CN111744297A - 一种尾气除尘余热回收系统 - Google Patents

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陈宇航
张珍
张烨
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    • B01D47/02—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent by passing the gas or air or vapour over or through a liquid bath
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

本发明提供一种尾气除尘余热回收系统，属于尾气余热回收技术领域，为实现高温含尘尾气的除尘以及热量再利用而设计。本发明提供的尾气除尘余热回收系统主要包括进气室、分气管、汽化室、进水室、出水室，其中壳体的两侧分别设有进、出气箱及进、出水箱。本发明通过尾气与水的直接接触达到除尘换热的目的，适用于高温含尘尾气的除尘换热，不仅能够实现对含尘尾气的高效除尘，并且实现对尾气的降温及余热的高效回收。

Description

一种尾气除尘余热回收系统
技术领域
本发明涉及尾气余热回收技术领域，特别是一种针对高温含尘尾气的除尘余热回收系统。
背景技术
在冶金、石化、建材、电力及其他行业中常产生高温(>100℃)含尘尾气。高温尾气中含有丰富的余热，同时也存在高浓度的飞灰颗粒。高温含尘尾气的直接排放，不仅会造成能源浪费，还会导致环境污染问题。因此，对高温含尘尾气进行除尘和余热回收利用，对节能减排起到重要促进作用。
目前，换热设备在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中已被应用广泛，但对于高温含尘尾气，前端除尘设备的除尘效率不高，导致尾气进入换热设备时仍携带大量的飞灰颗粒，使得换热设备的换热效率低下、易积灰堵塞。由此可见，高温含尘尾气余热回收利用效率不理想，主要是由于除尘技术的限制、余热回收装置存在技术缺陷造成无法实现连续高效的余热回收利用。在目前的除尘技术中，工业上采用较多的方法是对高温含尘尾气先进行降温处理，主要方式是通过喷淋降温或加入冷空气降温，再用袋式除尘器进行净化，这种方式造成了能量的过度浪费，且烟气温度不能保持在相对稳定的区间，极易对过滤元件产生损伤，并且严重影响余热回收效率和换热装置的使用寿命。除此之外，传统的余热回收装置以板式换热器、列管式换热器最为典型，在工业上有着广泛的应用，而且至今仍占据主导地位，但是具有体积大，换热效率低，检修维修费用昂贵等缺点。不仅如此，现阶段的换热器，普遍存在结构固定死板，换热效果差，功能比较单一的劣势。
鉴于此，若能对高温含尘尾气直接进行除尘，同时实现对高温尾气中余热的回收，开发设计出一种尾气除尘余热回收系统，既可以解决高温含尘尾气余热回收效率不理想、除尘设备无法在高温含尘条件下高效除尘的技术瓶颈问题，也可以获得显著的除尘和余热回收效果。
发明内容
本发明的目的是提出一种使得尾气余热能够高效回收、能量损失较小，同时能够实现高效除尘的换热系统。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种尾气除尘余热回收系统，包括箱体，箱体内设有进气室、出气室、汽化室、进水室和出水室；箱体的两侧分别设有进、出气箱及进、出水箱，分别与进气室、出气室、进水室和出水室连通；所述进气室位于汽化室上方，其底部设有若干个分气管，延伸至进水室水面以下；汽化室位于进水室上方，且与进水室贯通；进水室与出水室之间隔有溢流挡板；出气室位于汽化室上方，两者之间隔有带通气孔的汽化隔板。
进一步的，所述分气管有两排，两排分气管之间设有分室板，将汽化室分为两部分，两部分汽化室均设有汽化隔板，与出气室连通。
进一步的，所述分气管的两侧且在进水室水面上方设有挡板，呈渐扩的趋势，以便调整流场，使得尾气与循环水充分接触；挡板的一端固定于分室板。
进一步的，所述进水室包括两侧的溢流挡板和一端的端板，所述端板高度显著高于溢流挡板，端板的下端与底板呈45度倾角，以增大出水箱出水空间。倾角过大易造成进水室水流在边壁处回流，过小则无法为出水水流提供较大的缓冲余量。
进一步的，所述分气管上尾气出口朝向分室板，以增加尾气的旋流。
进一步的，所述汽化室内上部、汽化隔板下方设有汽化折板，呈遮阳棚式结构，悬挂于汽化室上方，以改变尾气流场。
进一步的，所述溢流挡板包括固定板和滑动板，固定板底部与底板连接，固定板的上部两侧设有纵向的U型卡槽，滑动板的两边分别安装在两侧的U型卡槽内，能够沿U型卡槽上下滑动，以调整汽化水位高度。
进一步的，所述分气管可拆卸，便于清洗，以防堵塞，影响除尘换热效果。
本发明的有益效果：(1)本发明结构简单合理，操作简易，尾气通过水浴实现了高效除尘，分离出尾气中绝大部分飞灰颗粒；(2)本发明除尘换热效率高，汽水直接接触换热而不通过其他的换热装置，减少了换热损失，大大增强了换热效果，在实现高效除尘的同时完成了换热；(3)分气管的可拆卸设置，更有利于本发明的安装、拆卸和清洗维修；(4)本发明可实现模块化，同时处理多路尾气，大大提高了处理效率。
附图说明
图1是本发明一种尾气除尘余热回收系统的结构示意图。
图2是本发明一种尾气除尘余热回收系统的左视图。
图3是图1中A-A剖面图。
图4是实施例2所述的多模块尾气除尘余热回收系统的结构示意图。
图5是图4中右视图。
图6是图4中左视图。
图中标记为：
1-进水箱；2-进气箱；3-出气箱；4-出水箱；5-进气室；6-出气室；7-进水室；8-出水室；9-底板；10-溢流挡板；11-汽化室；12-分气管；13-汽化折板；14-汽化隔板；15-顶盖板；16-箱体；17-分室板；18-端板；19-分气管一侧的挡板；20-分气管另一侧的挡板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
实施例1：
本优选实施例公开一种尾气除尘余热回收系统，如图1和2所示。一种尾气除尘余热回收系统，包括箱体16，箱体16内设有进气室5、出气室6、汽化室11、进水室7和出水室8；箱体16的两侧分别设有进气箱2、出气箱3及进水箱1、出水箱4，分别与进气室5、出气室6、进水室7和出水室8连通；进气室5位于汽化室11上方，其底部设有若干个分气管12，延伸至进水室7水面以下；汽化室11位于进水室7上方，且与进水室7贯通；进水室7由两侧溢流挡板10和不规则端板18围住，进水室7为敞口，水位高于溢流挡板10时，水溢流到出水室8中；出气室6位于汽化室11上方，两者之间设有带通气孔的汽化隔板14。
其中，所述两排分气管12之间用分室板17相隔，一排6根分气管12，共12根。出水室8与进水室7之间用溢流挡板10和端板18隔开，置于出水室8与进水室7间的端板18下端倾角为45度。入口尾气中携带大量粉尘，长时间经过分气管易造成管内集尘堵塞，影响除尘换热效果，因此将分气管设置为可拆卸，可定期清理，以防堵塞。
分气管12下方为汽化室11，分气管12上尾气出口朝向分室板17，以增加尾气的旋流。汽化室11内分气管12的两侧设有挡板19和挡板20，呈渐扩型趋势，如图3所示，使得尾气分布广泛，与循环水充分接触，增强除尘换热效果。汽化折板悬挂于汽化室上方，以改变尾气流场，设计便于拆卸。
溢流挡板包括固定板和滑动板，固定板底部与底板连接，固定板的上部两侧设有纵向的U型卡槽，滑动板的两边分别安装在两侧的U型卡槽内，能够沿U型卡槽上下滑动。可根据尾气量的多少调节溢流挡板的高度以调整汽化水位高度。
本实施例的尾气除尘余热回收系统工作过程如下：高温含尘尾气经由进气箱进入进气室，通过12根分气管分布进入汽化室，在汽化室中，与进水室中的循环水直接接触，由于尾气温度高于100℃，循环水部分会发生汽化，因此溢流水位不宜过高，以便于留出汽化的空间，尾气经过循环水中错流扰动，实现洗气除尘的同时，也将热量传递给循环水，循环水水位相对上升，一部分则溢流进入出水室，经由出水箱流出系统。净化后的尾气则经过汽化折板引至出气口排出。进水室水位高于溢流挡板时，含尘污水流到出水室进而由出水箱排出设备。尾气进口温度大于100℃，入口处循环水为常温。本发明所适用的尾气与水的流量比约50:1。
实施例2：
本优选实施例公开一种尾气除尘余热回收系统，如图4所示。本装置实际上是由优选实施例1所述的装置模块化组成而来，分为三排两列，共6个模块，模块数量的选择根据处理烟气量的大小来确定，本实施例仅提供一个参考，各模块的装置结构与实例1中基本相同。模块之间采用螺栓连接，水和烟气均是通过总管上设置支管分别引入或引出各个模块。相比实例1，模块化组装更适用于产生尾气量较大的设备，能够实现同步除尘换热，高温含尘尾气通过支管均匀分布进入各个模块，经处理后再汇总至后续设备，如图5、6所示。
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 (7)

1.一种尾气除尘余热回收系统，其特征在于，包括箱体，箱体内设有进气室、出气室、汽化室、进水室和出水室；箱体的两侧分别设有进、出气箱及进、出水箱，分别与进气室、出气室、进水室和出水室连通；所述进气室位于汽化室上方，其底部设有若干个分气管，延伸至进水室水面以下；汽化室位于进水室上方，且与进水室贯通；进水室与出水室之间隔有溢流挡板；出气室位于汽化室上方，两者之间隔有带通气孔的汽化隔板。
2.根据权利要求1所述的一种尾气除尘余热回收系统，其特征在于，所述分气管有两排，两排分气管之间设有分室板，将汽化室分为两部分，两部分汽化室均设有汽化隔板，与出气室连通。
3.根据权利要求2所述的一种尾气除尘余热回收系统，其特征在于，所述分气管的两侧且在进水室水面上方设有挡板，呈渐扩的趋势，以便调整流场，使得尾气与循环水充分接触；挡板的一端固定于分室板。
4.根据权利要求1所述的一种尾气除尘余热回收系统，其特征在于，所述进水室包括两侧的溢流挡板和一端的端板，所述端板高度高于溢流挡板，端板的下端与底板呈45度角，以增大出水箱出水空间。
5.根据权利要求2所述的一种尾气除尘余热回收系统，其特征在于，所述分气管上尾气出口朝向分室板，以增加尾气的旋流。
6.根据权利要求1所述的一种尾气除尘余热回收系统，其特征在于，所述汽化室内上部、汽化隔板下方设有汽化折板，呈遮阳棚式结构，悬挂于汽化室上方，以改变尾气流场。
7.根据权利要求1所述的一种尾气除尘余热回收系统，其特征在于，所述溢流挡板包括固定板和滑动板，固定板底部与底板连接，固定板的上部两侧设有纵向的U型卡槽，滑动板的两边分别安装在两侧的U型卡槽内，能够沿U型卡槽上下滑动，以调整汽化水位高度。
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