CN201959709U - 低温烟气余热自用式空气除湿装置 - Google Patents

低温烟气余热自用式空气除湿装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种低温烟气余热自用式空气除湿装置，属于余热回收利用技术领域。该装置包括溶液除湿器、溶液再生器、烟道加热器、换热器、溶液冷却器、浓溶液槽、稀溶液槽、冷却塔、水泵、风机、阀门、送风口和排风口。本装置以吸湿性溶液为除湿剂，去除空气中的水分，除湿后的空气可用于工业燃烧；本装置利用工业炉窑排放的低温烟气为溶液再生器的热源，通过烟道加热器加热溶液来驱动整套装置运行。本实用新型具有回收低温烟气余热、节约能源、热回收效率高、除湿能力强等优点。

Description

低温烟气余热自用式空气除湿装置
技术领域：
本实用新型属于余热回收利用技术领域，具体涉及一种低温烟气余热自用式空气除湿装置。
背景技术：
常规的除湿方式为冷冻除湿，即依靠冷冻机提供的冷媒，通过热交换器将湿空气降温到露点以下冷凝出水分。目前工业燃烧和空调新风的除湿大多是采用冷冻除湿的方式，但冷冻除湿存在的弊端有：消耗电(压缩式制冷)和蒸汽(吸收式制冷)等高品位能源，排放破坏臭氧层的CFC和HCFC等气体，浪费了空气再热所需的能量。溶液除湿是利用具备强吸湿能力的盐溶液在除湿器中与湿空气进行热质交换，进而达到空气除湿的目的，它克服了冷冻除湿高能耗和污染环境的问题。然而，现有的溶液除湿技术多应用于建筑物的空调系统，常以太阳能集热器产生的热水作为再生热源，难以回收利用工业炉窑的低温烟气余热。
发明内容：
本实用新型提供了一种低温烟气余热自用式空气除湿装置，其目的在于回收利用工业生产过程中排放的低温烟气余热，将低温烟气余热回收用于溶液再生，再生后的浓溶液用于工业窑炉的鼓风脱湿，以达到余热自用的目的。
本实用新型所提供的装置包括溶液除湿器1、溶液再生器6、烟道加热器5、冷却塔13、换热器10、溶液冷却器11、浓溶液循环泵9、稀溶液循环泵18、再生风机14、除湿风机15、水泵12、浓溶液槽8、稀溶液槽17、阀门16和阀门7，所述溶液除湿器1的溶液出口与阀门16相接，阀门16的另一端与稀溶液槽17溶液入口相连，稀溶液槽17溶液出口与稀溶液循环泵18相连，稀溶液循环泵18的另一端与换热器10的稀溶液入口连接，换热器10的稀溶液出口与烟道加热器5的溶液进口连接，烟道加热器5的溶液出口与溶液再生器6的溶液进口连接，溶液再生器6的溶液出口与阀门7相接，阀门7的另一端与浓溶液槽8的溶液入口相连，浓溶液槽8的溶液出口与浓溶液循环泵9相接，浓溶液循环泵9的另一端与换热器10的浓溶液入口相通，换热器10的浓溶液出口与溶液冷却器11相连，溶液冷却器11的另一端与溶液除湿器1的溶液入口相接；所述冷却塔13的冷却水出口与水泵12相连，水泵12与溶液冷却器11的冷却水入口相接，溶液冷却器11的冷却水出口与冷却塔13的水入口相接；所述除湿风机15和溶液除湿器1的空气入口相通，溶液除湿器1的送风口连接净化设备2，净化设备2连接工业窑炉3，工业窑炉3连接高中温余热利用装置4，高中温余热利用装置4连接烟道加热器5，烟道加热器5连接烟囱19，烟囱19通入大气；所述再生风机14和溶液再生器6的空气入口相接，溶液再生器6的排风口将再生空气排入周围环境。
本实用新型具有以下技术特点：
1、回收低温烟气余热，并为炉子本身使用，不仅丰富了低温烟气余热回收技术，而且解决了分散的余热在并网和输送方面的难题。
2、与冷冻除湿除湿技术相比较，本装置具有利用低温烟气余热、运行费用低、无需再热等优点。本装置应用在高炉鼓风脱湿上，每年可为2500m3高炉带来180-225万元的经济效益。
3、本装置不仅可以应用在高炉、锅炉等工业领域，还可以将市场推广到中央空调、粮仓除湿等领域，既有效地回收了低温烟气余热，保护环境、节约能源，有助于工业的节能减排。
附图说明：
图为本实用新型结构示意图，
图中：溶液除湿器1、净化设备2、工业窑炉3、高中温余热利用装置4、烟道加热器5、溶液再生器6、阀门7、浓溶液槽8、浓溶液循环泵9、换热器10、溶液冷却器11、水泵12、冷却塔13、再生风机14、除湿风机15、阀门16、稀溶液槽17、稀溶液循环泵18、烟囱19、高炉煤气20。
具体实施方式：
在图中，溶液除湿器1的溶液出口与阀门16相接，阀门16的另一端与稀溶液槽17溶液入口相连，稀溶液槽17溶液出口与稀溶液循环泵18相连，稀溶液外循环泵18的另一端与换热器10的稀溶液入口连接，换热器10的稀溶液出口与烟道加热器5的溶液进口衔接，烟道加热器5的溶液出口与溶液再生器6的溶液进口连接，溶液再生器6的溶液出口与阀门7相接，阀门7的另一端与浓溶液槽8的溶液入口相连，浓溶液槽8的溶液出口与浓溶液循环泵9相接，浓溶液循环泵9的另一端与换热器10的浓溶液入口相通，换热器10的浓溶液出口与溶液冷却器11相连，溶液冷却器11的另一端与溶液除湿器1的溶液入口相接；冷却塔13的冷却水出口与水泵12相连，水泵12与溶液冷却器11的冷却水入口相接，溶液冷却器11的冷却水出口与冷却塔13的水入口相接，构成冷却水循环。
低温烟气余热自用式空气除湿装置是基于溶液除湿原理以回收工业生产过程中排放的低温烟气余热，用于溶液再生的一种新型节能装置，稀溶液槽的溶液出口经稀溶液循环泵18后与换热器10相通，稀溶液经换热器10预热后，进入烟道加热器5，在烟道加热器5中被低温烟气余热加热至再生温度后送入溶液再生器6中与再生空气进行热质交换，实现溶液再生。
实施例1：以处理风量为10000m3/h的空气除湿装置为例，需要2个约4kW的溶液泵和1个4kW的水泵，除湿风机为企业原有的鼓风机不予考虑，再生风机10kW，能够实现的除湿量以10g/kg计算，其能效比可以达到4.2。
另外，在高炉鼓风中，湿度每减少1g/m3的水，可降低炼铁焦比0.8～1.0kg/t，可提高风口理论燃烧温度5～6℃，可以允许多喷1.5～2.0kg/t的煤粉。努力提高喷煤比和热风温度，加强对余热的回收利用是冶金行业实施节能减排重要措施。据统计，全国冶金行业有大小高炉1200座，在生产过程中要耗用大量的燃气和助燃空气，又产生数量庞大的高、中、低温废气。下面取个例子来计算一下冶金行业低温余热自用式空气除湿装置给冶金行业带来的社会效益：以宝钢4号高炉为例，年产铁量约300万吨，每脱湿1g/m3可降低炼铁焦比0.8～1.0kg/t，装置运行时间按6个月计算，将节约焦炭1200-1500t，节省180-225万元成本。

Claims (1)

1.一种低温烟气余热自用式空气除湿装置，其特征在于该装置包括溶液除湿器(1)、溶液再生器(6)、烟道加热器(5)、冷却塔(13)、换热器(10)、溶液冷却器(11)、浓溶液循环泵(9)、稀溶液循环泵(18)、再生风机(14)、除湿风机(15)、水泵(12)、浓溶液槽(8)、稀溶液槽(17)、阀门(16)和阀门(7)，所述溶液除湿器(1)的溶液出口与阀门(16)相接，阀门(16)的另一端与稀溶液槽(17)溶液入口相连，稀溶液槽(17)溶液出口与稀溶液循环泵(18)相连，稀溶液循环泵(18)的另一端与换热器(10)的稀溶液入口连接，换热器(10)的稀溶液出口与烟道加热器(5)的溶液进口连接，烟道加热器(5)的溶液出口与溶液再生器(6)的溶液进口连接，溶液再生器(6)的溶液出口与阀门(7)相接，阀门(7)的另一端与浓溶液槽(8)的溶液入口相连，浓溶液槽(8)的溶液出口与浓溶液循环泵(9)相接，浓溶液循环泵(9)的另一端与换热器(10)的浓溶液入口相通，换热器(10)的浓溶液出口与溶液冷却器(11)相连，溶液冷却器(11)的另一端与溶液除湿器(1)的溶液入口相接；所述冷却塔(13)的冷却水出口与水泵(12)相连，水泵(12)与溶液冷却器(11)的冷却水入口相接，溶液冷却器(11)的冷却水出口与冷却塔(13)的水入口相接；所述除湿风机(15)和溶液除湿器(1)的空气入口相通，溶液除湿器(1)的送风口连接净化设备(2)，净化设备(2)连接工业窑炉(3)，工业窑炉(3)连接高中温余热利用装置(4)，高中温余热利用装置(4)连接烟道加热器(5)，烟道加热器(5)连接烟囱(19)，烟囱(19)通入大气；所述再生风机(14)和溶液再生器(6)的空气入口相接，溶液再生器(6)的排风口将再生空气排入周围环境。
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