CN112555883A - 一种基于平板微纳米多孔陶瓷膜的烟气水分余热回收装置 - Google Patents
一种基于平板微纳米多孔陶瓷膜的烟气水分余热回收装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112555883A CN112555883A CN202011351994.3A CN202011351994A CN112555883A CN 112555883 A CN112555883 A CN 112555883A CN 202011351994 A CN202011351994 A CN 202011351994A CN 112555883 A CN112555883 A CN 112555883A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flue gas
- ceramic membrane
- flat micro
- water
- nano
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 85
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 81
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 title claims abstract description 81
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 80
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 title claims abstract description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 88
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 32
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 9
- 238000010248 power generation Methods 0.000 abstract description 7
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 abstract description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 5
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000007791 dehumidification Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
- F23J15/06—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of coolers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22D—PREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
- F22D1/00—Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters
- F22D1/02—Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters with water tubes arranged in the boiler furnace, fire tubes, or flue ways
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/30—Technologies for a more efficient combustion or heat usage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于平板微纳米多孔陶瓷膜的烟气水分余热回收装置，包括平板微纳米陶瓷膜装置、水箱、水泵和真空泵，平板微纳米陶瓷膜装置内设有平板微纳米陶瓷膜组件、水流通道和烟气通道，水流通道的入口与水箱的出口连接，水箱的入口与供水管道连接，且水流通道的出口通过水泵与供水管道连接；烟气通道的入口外接燃煤锅炉排出的烟气，烟气与平板微纳米多孔陶瓷膜接触而将烟气中的水蒸气冷凝成液体，液体经过平板微纳米陶瓷膜与水流通道中的冷却水混合，烟气通道的出口通过真空泵排放到外界。本发明实现对烟气中的热能和水分进行回收的功能，节能减排，降低了发电的能耗，提高了发电的效率，具有回收效率高、节能减排和稳定可靠的有益效果。
Description
技术领域
本发明属于涉及一种烟气水分余热回收装置，尤其是指一种基于平板微纳米多孔陶瓷膜的烟气水分余热回收装置。
背景技术
在火力发电厂中，燃煤锅炉排烟水分平均值在10％以上，燃气锅炉排烟水分平均值在15％以上，两者排出烟气中都含有大量水蒸气；如果直接排入大气既是对水资源的一种浪费，也会对生态环境造成破坏。因此，对锅炉排烟中的余热资源进行回收，可实现电厂深度节能减排。
现有回收烟气余热以及凝结水采用有机膜分离方法实现脱湿与回收水分的方法，且该方法越来越被广泛的关注。虽然有机膜多有髙水蒸气渗透系数与较好的水蒸气与氮气分离性，但是有机膜的渗透通量低，难以现场处理大流量气体，并且在高温及酸碱环境和微生物侵蚀环境下均有机膜的工作稳定性差，难以适应复杂的工作环境。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题，提供一种回收效率高、节能减排和稳定可靠的基于平板微纳米多孔陶瓷膜的烟气水分余热回收装置。
本发明的目的可采用以下技术方案来达到：
一种基于平板微纳米多孔陶瓷膜的烟气水分余热回收装置，包括平板微纳米陶瓷膜装置、水箱、水泵和真空泵，所述平板微纳米陶瓷膜装置内设有平板微纳米陶瓷膜组件、水流通道和烟气通道，水流通道的入口与水箱的出口连接，所述水箱的入口与供水管道连接，且水流通道的出口通过水泵与供水管道连接；烟气通道的入口外接燃煤锅炉排出的烟气，烟气与平板微纳米多孔陶瓷膜接触而将烟气中的水蒸气冷凝成液体，液体经过平板微纳米陶瓷膜与水流通道中的冷却水混合，烟气通道的出口通过真空泵排放到外界。
作为一种优选的方案，所述平板微纳米陶瓷膜装置包括外壳和所述平板微纳米陶瓷膜组件，所述平板微纳米陶瓷膜组件设于外壳内而外壳内部分别分隔成进水室、出水室、进气室和出气室；所述平板微纳米陶瓷膜组件包括多个相互依次上、下叠加在一起的密封层和平板微纳米陶瓷膜，所述平板微纳米陶瓷膜组件的一个侧面上的密封层上设有与进气室连通的气体流道，且平板微纳米陶瓷膜组件的另一个侧面上的密封层上设有与出水室连通的液体流道，所述气体流道和液体流道在竖直方向上交错分布；
所述烟气通道的入口和出口分别与进气室和出气室连通，且水流通道的入口和出口分别与入水室和出水室连通；烟气进入进气室流入气体流道与平板微纳米陶瓷膜的表面接触而将烟气中的水蒸气冷凝成液体，液体经过平板微纳米陶瓷膜进入液体流道与出水室中的冷却水混合。
作为一种优选的方案，所述水流通道的入口通过第一开关阀与水箱的出口连接。
作为一种优选的方案，所述烟气通道的入口通过第二开关阀外接燃煤锅炉排出的烟气。
作为一种优选的方案，所述水箱的入口串接有用于控制水箱内的水位的浮球阀。
作为一种优选的方案，所述水流通道的出口与水泵之间串接有止回阀。
实施本发明，具有如下有益效果：
本发明的烟气从平板微纳米陶瓷膜组件的烟气通道的入口进入进气室并流进气体流道与膜表面接触；由平板微纳米陶瓷膜的纳米孔径选择层中的毛细冷凝作用，经过气体流道的烟气的中的水蒸气在平板微纳米陶瓷膜表面的纳米孔径选择层中被凝结成液体。并且由于流水通道在液体流道内形成微负压，使得平板微纳米陶瓷膜的两侧有一定的压差，纳米孔径选择层中被凝结成液体会借助压差进入液体流道与冷却水混合，同时，平板陶瓷膜水流通道和烟气通道之间通过平板微纳米陶瓷膜进行热交换，最后，烟气依次通过出气室和烟气通道的出口排放到外界，同时经过与烟气进行热交换和水分回收的冷却水经水流通道的出口给燃煤锅炉供水，实现对烟气中的热能和水分进行回收的功能，节能减排，降低了发电的能耗，提高了发电的效率，具有回收效率高、节能减排和稳定可靠的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明基于平板微纳米多孔陶瓷膜的烟气水分余热回收装置的结构示意图。
图2是沿平板微纳米陶瓷膜装置的烟气通道的入口和水流通道的出口的中心轴线方向的剖视图。
图3是沿平板微纳米陶瓷膜装置的水流通道的出口和烟气通道的出口的中心轴线方向的剖视图。
图4是本发明基于平板微纳米多孔陶瓷膜的烟气水分余热回收装置的平板微纳米陶瓷膜组件的结构示意图。
图5是沿平板微纳米陶瓷膜装置的水流通道的入口和烟气通道的入口的中心轴线方向的剖视图。
图6是沿平板微纳米陶瓷膜装置的水流通道的入口和烟气通道的出口的中心轴线方向的剖视图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
参照图1，本实施例涉及基于平板微纳米多孔陶瓷膜的烟气水分余热回收装置，包括平板微纳米陶瓷膜装置1、水箱2、水泵3和真空泵4，所述平板微纳米陶瓷膜装置1内设有平板微纳米陶瓷膜组件11、水流通道和烟气通道，水流通道的入口12与水箱2的出口连接，所述水箱2的入口与供水管道10连接，且水流通道的出口13通过水泵3与供水管道10连接；烟气通道的入口14外接燃煤锅炉排出的烟气，烟气与平板微纳米陶瓷膜组件11接触而将烟气中的水蒸气冷凝成液体，水流通道形状微负压，使得液体经过平板微纳米陶瓷膜组件11与水流通道中的冷却水混合，同时，水流通道和烟气通道之间通过平板微纳米陶瓷膜组件11进行热交换，最后，烟气通道的出口15通过真空泵4排放到外界，同时经过与烟气进行热交换和水分回收的冷却水经水流通道的出口13给燃煤锅炉供水，实现对烟气中的热能和水分进行回收的功能，节能减排，降低了发电的能耗，提高了发电的效率，具有回收效率高、节能减排和稳定可靠的优点。
如图2至图6所示，所述平板微纳米陶瓷膜装置1包括外壳16和所述平板微纳米陶瓷膜组件11，所述平板微纳米陶瓷膜组件11设于外壳16内而外壳16内部分别分隔成进水室111、出水室112、进气室113和出气室114；所述平板微纳米陶瓷膜组件11包括多个相互依次上、下叠加在一起的密封层115和平板微纳米陶瓷膜116，所述平板微纳米陶瓷膜组件11的一个侧面上的密封层115上设有与进气室113连通的气体流道117，且平板微纳米陶瓷膜组件11的另一个侧面上的密封层115上设有与出水室112连通的液体流道118，所述气体流道117和液体流道118在竖直方向上交错分布；
所述烟气通道的入口14和出口分别与进气室113和出气室114连通，且水流通道的入口12和出口分别与入水室和出水室112连通；烟气进入进气室113流入气体流道117与平板微纳米陶瓷膜116的表面接触而将烟气中的水蒸气冷凝成液体，液体经过平板微纳米陶瓷膜116进入液体流道118与出水室112中的冷却水混合。
烟气从平板微纳米陶瓷膜组件11的烟气通道的入口14进入进气室113并流进气体流道117与膜表面接触；由平板微纳米陶瓷膜116的纳米孔径选择层中的毛细冷凝作用，经过气体流道117的烟气的中的水蒸气在平板微纳米陶瓷膜116表面的纳米孔径选择层中被凝结成液体。并且由于流水通道在液体流道118内形成微负压，使得平板微纳米陶瓷膜116的两侧有一定的压差，纳米孔径选择层中被凝结成液体会借助压差进入液体流道118与冷却水混合，同时，平板陶瓷膜水流通道和烟气通道之间通过平板微纳米陶瓷膜116进行热交换，最后，烟气依次通过出气室114和烟气通道的出口15排放到外界，同时经过与烟气进行热交换和水分回收的冷却水经水流通道的出口13给燃煤锅炉供水，实现对烟气中的热能和水分进行回收的功能，节能减排，降低了发电的能耗，提高了发电的效率，具有回收效率高、节能减排和稳定可靠的优点。
所述水流通道的入口12通过第一开关阀5与水箱2的出口连接。通过第一开关阀5可以控制水箱2是否向进水室111内注入冷却水。
所述烟气通道的入口14通过第二开关阀6外接燃煤锅炉排出的烟气。通过第二开关阀6可以控制燃煤锅炉排出的烟气是否排放入进气室113。
为了控制水箱2内的水的水位，所述水箱2的入口串接有用于控制水箱2内的水位的浮球阀7。
为了防止水逆流，所述水流通道的出口13与水泵3之间串接有止回阀8。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (6)
1.一种基于平板微纳米多孔陶瓷膜的烟气水分余热回收装置，其特征在于，包括平板微纳米陶瓷膜装置、水箱、水泵和真空泵，所述平板微纳米陶瓷膜装置内设有平板微纳米陶瓷膜组件、水流通道和烟气通道，水流通道的入口与水箱的出口连接，所述水箱的入口与供水管道连接，且水流通道的出口通过水泵与供水管道连接；烟气通道的入口外接燃煤锅炉排出的烟气，烟气与平板微纳米多孔陶瓷膜接触而将烟气中的水蒸气冷凝成液体，液体经过平板微纳米陶瓷膜与水流通道中的冷却水混合，烟气通道的出口通过真空泵排放到外界。
2.根据权利要求1所述的一种基于平板微纳米多孔陶瓷膜的烟气水分余热回收装置，其特征在于，所述平板微纳米陶瓷膜装置包括外壳和所述平板微纳米陶瓷膜组件，所述平板微纳米陶瓷膜组件设于外壳内而外壳内部分别分隔成进水室、出水室、进气室和出气室；所述平板微纳米陶瓷膜组件包括多个相互依次上、下叠加在一起的密封层和平板微纳米陶瓷膜，所述平板微纳米陶瓷膜组件的一个侧面上的密封层上设有与进气室连通的气体流道，且平板微纳米陶瓷膜组件的另一个侧面上的密封层上设有与出水室连通的液体流道，所述气体流道和液体流道在竖直方向上交错分布；
所述烟气通道的入口和出口分别与进气室和出气室连通，且水流通道的入口和出口分别与入水室和出水室连通；烟气进入进气室流入气体流道与平板微纳米陶瓷膜的表面接触而将烟气中的水蒸气冷凝成液体，液体经过平板微纳米陶瓷膜进入液体流道与出水室中的冷却水混合。
3.根据权利要求2所述的一种基于平板微纳米多孔陶瓷膜的烟气水分余热回收装置，其特征在于，所述水流通道的入口通过第一开关阀与水箱的出口连接。
4.根据权利要求2所述的一种基于平板微纳米多孔陶瓷膜的烟气水分余热回收装置，其特征在于，所述烟气通道的入口通过第二开关阀外接燃煤锅炉排出的烟气。
5.根据权利要求1所述的一种基于平板微纳米多孔陶瓷膜的烟气水分余热回收装置，其特征在于，所述水箱的入口串接有用于控制水箱内的水位的浮球阀。
6.根据权利要求1所述的一种基于平板微纳米多孔陶瓷膜的烟气水分余热回收装置，其特征在于，所述水流通道的出口与水泵之间串接有止回阀。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011351994.3A CN112555883A (zh) | 2020-11-26 | 2020-11-26 | 一种基于平板微纳米多孔陶瓷膜的烟气水分余热回收装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011351994.3A CN112555883A (zh) | 2020-11-26 | 2020-11-26 | 一种基于平板微纳米多孔陶瓷膜的烟气水分余热回收装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112555883A true CN112555883A (zh) | 2021-03-26 |
Family
ID=75046955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011351994.3A Pending CN112555883A (zh) | 2020-11-26 | 2020-11-26 | 一种基于平板微纳米多孔陶瓷膜的烟气水分余热回收装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112555883A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105299676A (zh) * | 2015-09-16 | 2016-02-03 | 华北电力大学 | 一种基于中空微纳米多孔陶瓷膜的烟气水分余热回收装置 |
| CN106512668A (zh) * | 2016-12-14 | 2017-03-22 | 华北电力大学 | 一种基于中空陶瓷膜回收烟气水分与余热的装置及方法 |
| CN110440239A (zh) * | 2019-08-22 | 2019-11-12 | 华北电力大学 | 一种电站锅炉排烟余热与水分的深度回收装置及方法 |
| CN111473355A (zh) * | 2020-05-19 | 2020-07-31 | 大唐环境产业集团股份有限公司 | 一种烟气水热回收装置及其方法 |
-
2020
- 2020-11-26 CN CN202011351994.3A patent/CN112555883A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105299676A (zh) * | 2015-09-16 | 2016-02-03 | 华北电力大学 | 一种基于中空微纳米多孔陶瓷膜的烟气水分余热回收装置 |
| CN106512668A (zh) * | 2016-12-14 | 2017-03-22 | 华北电力大学 | 一种基于中空陶瓷膜回收烟气水分与余热的装置及方法 |
| CN110440239A (zh) * | 2019-08-22 | 2019-11-12 | 华北电力大学 | 一种电站锅炉排烟余热与水分的深度回收装置及方法 |
| CN111473355A (zh) * | 2020-05-19 | 2020-07-31 | 大唐环境产业集团股份有限公司 | 一种烟气水热回收装置及其方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105299676B (zh) | 一种基于中空微纳米多孔陶瓷膜的烟气水分余热回收装置 | |
| CN103120886B (zh) | 一种中空纤维疏水膜高效脱除烟气中co2的方法 | |
| CN101975486B (zh) | 一种乏汽直凝式吸收式热泵装置 | |
| CN106247371B (zh) | 一种火电厂烟气余热综合利用装置 | |
| CN100416902C (zh) | 质子交换膜燃料电池交指-平行组合流场 | |
| CN108050571A (zh) | 单级平衡式氨-水再吸收式热泵循环设备及供热方法 | |
| EP1284514B1 (en) | Anode stream recirculation system for a fuel cell | |
| US6699610B2 (en) | Anode stream recirculation system for a fuel cell | |
| CN105645491A (zh) | 水净化系统及工艺 | |
| CN212769941U (zh) | 一种海水淡化器 | |
| CN112555883A (zh) | 一种基于平板微纳米多孔陶瓷膜的烟气水分余热回收装置 | |
| KR100916393B1 (ko) | 연료전지 자동차용 워터트랩 | |
| CN113339830A (zh) | 一种基于陶瓷膜法的燃煤机组烟气水分及余热回收利用系统 | |
| CN110911713A (zh) | 一种大功率燃料电池用曝气增湿装置 | |
| CN213335625U (zh) | 一种自流式前置混凝抽真空系统 | |
| CN215008296U (zh) | 一种氢燃料电池系统的氢子系统 | |
| CN106540519B (zh) | 烟气处理装置和应用其的烟气处理方法 | |
| CN209735283U (zh) | 一种二氧化碳气体智能分离收集装置 | |
| CN210463064U (zh) | 一种燃气锅炉余热回收装置 | |
| CN205048466U (zh) | 一种基于中空微纳米多孔陶瓷膜的烟气水分余热回收装置 | |
| CN210897487U (zh) | 一种燃料电池测试管路防回水装置 | |
| CN201837144U (zh) | 一种乏汽直凝式吸收式热泵装置 | |
| CN220186929U (zh) | 一种复合热泵的烟气余热深度回收系统 | |
| CN219083151U (zh) | 一种维持壁温稳定的烟气余热利用装置 | |
| CN210897484U (zh) | 一种大功率燃料电池曝气增湿装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210326 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |