出管21b以及中转集箱24内的冷却介质就不易排出。为此，可以在中转集箱24上设置排放管241，该排放管241上可以设置开关阀，在设备停止运行或者对管路进行清洗时，可以打开开关阀，以将换热管路内的液体排出；排放管241的出口可以位于壳体1外，也可以位于壳体1内，具体结合实际情况而定。

需要指出，上述的将换热管21分为进管21a、出管21b以及设置中转集箱24来对进管21a、出管21b进行转接的方案，仅是本发明实施例的一种示例性的方案，其并不能够作为对本发明所提供烟气处理装置的实施范围的限定，在满足功能的条件下，也可以采用其他的方案。例如，可以取消中转集箱24，而直接采用U形的换热管21，也可以实现冷却介质进口、冷却介质出口位于同一侧的技术效果；或者，也可以同时取消中转集箱24和出管21b，进而可以仅采用一根进管21a来作为换热管21，此时，冷却介质进口和冷却介质出口可以分别位于两侧，这也是可以采用的方案。

以图1、图3为视角，本文中，将烟气的流动方向称之为纵向，在水平面内，与纵向相垂直的方向称之为横向，而将与水平面相垂直的方向称之为垂向，也是上下方向。

在图3实施例中，各换热管21采用的是上下布置的方案，其中，进口集箱22、出口集箱23均可以位于上侧，中转集箱24可以位于下侧。除此之外，各换热管21也可以采用水平布置的方案，此时，进出口集箱、中转集箱24可以分别位于横向或纵向的两侧，具体要结合实际的应用需求或者可以结合一定的模拟实验进行设置。在横向和纵向上，各换热管21的布置方式也不作限定，可以采用顺列布置，也可以错位布置，

另外，附图实施例是以一种卧式处理装置为例来显示本发明所提供烟气处理装置中各部件的相对位置，其中，烟气整体是在水平方向上流动。除这种方案以外，本发明所提供烟气处理装置也可以为立式结构，此时，烟气的整体流向为自下而上，这两种方案在实际应用均是可以采用的选择。

上述换热模块2还可以包括支撑组件25，用于支撑各换热管21，仍如图3所示，并结合图1，该支撑组件25可以为框架式结构，其可以包括沿换热管21延伸方向间隔设置的若干定位接水部件251和位于各换热管21外围的若干边梁252，各定位接水部件251具体可以为板状、盘状等，其外缘可以与外围的各边梁252进行连接，换热管21能够穿过各定位接水部件251。如此设置，一方面，可以提高各换热管21的结构稳定，另一方面，该定位接水部件251还可以对其上方的导水件211引导下来的冷凝水进行承接，以较大程度地克服冷凝水掉落后重又落到换热管21表面的问题。

上述定位接水部件251上还可以设有引流结构，以将承接在其上的冷凝水导引至壳体1的下部，该引流结构具体可以为引流孔、引流槽或者引流板等。或者，也可以将上述定位接水部件251整体倾斜设置，以使得承接在其上的冷凝水能够自行向下流动。

进一步地，上述换热管21可以设置为扰流管，管内的冷却介质以及管外的烟气均可以形成扰流，以强化烟气与冷却介质之间的换热，更有利于提高烟气中水蒸气的冷凝和脱除效果。

具体而言，如图4所示，该换热管21可以设置为存在若干个光滑过渡的折弯的波浪形管，这里的波浪形是指在换热管21的延伸方向上呈现为波浪形，这种波浪形管可以采用圆管或者扁管等折弯而成；或者，如图5所示，该换热管21也可以为麻花管，在制备时，可以在扁管的两端施加旋转力，以形成图5中所示出的结构；再或者，也可以对图5所示出的麻花管的基础上设置类似图4中的折弯，进而形成波浪形的麻花管；亦或者，也可以将图4、图5中的两种管进行组合，也可以实现内外双扰流以加强换热的效果。

这里，本发明实施例并不对导水件211的形状进行限定，其可以为环状，也可以为片状、板状或者其他的特殊形状，只要其安装于换热管21时，能够及时地将换热管21表面的液膜疏导脱离换热管21即可。以环状的导水件211为例，其可以外套于换热管21，然后可以通过焊接、粘结等方式与换热管21进行固定。

可以知晓，烟气中除了含有水蒸气外，还会携带一些固体颗粒物，当水蒸气冷凝析出时，析出的冷凝水会与烟气中的固体颗粒物进行团聚，且在水蒸气的冷凝过程中，本身也有可能以固体颗粒物为凝结核进行冷凝。如此，水蒸气所析出的冷凝水就可能携带着相当量的固体颗粒物，当这部分冷凝水富集在换热管21表面时，部分固体颗粒就可能附着在换热管21的表面，一方面，会对换热管21造成一定程度的腐蚀，另一方面，也会在换热管21的表面形成一层隔热层，进而阻挡换热管21内冷却介质与烟气的高效换热。

针对此，本发明所提供烟气处理装置还可以包括喷淋冲洗组件3，喷淋冲洗组件3能够向各换热管21的表面喷淋冲洗液，以对附着于换热管21表面的固体颗粒等污染物进行冲洗，从而保证换热管21可以具有稳定且高效的换热能力，同时，也可以对烟气中的固体颗粒物等进行脱除，以达到深度净化的效果。这里，本发明实施例并不限定该冲洗液的种类，其可以为常用的水，也可以为对于附着在管件表面的污染物具有高效脱除能力的专用冲洗液。

事实上，冷凝水在换热管21表面所形成的液膜在向下流动的过程中也会对表面的污染物进行“自清洁”，而喷淋冲洗组件3所喷淋的水除了直接的冲击清洗之外，实际上，也是加强了上述的“自清洁”作用，配合富集在换热管21表面的液膜，可更好地对换热管21表面附着的污染物进行去除。

仍如图3所示，喷淋冲洗组件3可以包括冲洗管31和安装于冲洗管31的若干喷头32。在优选的方案中，该喷头32可以采用螺旋喷头，这种螺旋喷头能够产生实心锥形的喷雾，且由于自身结构的特异性，这种螺旋喷头不易产生堵塞，对于喷淋介质的适应性更强，同时，这种结构的喷头32可以在冲洗管31上实现最大的喷淋流量，以保证对于换热管21的冲洗效果。除此之外，该喷头32也可以采用其他形式的喷头，具体可以根据实际需要而定。

在壳体1内，可以存在一个换热模块2，也可以存在多个换热模块2。以图1中的方案为例，当壳体1内存在两个换热模块2时，喷淋冲洗组件3需要对两换热模块2内的换热管21进行冲洗，此时，可以仅设置一根冲洗管31，然后在冲洗管31的纵向两侧均设置喷头32，以同时对两侧的两个换热模块2内的换热管21进行冲洗，这种方案的喷淋冲洗组件3的结构更为紧凑，对于壳体1内的空间占用较少；或者，也可以针对每个换热模块2设置独立的喷淋冲洗组件3，然后通过各喷淋冲洗组件3分别对两个换热模块2内的换热管21进行冲洗，这种方案中的每一个喷淋冲洗组件3的结构都比较简单，制造难度较低。

壳体1的进气端部11在烟气的流动方向上可以呈渐扩的锥形，以使得烟气在流入壳体1后速度可以不断下降，更有利于烟气与换热模块2之间的换热；且烟气在进入过程中如果有冷凝水析出、滴落，也可以沿着锥形的壳壁向壳体1的底部流动，以便对冷凝水进行回收、处理。

进口端部11内还可以设有气流均布组件和预降温组件，气流均布组件可以对烟气进行均布，以利于后续烟气与换热管21的充分接触，而预降温组件则可以对烟气进行初步降温，可减轻后续换热模块2的换热负担，能够促使烟气中的水蒸气快速冷凝、析出。

气流均布组件可以采用常见的气流均布板4，具体可以为孔板、格栅板或二者的组合等，孔板、格栅板的规格在此不作限定。预降温组件可以采用前述换热管21的方案，也可以直接采用水进行喷淋以实现快速降温的方案，附图实施例采用的是后者，可以包括喷淋管5，喷淋管5上可以开设喷孔，或者，也可以安装喷嘴，以实现喷淋的功能。

气流均布组件与预降温组件可以分别设置，也可以集成在一起。在本发明实施例中，优选采用集成的方案，如图6所示，喷淋管5可以安装于气流均布板4，一方面，可以节省空间，另一方面，安装于气流均布板4的喷淋管5也可以起到加强筋的作用，对于气流均布组件而言，这就可以省却原本要设置的加强筋等部件，有利于节省材料，降低成本。

壳体1的出气端部12在烟气的流动方向上可以呈渐缩的锥形，以提高净化后烟气的排出速度，同时，渐缩的锥形设计也有利于收水，可较大程度避免冷凝液滴的逃逸。在出气端部12内还可以设有除雾部件6，该除雾部件6的具体结构可以参照现有技术，在此不作限定，例如，可以采用迷宫式除雾结构等，能够进一步地对烟气中所含有的水分进行阻挡、收集，以满足排放标准。

壳体1的下部可以设有集液斗13，用于收集烟气中析出的冷凝水以及冲洗液、喷淋水等，集液斗13还可以连接有排污管131，用于将集液斗13内收集的废液排出。排出管131可以采用常开式的设计，也可以设置开关阀，以在需要排液的时候再进行打开，这在具体实施时可以根据具体的使用需求而定。

另外，结合前述内容可知，本发明所提供烟气处理装置所要处理的烟气可能会含有腐蚀性成分，如此，为提高该烟气处理装置的使用寿命，壳体1、换热管21、支撑组件25、各集箱、喷淋冲洗组件3、气流均布板4、喷淋管5以及除雾部件6等部件均可以采用耐腐蚀性能较高的金属或者非金属材料进行制备，以保证设备的防腐蚀性能。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种烟气处理装置，包括壳体(1)，所述壳体(1)具有进气端部(11)和出气端部(12)，其特征在于，还包括换热模块(2)，所述换热模块(2)包括若干换热管(21)，各所述换热管(21)内均通有冷却介质，且各所述换热管(21)的表面均设有至少一个导水件(211)。

2.根据权利要求1所述烟气处理装置，其特征在于，所述换热模块(2)还包括进口集箱(22)、出口集箱(23)和中转集箱(24)，所述换热管(21)包括进管(21a)和出管(21b)，所述进管(21a)的两端分别与所述进口集箱(22)、所述中转集箱(23)相连，所述出管(21b)的两端分别与所述中转集箱(23)、所述出口集箱(24)相连，且所述中转集箱(24)还连接有排放管(241)。

3.根据权利要求2所述烟气处理装置，其特征在于，同一所述换热模块(2)的所述进管(21a)布置在所述出管(21b)的下游。

4.根据权利要求1所述烟气处理装置，其特征在于，所述换热管(21)为扰流管；

所述导水件(211)呈环状，并外套安装于所述换热管(21)。

5.根据权利要求1所述烟气处理装置，其特征在于，所述换热模块(2)还包括支撑组件(25)，用于支撑各所述换热管(21)；

沿所述换热管(21)的延伸方向，所述支撑组件(25)包括若干定位接水部件(251)，所述换热管(21)能够穿过各所述定位接水部件(251)，且所述定位接水部件(251)还设有引流结构。

6.根据权利要求1-5中任一项所述烟气处理装置，其特征在于，还包括喷淋冲洗组件(3)，所述喷淋冲洗组件(3)能够向各所述换热管(21)的表面喷淋冲洗液。

7.根据权利要求6所述烟气处理装置，其特征在于，所述喷淋冲洗组件(3)包括冲洗管(31)和安装于所述冲洗管(31)的若干喷头(32)。

8.根据权利要求6所述烟气处理装置，其特征在于，所述进气端部(11)在烟气的流动方向上呈渐扩的锥形，其内还设有气流均布组件和预降温组件。

9.根据权利要求8所述烟气处理装置，其特征在于，所述气流均布组件包括气流均布板(4)，所述预降温组件包括喷淋管(5)，所述喷淋管(5)安装于所述气流均布板(4)。

10.根据权利要求6所述烟气处理装置，其特征在于，所述出气端部(12)在烟气的流动方向上呈渐缩的锥形，其内还设有除雾部件(6)；

所述壳体(1)的下部还设有集液斗(13)，所述集液斗(13)还连接有排污管(131)。