CN111121078A

CN111121078A - 一种土壤热修复用的余热回收利用系统

Info

Publication number: CN111121078A
Application number: CN201911370030.0A
Authority: CN
Inventors: 何理; 李鹏; 颜鹏东; 焦蒙蒙; 冯立阳
Original assignee: Tianjin University
Current assignee: Tianjin University
Priority date: 2019-12-26
Filing date: 2019-12-26
Publication date: 2020-05-08
Anticipated expiration: 2039-12-26
Also published as: CN111121078B

Abstract

本发明公开一种土壤热修复用的余热回收利用系统，包括锅炉、煤粉燃烧器、水冷夹套、烟道、第一省煤器、第二省煤器、第一换热器和排烟管，在烟道内设有煤粉预热器和换热盘管，所述煤粉预热器包括竖直或倾斜设置在烟道内多根导热管，各根导热管上下两端分别装配在一个集料罩内，导热管上方集料罩通过进料管接通煤粉源，下端集料罩通过排料管连通煤粉燃烧器，换热盘管上端通过进气管连通空气源，下端通过排气管连通煤粉燃烧器，在两个集料罩上均安装有卸料器。本发明能够让土壤修复中所使用的锅炉的烟气余热对煤粉和空气分别提前预热，极大地提高了换热效率，提高了整个锅炉系统的换热效率。

Description

一种土壤热修复用的余热回收利用系统

技术领域

本发明涉及一种土壤热修复用的余热回收利用系统。

背景技术

热脱附也叫热解吸，作为一种非燃烧技术，是修复挥发性/半挥发性有机污染土壤的有效技术之一；热脱附技术由于具有处理范围广，可异地修复等特点，已被成功应用于含氯有机污染物、多环芳氢、有机农药、除草剂等污染土壤的修复，热脱技术中所使用的锅炉尾气直接排放大气，据可靠估计，在锅炉能源消耗中有大约20%-50%的热能以废热的形式排放到了大气中，尤其是低品质的废热。因此，有效回收低品质的废热资源是节约能源的重要手段。

在我国的能源结构中，煤炭是最主要的能量来源，因此在我国的发电产业中主要以煤电为主。在火电厂中，提高能源利用效率非常重要的一环就是如何提高烟气的利用效率，尤其是低品质的烟气。在当前的锅炉系统中，虽然增加了过热器、再热器、省煤器和空气预热器来降低排放烟气的温度，提高烟气的利用效率。但烟气的总体排放温度仍然比较高，浪费了大量的有效热能，并且对环境造成了一定的热污染。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种土壤热修复用的余热回收利用系统，能够让土壤修复中所使用的锅炉的烟气余热对煤粉和空气分别提前预热，极大地提高了换热效率，提高了整个锅炉系统的换热效率。

为了解决上述问题，本发明要解决的技术方案为：

一种土壤热修复用的余热回收利用系统，包括锅炉、煤粉燃烧器、水冷夹套、烟道、第一省煤器、第二省煤器、第一换热器和排烟管，在烟道内设有煤粉预热器和换热盘管，所述煤粉预热器包括竖直或倾斜设置在烟道内多根导热管，各根导热管上下两端分别装配在一个集料罩内，导热管上方集料罩通过进料管接通煤粉源，下端集料罩通过排料管连通煤粉燃烧器，换热盘管上端通过进气管连通空气源，下端通过排气管连通煤粉燃烧器，在两个集料罩上均安装有卸料器。

本发明的技术效果为：在煤粉和空气进入煤粉燃烧器前，利用锅炉燃烧尾气对煤粉和空气分别进行提前预热，让煤粉一进入燃烧器就迅速燃烧，加快了燃烧的速度，减少了向燃料吸收的热量，提高烟气的利用效率，降低烟气排放温度，减少了能源消耗。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明的主视结构示意图，

图2为本发明关于煤粉预热器的剖面结构示意图，

图3为图2中A-A处的剖面结构示意图。

图中：水冷夹套1、锅炉2、烟道21、第一省煤器31、第二省煤器32、煤粉仓4、膨胀节41、振动器42、第一换热器51、第二换热器52、排烟管6、换热盘管7、煤粉预热器8、集料罩81、导热管82、喷吹管83、隔板84、进气支管85、气包86、安全阀87、进气总管88、电磁阀89、煤粉燃烧器9、卸料器10。

具体实施方式

如图1到3所示，一种土壤热修复用的余热回收利用系统，包括锅炉2、煤粉燃烧器9、水冷夹套1、烟道21、第一省煤器31、第二省煤器32、第一换热器51和排烟管6，在烟道21内设有煤粉预热器8和换热盘管7，所述煤粉预热器8包括竖直或倾斜设置在烟道21内多根导热管82，各根导热管82上下两端分别装配在一个集料罩81内，导热管82上方集料罩81通过进料管接通煤粉源，下端集料罩81通过排料管连通煤粉燃烧器9，换热盘管7上端通过进气管连通空气源，下端通过排气管连通煤粉燃烧器9，在两个集料罩81上均安装有卸料器10。

本发明的工作原理为：煤粉和空气由煤粉燃烧器9送入到锅炉2中混合后进行了充分燃烧，锅炉2中产生大量的烟气，高温烟气通过对流、辐射等传热方式与水冷夹套1中的水进行换热，燃烧烟气余热先对第一省煤器31和第二省煤器32换热后，温度下降至80度以下，之后烟气先对导热管82中的煤粉进行换热，再对换热盘管7中的空气进行加热，最后烟气经过第一换热器51换热后从排烟管6排出。

当煤粉在导热管82中时，卸料器10慢慢排放煤粉，让煤粉在导热管82中的停留时间保持在10分钟以上，由于导热管82是竖直和倾斜设置，使煤粉能够顺利排出。

还包括煤粉仓4，煤粉仓4下端连通进料管，在煤粉仓4内设有第二换热器52，第一换热器51通过水管依次与第二换热器52、第二省煤器32和第一省煤器31连通。

在煤粉进入煤粉预热器8前，煤粉在煤粉仓4中暂存，第一换热器51换热的热水进入到第二换热器52中，对煤粉进行提前预热，之后热水在进入到第二省煤器32和第一省煤器31换热，由于煤粉被提前预热，因此能够缩短煤粉在导热管82中的停留时间。

在进料管和第二换热器52两端进水管上均安装有膨胀节41，在煤粉仓4上安装有多个振动器42。

每隔10分钟，可以开启振动器42，对煤粉仓4中的煤粉进行振动，防止煤粉结拱搭桥。

在导热管82上方集料罩81内设有隔板84，导热管82上端与隔板84连接，在隔板84与烟道21之间空间内设有多根进气支管85，各根进气支管85通过多根喷吹管83接通导热管82，进气支管85一端与设置在集料罩81外的气包86接通，气包86通过进气总管连通空气源，在所述进气支管85上均安装有电磁阀89，各根喷吹管83位于导热管82一端管口朝下。每隔10分钟，可以依次开启各电磁阀89，利用压缩空气对各导热管82中煤粉进行吹扫，防止煤粉在导热管82内结拱搭桥。每隔10分钟，可以开启振动器，对煤粉仓中的煤粉进行振动，防止煤粉结拱搭桥。

在导热管上方集料罩内设有隔板，导热管上端与隔板连接，在隔板与烟道之间空间内设有多根进气支管，各根进气支管通过多根喷吹管接通导热管，进气支管一端与设置在集料罩外的气包接通，气包通过进气总管连通空气源，在所述进气支管上均安装有电磁阀，各根喷吹管位于导热管一端管口朝下。每隔10分钟，可以依次开启各电磁阀，利用压缩空气对各导热管中煤粉进行吹扫，防止煤粉在导热管内结拱搭桥。

Claims

1.一种土壤热修复用的余热回收利用系统，包括锅炉（2）、煤粉燃烧器（9）、水冷夹套（1）、烟道（21）、第一省煤器（31）、第二省煤器（32）、第一换热器（51）和排烟管（6），其特征在于：在烟道（21）内设有煤粉预热器（8）和换热盘管（7），所述煤粉预热器（8）包括竖直或倾斜设置在烟道（21）内多根导热管（82），各根导热管（82）上下两端分别装配在一个集料罩（81）内，导热管（82）上方集料罩（81）通过进料管接通煤粉源，下端集料罩（81）通过排料管连通煤粉燃烧器（9），换热盘管（7）上端通过进气管连通空气源，下端通过排气管连通煤粉燃烧器（9），在两个集料罩（81）上均安装有卸料器（10）。

2.根据权利要求1所述的一种土壤热修复用的余热回收利用系统，其特征在于：还包括煤粉仓（4），煤粉仓（4）下端连通进料管，在煤粉仓（4）内设有第二换热器（52），第一换热器（51）通过水管依次与第二换热器（52）、第二省煤器（32）和第一省煤器（31）连通。

3.根据权利要求2所述的一种土壤热修复用的余热回收利用系统，其特征在于：在进料管和第二换热器（52）两端进水管上均安装有膨胀节（41），在煤粉仓（4）上安装有多个振动器（42）。

4.根据权利要求1到3任一项所述的一种土壤热修复用的余热回收利用系统，其特征在于：在导热管（82）上方集料罩（81）内设有隔板（84），导热管（82）上端与隔板（84）连接，在隔板（84）与烟道（21）之间空间内设有多根进气支管（85），各根进气支管（85）通过多根喷吹管（83）接通导热管（82），进气支管（85）一端与设置在集料罩（81）外的气包（86）接通，气包（86）通过进气总管连通空气源，在所述进气支管（85）上均安装有电磁阀（89），各根喷吹管（83）位于导热管（82）一端管口朝下。