CN110274491A - 一种用于烟道接触式烟气换热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明专利提出了一种用于烟道接触式烟气换热装置，包括烟气进口（1）、检修口（2）、冷却水入口（3）、布水器（4）、除雾装置（5）、烟气出口（6）、导流板（7）、填料（8）、溢流口（9）、集水池（10）、排污口（11）、防污折流板（12）、冷却水出口（13）。本发明可显著提高汽水换热效率，进行了防污优化设计，对烟气进行深度降温除湿消白，可提高换热效率，降低设备投资成本，减少系统运行费用。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于烟道接触式烟气换热装置，尤其是涉及一种使用于燃煤锅炉烟气和燃气锅炉烟气余热利用系统中的高效换热装置。
背景技术
北方地区日益严峻的空气污染和国家大力推广节能环保的大背景下，各地不断推进清洁能源改造，充分挖掘各种余热资源，提升供热保障。热电厂余热主要利用有两种形式：烟气余热利用和循环水余热利用。在烟气余热利用系统中核心设备之一为气水换热装置，其主要换热方式：接触式换热和间接式换热。接触式换热主要采用直接布液方式，通过多种方式让冷却水雾化或者膜化，有效控制水滴的比表面积，水滴或雾滴自上而下落下，与烟气直接接触进行换热。接触换热时间是影响换热效果重要因素之一，一般需6s以上，若烟气流速控制在3m/s时，该换热装置在烟气流动方向至少18m以上。若采用降低烟气流速来提高接触换热时间，则换热装置的截面积会显著增大。间接式换热是通过传热管作为传热元件，管程走水，壳程走气。传热管壁热阻使得间接式换热装置的总传热系数较小，传热元件的总传热面积就较大，设备投资较大。同时间接式换热的换热端差较大，设备的换热效率相较于接触式换热较差。
综上所述，当前烟气余热利用系统中的气水换热装置，若采用直接布液方式，设备尺寸不是烟气流动方向就是在横截面方向会较大，对实施项目的现场要求较高。若采用间接式换热，换热装置投资较大，同时整体换热效率也较低，且易发生堵塞。
发明内容
本发明提供一种用于烟道接触式烟气换热装置，尤其是涉及一种使用于燃煤锅炉烟气和燃气锅炉烟气余热利用系统中的高效换热装置，以解决现有技术上的不足。
本发明提供一种用于烟道接触式烟气换热装置，所述装置包括烟气进口（1）、检修口（2）、冷却水入口（3）、布水器（4）、除雾装置（5）、烟气出口（6）、导流板（7）、填料（8）、溢流口（9）、集水池（10）、排污口（11）、防污折流板（12）、冷却水出口（13）等部件。
其特征在于：燃煤锅炉烟气或燃气锅炉烟气通过烟气进口（1）进入装置内，烟气通过导流板（7）的作用顺利进入底部烟道，随后在填料（8）内与液膜水进行充分均匀的接触式热交换，最后，烟气通过除雾装置（5）从烟气出口（6）排出。循环冷却水从冷却水入口（3）进入布水器（4），均匀分散地穿过填料（8），最后沿防污折流板（12）折流至集水池（10）。所述装置增设了导流板（7），烟气经过烟气进口（1）、导流板（7）后避免了进入系统装置的烟气形成涡流而增加系统对烟气的阻力。集水池（10）的液位通过溢流口（9）控制。
进一步地，所述布水器（4）采用等直径的多孔板结构，上置粗效格子网，增加冷却水的横向延展性，均匀分布冷却水。
进一步地，所述填料（8）为金属丝网规整填料，材质为耐腐耐高温的316L或合金钢。
进一步地，所述本装置通过溢流口（9）控制存水液位和存水量，保证足够的循环水量和水泵汽蚀余量，实现满液位和低液位控制。
进一步地，所述防污折流板（12），对进行热交换后的冷却水进行折流静置，将沉渣静置分层后挡在折流板外侧，后通过排污口（11）排出系统装置，避免填料堵塞。
本发明提供一种用于烟道接触式烟气换热装置，一种使用于燃煤锅炉烟气和燃气锅炉烟气余热利用系统中的高效换热装置。烟气在装置内进行逆流式接触换热，冷却水入口（3）进来的中介水经过布水器（4）均布后形成液滴水后在填料中进而形成不规则水膜，烟气与水膜直接接触换热，布水器安装于装置顶部，避免对烟气的阻挡，能减少烟气侧的流动阻力，减少送风风机能耗。换热在填料（13）内完成，选用的金属丝网规整填料能让冷却水在填料表面具有更好的均匀分布性能，烟气气流在填料中也能均匀流动，同时填料增大了汽-液的接触面，保证了高效的换热效率。
布水器安装于装置顶部的优点：烟气侧阻力小、对烟气进行最后的洗涤除尘。换热利用了金属丝网规整填料换热的优点：填料比表面大、换热效率高。两种换热方式的有效组合，减少设备尺寸和投资，降低运行费用，高效换热效率实现对于烟气深度余热回收，同时实现冷凝除湿消白。
附图说明
图1为本发明一种用于烟道接触式烟气换热装置结构示意图。
图2为布水器（4）结构示意图。
具体实施方式
本发明提供一种用于烟道接触式烟气换热装置，所述装置包括烟气进口（1）、检修口（2）、冷却水入口（3）、布水器（4）、除雾装置（5）、烟气出口（6）、导流板（7）、填料（8）、溢流口（9）、集水池（10）、排污口（11）、防污折流板（12）、冷却水出口（13）等部件。
其特征在于：燃煤锅炉烟气或燃气锅炉烟气通过烟气进口（1）进入装置内，烟气通过导流板（7）的作用顺利进入底部烟道，随后在填料（8）内与液膜水进行充分均匀的接触式热交换，最后，烟气通过除雾装置（5）从烟气出口（6）排出。循环冷却水从冷却水入口（3）进入布水器（4），均匀分散地穿过填料（8），最后沿防污折流板（12）折流至集水池（10）。所述装置增设了导流板（7），烟气经过烟气进口（1）、导流板（7）后避免了进入系统装置的烟气形成涡流而增加系统对烟气的阻力。集水池（10）的液位通过溢流口（9）控制。
进一步地，所述布水器（4）采用等直径的多孔板结构，其结构形式详见图2，上置粗效格子网，增加冷却水的横向延展性，均匀分布冷却水。该装置安置于系统装置顶部，避免了对烟气通道的阻挡，防止烟气偏流和涡流发生，提高气液换热效率。
进一步地，所述填料（8）为金属丝网规整填料，材质为耐腐耐高温的316L或合金钢。填料大比表面积能显著提高传热效率，同时金属丝网结构形式采用波纹状，有较大的空隙率，能够降低烟气侧流动阻力，加大液膜流通量，提升了填料整体性能，利于液体的均匀分布以及液膜的形成。
进一步地，所述本装置通过溢流口（9）控制存水液位和存水量，保证足够的循环水量和水泵汽蚀余量，实现满液位和低液位控制。烟气换热降温后会产生大量的凝结水，需将烟气中产生的凝结水排掉，通过高、低不同液位控制，在保证系统足够的循环水量和水泵汽蚀余量情况下，使系统装置适应烟气变负荷的运行工况。
进一步地，所述防污折流板（12），对进行热交换后的冷却水进行折流静置，将沉渣静置分层后挡在折流板外侧，后通过排污口（11）排出系统装置，避免填料堵塞。
本发明提供一种用于烟道接触式烟气换热装置，一种使用于燃煤锅炉烟气和燃气锅炉烟气余热利用系统中的高效换热装置。烟气在装置内进行逆流式接触换热，冷却水入口（3）进来的中介水经过布水器（4）均布后形成液滴水后在填料中进而形成不规则水膜，烟气与水膜直接接触换热，布水器安装于装置顶部，避免对烟气的阻挡，能减少烟气侧的流动阻力，减少送风风机能耗。换热在填料（13）内完成，选用的金属丝网规整填料能让冷却水在填料表面具有更好的均匀分布性能，烟气气流在填料中也能均匀流动，同时填料增大了汽-液的接触面，保证了高效的换热效率。
布水器安装于装置顶部的优点：烟气侧阻力小、对烟气进行最后的洗涤除尘。换热利用了金属丝网规整填料换热的优点：填料比表面大、换热效率高。两种换热方式的有效组合，减少设备尺寸和投资，降低运行费用，高效换热效率实现对于烟气深度余热回收，同时实现冷凝除湿消白。
以上所述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 (5)
1.一种用于烟道接触式烟气换热装置，普遍使用于燃煤锅炉烟气和燃气锅炉烟气余热利用系统，该装置包括烟气进口（1）、检修口（2）、冷却水入口（3）、布水器（4）、除雾装置（5）、烟气出口（6）、导流板（7）、填料（8）、溢流口（9）、集水池（10）、排污口（11）、防污折流板（12）、冷却水出口（13）等部件。其特征在于：燃煤锅炉烟气或燃气锅炉烟气通过烟气进口（1）进入装置内，烟气通过导流板（7）的作用顺利进入底部烟道，随后在填料（8）内与液膜水进行充分均匀的接触式热交换，最后，烟气通过除雾装置（5）从烟气出口（6）排出。循环冷却水从冷却水入口（3）进入布水器（4），均匀分散地穿过填料（8），最后沿防污折流板（12）折流至集水池（10）。所述装置增设了导流板（7），烟气经过烟气进口（1）、导流板（7）后避免了进入系统装置的烟气形成涡流而增加系统对烟气的阻力。集水池（10）的液位通过溢流口（9）控制。
2.根据权利要求1一种用于烟道接触式烟气换热装置，其特征在于：所述布水器（4）采用等直径的多孔板结构，上置粗效格子网，增加冷却水的横向延展性，均匀分布冷却水。
3.根据权利要求1一种用于烟道接触式烟气换热装置，其特征在于：所述填料（8）为金属丝网规整填料，材质为耐腐耐高温的316L或合金钢。
4.根据权利要求1一种用于烟道接触式烟气换热装置，其特征在于：所述本装置通过溢流口（9）控制存水液位和存水量，保证足够的循环水量和水泵汽蚀余量，实现满液位和低液位控制。
5.根据权利要求1一种用于烟道接触式烟气换热装置，其特征在于：所述防污折流板（12），对进行热交换后的冷却水进行折流静置，将沉渣静置分层后挡在折流板外侧，后通过排污口（11）排出系统装置，避免填料堵塞。
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