CN203928795U - 喷淋式烟气净化余热回收器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种喷淋式烟气净化余热回收器，包括圆筒体、除雾器、喷淋器、雾化段、填料段、烟气分布器、进气管和排气管、进水管和排水管，其特征在于，烟气分布器、填料段、喷淋器、除雾器从下至上依次安装在圆筒体内，其中喷淋器采用进水主管上焊接同心盘管，盘管底部安装雾化喷嘴；雾化段和填料段是烟气与冷却水的传热传质空间，雾化段为空腔，填料段用多孔板支撑散装填料；烟气分布器采用进气主管上焊接同心盘管，盘管底部钻出排烟孔。本实用新型采用烟气和冷却水两段式直接接触传热传质，结构紧凑，冷却水高效吸收了烟气中的热量及杂质，使烟气得到充分冷却和完全净化，适用于所有燃气热工设备的烟气净化和余热回收。

Description

喷淋式烟气净化余热回收器

技术领域

本实用新型涉及一种烟气净化余热回收装置，特别涉及一种用于燃气热工设备的喷淋式烟气净化余热回收器。

背景技术

随着我国经济的快速发展，能源消耗量日益增加，同时空气质量也日益恶化。在节能减排环保要求不断提升的今天，天然气作为清洁且热值较高的能源，在我国城市能源消费结构中比例持续上升。目前，大中型城市已有大部分燃煤锅炉改为燃气锅炉。对于多数燃气锅炉，其排烟温度仍在150℃以上，甚至高达250℃。燃气锅炉烟气中含水蒸气约18%（体积百分比），存在大量的烟气显热和水蒸气潜热，烟气将大量的热量带入环境大气，不仅浪费了大量能源，使锅炉热效率降低，而且污染了环境。目前通常在锅炉尾部安装间壁式余热回收换热器（如翅片管式节能器），只能回收烟气中的部分显热，且余热回收效率较低，而烟气的流动阻力较大，给锅炉造成较大背压。烟气中水蒸气的露点约为57℃左右，若能将锅炉排烟温度降至水蒸气露点以下，实现烟气余热的充分回收利用，将大幅度提高锅炉效率，同时可降低锅炉燃料消耗，减少酸性气体排放，并可回收部分水资源。

现有的喷淋式或直接接触式烟气余热回收装置要么没有填料段，或采用简单的人字形挡水板，使得烟气与喷淋水不能充分接触换热，要么有填料段或整体设计不合理，从而造成烟气与喷淋水换热不充分、烟气的流动阻力较大等问题，另外，冷却水喷淋装置及烟气进口结构简单，难以实现冷却水和烟气在筒体中均匀分布，从而降低了冷却水和烟气之间的传热传质效率。

发明内容

本实用新型的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一种高效的喷淋式烟气净化余热回收器，解决现有余热回收器存在的余热回收效率低、烟气净化效果差、流动阻力大等技术问题。

本实用新型采用如下技术方案：提供一种喷淋式烟气净化余热回收器，包括圆筒体、除雾器、喷淋器、雾化段、填料段、烟气分布器、烟气进气管和排气管、冷却水进水管和排水管，其中烟气分布器、填料段、喷淋器、除雾器从下至上依次安装在圆筒体内；烟气进气管位于圆筒体下部，并与烟气分布器相连通，排气管位于圆筒体的顶端；冷却水进水管位于筒体上部，并与喷淋器相连通，排水管位于圆筒体的底端。

所述烟气排气管与喷淋器之间设置除雾器，除雾器采用多层波纹板折叠成格栅状。

所述喷淋器采用进水主管上焊接两个管径较小的同心盘管，盘管水平布置，其底部间隔50mm安装一个雾化喷嘴，根据雾化段的空间大小，喷淋器可设置一层或上下间隔设置两层，以便提高雾化效果。

所述雾化段和填料段是烟气与冷却水的主要传热传质空间，雾化段为空腔，填料段采用多孔板支撑散装填料，如阶梯环。

所述烟气分布器采用烟气进气主管上焊接两个直径较小的同心盘管，盘管水平布置，其底部间隔约10mm钻出直径为10mm的排烟孔。

所述圆筒体的上下两端采用椭圆形封头，上封头与圆筒体采用法兰连接，下封头与圆筒体采用焊接。

喷淋式烟气净化余热回收器的工作原理如下：冷却水经进水管进入喷淋器，通过喷淋器的喷头雾化，在雾化段形成水雾，并自上而下流动；高温烟气经进气管进入烟气分布器，通过烟气分布器散布在圆筒体中，并自下而上流动；两种介质在圆筒体中形成逆流，并首先在填料段的填料表面相遇，进行直接接触式传热传质，从填料段冒出的烟气进入雾化段，烟气与喷淋器喷出的水雾进行二次接触传热传质；然后水雾集结成小水滴进入填料段，而经过两次热质交换的烟气进入除雾器，经除雾器脱水后由烟气排气管排除，除雾器对烟气的脱水过程也是一次防止水分和热量散失的过程；冷却水在填料段再次吸收烟气中的热量和杂质后，由圆筒体底部的排水管排出。

本实用新型采用上述技术方案后，与现有技术相比具有以下有益效果：采用盘管式喷淋器可使冷却水充分雾化，增大了水的比表面积，有利于与烟气充分接触；采用雾化段和填料段两段式传热传质，在雾化段水雾的比表面积较大，与烟气接触充分且对烟气的阻力较小，在填料段冷却水沿填料表面散布成大面积的液膜，成为气液接触的传热传质表面，大大增加了烟气和冷却水的接触面积，更有利于烟气与冷却水的传热传质，且两段式传热传质优势互补，所需填料段高度较小，也可显著减小烟气流动阻力；烟气采用盘管式分布器，使烟气进入圆筒体后分布更加均匀；烟气与冷却水在圆筒体中完全逆流，有利于增大传热传质的推动力，冷却水能高效吸收烟气中的显热和潜热，大大提高传热效率，同时也能高效吸收烟气中的酸性气体和粉尘，使烟气得到完全净化。

烟气经过喷淋式烟气净化余热回收器后，排烟温度可降低到35℃左右，锅炉的热效率可提高10%左右。喷淋式烟气净化余热回收器的结构紧凑、传热传质效率较高，常压运行、安全可靠，适用于所有燃气热工设备的烟气净化和余热回收。

附图说明

图1为喷淋式烟气净化余热回收器的总体结构示意图。

图2为喷淋器的结构示意图。

图3为烟气分布器的结构示意图。

附图标记，1-冷却水排水管；2-烟气进气管；3-烟气分布器；4-填料段；5-圆筒体；6-雾化段；7-冷却水进水管；8-喷淋器；9-除雾器；10-烟气排气管。

具体实施方式

以下结合附图对喷淋式烟气净化余热回收器的结构进行详细说明。

如图1所示，喷淋式烟气净化余热回收器包括圆筒体、除雾器、喷淋器、雾化段、填料段、烟气分布器、烟气进气管和排气管、冷却水进水管和排水管。圆筒体的上下两端采用椭圆形封头，也可采用平板封头，上封头与圆筒体采用法兰连接，以便于安装和维修内件，下封头与圆筒体采用焊接。

设备组装时，先打开圆筒体与上封头的法兰连接，烟气分布器、填料段、喷淋器、除雾器从下至上依次安装在圆筒体内，然后再用法兰连接上封头。

烟气分布器采用烟气进气主管上焊接两个直径较小的同心盘管，盘管水平布置，其底部间隔约10mm钻出直径为10mm的排烟孔，烟气分布器与位于圆筒体下部的烟气进气管相连。烟气分布器下面留用一定空间，用于储存冷却水，并具有液封的作用。排水管安装于圆筒体的底端封头上。

烟气分布器的上面紧邻烟气分布器是填料段，采用多孔板固定支撑散装填料，如阶梯环。填料段上面是雾化段，雾化段为空腔，其高度根据实际的烟气流量和冷却水喷淋量而定。

雾化段上面是喷淋器，采用进水主管上焊接两个管径较小的同心盘管，盘管水平布置，其底部间隔50mm安装一个雾化喷嘴，喷淋器进水主管与位于筒体上部的冷却水进水管相连，尽量靠近上部的除雾器，以便整体结构更紧凑。根据雾化段的空间大小，喷淋器可设置一层或上下间隔设置两层，以便提高雾化效果。

烟气排气管安装于圆筒体的顶端封头上，烟气排气管与喷淋器之间设置除雾器，除雾器采用多层波纹板折叠成格栅状，尽可能靠近烟气排气管。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.喷淋式烟气净化余热回收器，包括圆筒体、除雾器、喷淋器、雾化段、填料段、烟气分布器、烟气进气管和排气管、冷却水进水管和排水管，其特征在于，烟气分布器、填料段、喷淋器、除雾器从下至上依次安装在圆筒体内；烟气进气管位于圆筒体下部，并与烟气分布器相连通，排气管位于圆筒体的顶端；冷却水进水管位于筒体上部，并与喷淋器相连通，排水管位于圆筒体的底端。

2.根据权利要求1所述的喷淋式烟气净化余热回收器，其特征在于，所述烟气排气管与喷淋器之间设置除雾器，除雾器采用多层波纹板折叠成格栅状。

3.根据权利要求1所述的喷淋式烟气净化余热回收器，其特征在于，所述喷淋器采用进水主管上焊接两个管径较小的同心盘管，盘管水平布置，其底部间隔50mm安装一个雾化喷嘴，根据雾化段的空间大小，喷淋器可设置一层或上下间隔设置两层。

4.根据权利要求1所述的喷淋式烟气净化余热回收器，其特征在于，所述雾化段和填料段是烟气与冷却水的主要传热传质空间，雾化段为空腔，填料段采用多孔板支撑散装填料，如阶梯环。

5.根据权利要求1所述的喷淋式烟气净化余热回收器，其特征在于，所述烟气分布器采用烟气进气主管上焊接两个直径较小的同心盘管，盘管水平布置，其底部间隔约10mm钻出直径为10mm的排烟孔。

6.根据权利要求1所述的喷淋式烟气净化余热回收器，其特征在于，所述圆筒体的上下两端采用椭圆形封头，上封头与圆筒体采用法兰连接，下封头与圆筒体采用焊接。