CN204100578U - 烟气余热回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种烟气余热回收装置，其包括烟气单元、发生器单元、冷凝器单元、吸收器单元、回水管和供水管；烟气单元出口顺序连接发生器单元、冷凝器单元和吸收器单元，以形成烟气换热通路；发生器单元出口与溶液-溶液换热器进口连接，吸收器单元出口分为两路：一路与溶液-溶液换热器出口合并后通过溶液喷淋泵与溶液-水换热器进口连接，其出口与吸收器单元内的溶液喷淋机构连接；另一路通过溶液循环泵与溶液-溶液换热器进口连接，其出口与发生器单元的稀溶液喷淋机构连接，以形成溶液换热循环回路；冷凝器单元出口通过凝水喷淋泵与水-水换热器进口连接，其出口与冷凝器单元的凝水喷淋机构连接，以形成凝水换热循环回路；回水管与水-水换热器单元和溶液-水换热器进口连接，供水管与水-水换热器和溶液-水换热器进口连接。

Description

烟气余热回收装置

技术领域

本实用新型涉及一种供热装置，具体涉及一种能够回收天然气、油等燃料燃烧后所形成的含湿烟气中水蒸气及其热量的烟气余热回收装置。

背景技术

天然气、油等燃料的含氢量很高，因而燃烧后排出的烟气中含有大量的水蒸汽。比如天然气锅炉的烟气中，水蒸汽的容积成份接近20％，是烟气热量的主要携带者。据统计每1Nm³天然气可以产生1.55kg水蒸汽，潜热大约为3600kJ/Nm³，占天然气低位发热量的10％左右。因此，这部分水蒸汽及其热量(主要是潜热)的回收在经济上是很有意义的。

公开号为CN1414288的发明专利公开了一种回收利用燃气、燃油锅炉烟气中水蒸汽潜热的供热装置，其包括锅炉、冷凝热交换器、供热管和由发生器、溶液交换器、吸收器、蒸发器、冷凝器及连接管构成的吸收式热泵，以烟气作为低温热源，利用吸收式热泵回收烟气余热。但是该供热装置结构复杂，设备制造难度大，成本高，特别是烟气冷凝换热器因传热系数低，造成设备体积庞大，耗材与成本极大。

公开号为CN102242946A的发明专利公开了一种利用吸收式热泵回收烟气余热的集中供热系统，其对上述供热装置进行了改进，用烟气-水直接接触式换热器代替了间壁式换热器，大幅度降低了体积及成本，但吸收式热泵的制造难度及成本仍然较大。另外在该集中供热系统中，排放烟气处于饱和状态，易造成尾部烟道的结露腐蚀。

此外，公开号为CN101922799A的发明专利公开了一种基于溶液吸收循环的烟气余热回收系统，该烟气余热回收系统由发生器、冷凝器和吸收器组成，以用于天然气烟气余热和水分的回收。来自锅炉或燃气机的高温烟气在发生器内加热浓缩溶液，高湿烟气在冷凝器中与冷却水换热，被冷却至露点温度以下，析出冷凝水。浓溶液经溶液-溶液热交换器和溶液-水换热器降温后在吸收器内吸收烟气中的水蒸气变为稀溶液。该专利是对上述两个专利的改进，由于减少了换热环节，设备体积与成本大幅降低，排放的烟气也处于未饱和状态，解决了尾部烟道的腐蚀问题。但该专利用烟气高温段热量作为发生器的驱动热源，而烟气温度受其前端设备(如锅炉)运行工况的影响，波动较大，当烟气温度较低时溶液得不到有效浓缩，就达不到有效回收余热的目的，因此该专利只适用于排烟温度较高且稳定的场合。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是一种能够回收天然气、油等燃料燃烧后所形成的含湿烟气中水蒸气及其热量的烟气余热回收装置。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种烟气余热回收装置，其特征在于，该装置包括一烟气单元、一发生器单元、一冷凝器单元、一吸收器单元、一回水管和一供水管；其中，所述烟气单元的烟气出口与所述发生器单元的烟气进口连接，所述发生器单元的烟气出口与所述冷凝器单元的烟气进口连接，所述冷凝器单元的烟气出口与所述吸收器单元的烟气进口连接，以形成烟气换热通路；所述发生器单元的浓溶液出口与一溶液-溶液换热器的浓溶液进口连接，所述吸收器单元的溶液出口分为两路：一路与所述溶液-溶液换热器的浓溶液出口合并后通过一溶液喷淋泵与一溶液-水换热器的溶液进口连接，所述溶液-水换热器的溶液出口与所述吸收器单元内的溶液喷淋机构进口连接；另一路通过一溶液循环泵与所述溶液-溶液换热器的稀溶液进口连接，所述溶液-溶液换热器的稀溶液出口与所述发生器单元的稀溶液喷淋机构进口连接，以形成溶液换热循环回路；所述冷凝器单元的凝水出口通过一凝水喷淋泵与一水-水换热器的凝水进口连接，所述水-水换热器的凝水出口与所述冷凝器单元的凝水喷淋机构进口连接，以形成凝水换热循环回路；所述回水管与所述水-水换热器单元和溶液-水换热器的回水进口连接，所述供水管与所述水-水换热器和溶液-水换热器的供水进口连接。

在一个优选的实施例中，所述发生器单元由一级以上发生器组成，且当所述发生器为两级以上时，前一级发生器的烟气出口与后一级发生器的烟气进口依次串联；同时，第一级发生器的浓溶液出口与所述溶液-溶液换热器的浓溶液进口连接，所述溶液-溶液换热器的稀溶液出口与末级发生器内的稀溶液喷淋机构进口连接，且所述末级发生器的溶液出口通过发生器级间泵与次末级发生器的溶液喷淋机构进口连接，依次向前类推；所述冷凝器单元由一级以上冷凝器组成，且当所述冷凝器为两级以上时，前一级冷凝器的烟气出口与后一级冷凝器的烟气进口依次串联；同时，每一级所述冷凝器的凝水出口均通过一所述凝水喷淋泵与对应的所述水-水换热器的凝水进口连接；每一所述水-水换热器的凝水出口与对应的所述冷凝器内的凝水喷淋机构进口；所述吸收器单元由一级以上吸收器组成，且当所述吸收器为两级以上时，前一级吸收器的烟气出口与后一级吸收器的烟气进口依次串联；同时，每一级所述吸收器的溶液出口均分为两个支路，且第一级吸收器的其中一支路通过所述溶液循环泵与所述溶液-溶液换热器的稀溶液进口连接，末级吸收器的其中一支路与所述溶液-溶液换热器的浓溶液出口合并后通过所述溶液喷淋泵与末级溶液-水换热器的溶液进口连接，所述末级溶液-水换热器的溶液出口与所述末级吸收器内的溶液喷淋机构进口连接；所述第一级吸收器的另一支路与第二级吸收器的其中一支路合并后通过第一级溶液喷淋泵与第一级溶液-水换热器的溶液进口连接，所述第一级溶液-水换热器的溶液进口与所述第一级吸收器内的溶液喷淋机构进口连接，除所述末级吸收器以外的其余各级吸收器亦然。

在一个优选的实施例中，所述烟气单元主要由一燃烧器和一燃烧室组成，所述燃烧器与所述燃烧室相连，所述燃烧室的烟气出口与所述发生器单元的烟气进口连接；所述发生器单元、冷凝器单元和/或吸收器单元中，烟气与喷淋水或溶液的换热流动形式为竖直逆流、水平逆流、叉流、顺流和混流中的一种或多种。

在一个优选的实施例中，当所述冷凝器和/或所述吸收器为一级时，所述回水管和供水管采用以下换热连接方式之一：1)所述回水管分两路并联连接所述水-水换热器和溶液-水换热器的热水进口，所述供水管分两路并联连接所述水-水换热器和溶液-水换热器的热水出口；2)所述回水管与所述水-水换热器的热水进口连接，所述水-水换热器的热水出口与所述溶液-水换热器的热水进口连接，所述溶液-水换热器的热水出口与所述供水管连接；3)所述回水管与所述溶液-水换热器的热水进口连接，所述溶液-水换热器的热水出口与所述水-水换热器的热水进口连接，所述水-水换热器的热水出口与所述供水管连接；

当所述冷凝器和/或所述吸收器为两级以上级时，所述回水管和供水管采用以下换热连接方式之一：1)所述回水管分三路以上并联各级水-水换热器和各级溶液-水换热器的热水进口，所述供水管分三路以上并联各级水-水换热器和各级溶液-水换热器的热水出口；2)所述回水管与第一级水-水换热器的热水进口连接，其余各级水-水换热器和各级溶液-水换热器的热水出口和热水进口依次顺序连接，所述供水管与末级溶液-水换热器的热水出口连接；3)所述回水管与末级溶液-水换热器的热水进口连接，其余各级溶液-水换热器和各级水-水换热器的热水出口和热水进口依次顺序连接，所述供水管与第一级水-水换热器的热水出口连接。

一种烟气余热回收装置，其特征在于，该装置包括一烟气单元、一发生器单元、一冷凝器单元、一吸收器单元、一回水管和一供水管；其中，所述烟气单元的烟气出口与所述发生器单元的烟气进口连接，所述发生器单元的烟气出口与所述冷凝器单元的烟气进口连接，所述冷凝器单元的烟气出口与所述吸收器单元的烟气进口连接，以形成烟气换热通路；所述发生器单元的浓溶液出口与一溶液-溶液换热器的浓溶液进口连接，所述溶液-溶液换热器的浓溶液出口通过一溶液喷淋泵与所述吸收器单元内的溶液喷淋机构进口连接；所述吸收器单元的溶液出口通过一溶液循环泵与所述溶液-溶液换热器的稀溶液进口连接，所述溶液-溶液换热器的稀溶液出口与所述发生器单元内的稀溶液喷淋机构进口连接，以形成溶液换热循环回路；所述回水管分别与设置在所述冷凝器单元内部的水-水换热器单元和设置在所述吸收器单元内部的溶液-水换热器的回水进口连接，所述供水管分别与所述水-水换热器和所述溶液-水换热器的供水出口连接。

在一个优选的实施例中，所述发生器单元由一级以上发生器组成，且当所述发生器为两级以上时，前一级发生器的烟气出口与后一级发生器的烟气进口依次串联；同时，第一级发生器的浓溶液出口与所述溶液-溶液换热器的浓溶液进口连接，所述溶液-溶液换热器的稀溶液出口与末级发生器内的稀溶液喷淋机构进口连接，且所述末级发生器的溶液出口通过发生器级间泵与次末级发生器的溶液喷淋机构进口连接，依次向前类推；所述冷凝器单元由一级以上冷凝器组成，且当所述冷凝器为两级以上时，前一级冷凝器的烟气出口与后一级冷凝器的烟气进口依次串联；所述吸收器单元由一级以上吸收器组成，且当所述吸收器为两级以上时，前一级吸收器的烟气出口与后一级吸收器的烟气进口依次串联；同时，所述溶液-溶液换热器的浓溶液出口通过所述溶液喷淋泵并联各级所述吸收器内的溶液喷淋机构进口，各级所述吸收器的溶液出口合并成一路后通过所述溶液循环泵与所述溶液-溶液换热器的稀溶液进口连接。

在一个优选的实施例中，所述烟气单元主要由一燃烧器和一燃烧室组成，所述燃烧器与所述燃烧室相连，所述燃烧室的烟气出口与所述发生器单元的烟气进口连接；所述发生器单元、冷凝器单元和/或吸收器单元中，烟气与喷淋水或溶液的换热流动形式为竖直逆流、水平逆流、叉流、顺流和混流中的一种或多种。

在一个优选的实施例中，当所述冷凝器和/或所述吸收器为一级时，所述回水管和供水管采用以下换热连接方式之一：1)所述回水管分两路并联连接所述水-水换热器和溶液-水换热器的热水进口，所述供水管分两路并联连接所述水-水换热器和溶液-水换热器的热水出口；2)所述回水管与所述水-水换热器的热水进口连接，所述水-水换热器的热水出口与所述溶液-水换热器的热水进口连接，所述溶液-水换热器的热水出口与所述供水管连接；3)所述回水管与所述溶液-水换热器的热水进口连接，所述溶液-水换热器的热水出口与所述水-水换热器的热水进口连接，所述水-水换热器的热水出口与所述供水管连接；

当所述冷凝器和/或所述吸收器为两级以上级时，所述回水管和供水管采用以下换热连接方式之一：1)所述回水管分三路以上并联各级水-水换热器和各级溶液-水换热器的热水进口，所述供水管分三路以上并联各级水-水换热器和各级溶液-水换热器的热水出口；2)所述回水管与第一级水-水换热器的热水进口连接，其余各级水-水换热器和各级溶液-水换热器的热水出口和热水进口依次顺序连接，所述供水管与末级溶液-水换热器的热水出口连接；3)所述回水管与末级溶液-水换热器的热水进口连接，其余各级溶液-水换热器和各级水-水换热器的热水出口和热水进口依次顺序连接，所述供水管与第一级水-水换热器的热水出口连接。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本实用新型在工作时，能够使溶液、凝水与烟气直接接触换热，换热充分，节省传热面与金属耗量，设备体积与成本大幅度降低，余热回收量提高。2、本实用新型利用直接燃烧燃气、油等燃料产生的高温烟气驱动，回收余热量不受进口烟气温度影响，运行调节灵活。3、本实用新型排放烟气中的水蒸汽处于过热状态，解决了尾部烟道的结露与腐蚀问题。4、本实用新型主要回收烟气中的水蒸汽潜热，烟气排放温度高，不影响烟囱的自生通风能力及污染物的高空扩散。

附图说明

以下结合附图来对本实用新型进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本实用新型，它们不应该理解成对本实用新型的限制。

图1为本实用新型各换热部件均为竖直逆流的装置流程图；

图2为本实用新型各换热部件均为水平逆流的装置流程图；

图3为本实用新型各换热部件均为叉流的装置流程图；

图4为本实用新型各换热部件均为混流的装置流程图；

图5为本实用新型热水(或冷却水)的串联方式一；

图6为本实用新型热水(或冷却水)的串联方式二；

图7为本实用新型采用两级发生形式的示意图；

图8为本实用新型采用两级冷凝形式的示意图；

图9为本实用新型采用两级吸收形式的示意图；

图10为本实用新型采用“内冷式”吸收器的示意图；

图11为本实用新型采用“内冷式”冷凝器的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。

如图1所示，本实用新型主要由燃烧器1、燃烧室2、发生器3、冷凝器4、吸收器5、水-水换热器6、溶液-溶液换热器7、溶液-水换热器8、凝水喷淋泵9、溶液循环泵10、溶液喷淋泵11、热水回水管12、热水供水管13及其它连接管路组成。其中，燃烧器1与燃烧室2相连，燃烧室2的烟气出口与发生器3的烟气进口连接，发生器3的烟气出口与冷凝器4的烟气进口连接，冷凝器4的烟气出口与吸收器5的烟气进口连接，以形成烟气换热通路。同时，发生器3的浓溶液出口与溶液-溶液换热器7的浓溶液进口连接，溶液-溶液换热器7的浓溶液出口通过溶液喷淋泵11与溶液-水换热器8的溶液进口连接，溶液-水换热器8的溶液出口与吸收器5内的溶液喷淋机构进口连接，吸收器5的溶液出口分别通过溶液循环泵10和溶液喷淋泵11与溶液-溶液换热器7的稀溶液进口和溶液-水换热器8的溶液进口连接，溶液-溶液换热器7的稀溶液出口与发生器3内的稀溶液喷淋机构进口连接，以形成溶液换热循环回路。冷凝器4的凝水出口通过凝水喷淋泵9与水-水换热器6的凝水进口连接，水-水换热器6的凝水出口与冷凝器4内的凝水喷淋机构进口连接，以形成凝水换热循环回路。热水回水管12与水-水换热器6和溶液-水换热器8的热水进口连接，水-水换热器6和溶液-水换热器8的热水出口与热水供水管13连接。

上述实施例提供的烟气余热回收装置，其工作流程如下：

1)燃料与空气通过燃烧器1在燃烧室2中燃烧产生高温烟气14(含湿量0.13kg/kg，注：含湿量是指在含有1kg干烟气的湿烟气中所混有的水蒸汽质量)。

2)高温烟气14进入发生器3，与发生器3中喷淋而下的高温稀溶液23直接接触换热，使高温稀溶液23因受热而发生出水蒸汽，高温稀溶液23浓缩为浓溶液24从发生器3底部流出，发生出的水蒸汽混入换热后的高温烟气14，使高温烟气14降温加湿变为含湿量很高的高湿度烟气15(含湿量1.04kg/kg)。

3)高湿度烟气15进入冷凝器4，与冷凝器4中喷淋而下的冷凝水26直接接触换热，高湿度烟气15放热降温减湿为中湿度烟气16(含湿量0.29kg/kg)，高湿度烟气15中的部分水蒸汽凝结为液态水而混入喷淋的冷凝水26，冷凝水26吸热(主要为水蒸汽的凝结潜热)升温，一部分凝水17排出冷凝器4，一部分在凝水喷淋泵9的驱动下进入水-水换热器6放热降温，再进入冷凝器4吸热升温，如此循环。

4)中湿度烟气16与外部进来的含湿烟气18一起进入吸收器5，与吸收器5中喷淋而下的喷淋溶液25进行热质交换，进一步放热降温减湿为低湿度烟气19(含湿量0.014kg/kg)，低湿度烟气19流出吸收器5，通过烟囱排走。

5)吸收器5中的喷淋溶液25在吸收烟气中的水蒸汽后温度升高，浓度降低，成为稀溶液22。稀溶液22一部分在溶液循环泵10的驱动下进入溶液-溶液换热器7中吸收升温后成为高温稀溶液23，高温稀溶液23进入发生器3被加热浓缩为浓溶液24。浓溶液24进入溶液-溶液换热器7放热降温后，与稀溶液22的另一部分混合，混合液在溶液喷淋泵11的驱动下进入溶液-水换热器8放热降温成为喷淋溶液25，喷淋溶液25进入吸收器5中吸收烟气中的水蒸汽成为稀溶液22，如此循环。

6)热水回水管12分两路，一路进入水-水换热器6吸热升温，另一路进入溶液-水换热器8吸热升温，然后两路汇合成一路通过热水供水管13作为热水供水供给热用户。

在一个优选的实施例中，根据结构布置的需要，在本实用新型的发生器3、冷凝器4和吸收器5各部件中，烟气与喷淋水或溶液的流动形式可为竖直逆流(如图1所示)、水平逆流(如图2所示)、叉流(如图3所示)、顺流或混流(既有顺流部分也有逆流部分)(如图4所示)等各种换热流动方式，也可在同一装置中包含有多种流动方式的部件，如发生器3为逆流式，而冷凝器4和吸收器5为混流式。

在一个优选的实施例中，热水回水管12可以分两路并联进入水-水换热器6和溶液-水换热器8吸热升温(如图1所示)，也可以单路串联，且可以分为以下两种形式：

串联形式一：热水回水管12与水-水换热器6的热水进口连接，水-水换热器6的热水出口与溶液-水换热器8的热水进口连接，溶液-水换热器8的热水出口与热水供水管13连接(如图5所示)。这样热水(或冷却水)回水首先进入水-水换热器6，在水-水换热器6中吸热升温后再进入溶液-水换热器8中吸热升温。

串联形式二：热水回水管12与溶液-水换热器8的热水进口连接，溶液-水换热器8的热水出口与水-水换热器6的热水进口连接，水-水换热器6的热水出口与热水供水管连接(如图6所示)。这样热水(或冷却水)回水首先进入液-水换热器8中吸热升温后再进入水-水换热器6中吸热升温。

在一个优选的实施例中，根据结构布置的需要，本实用新型中的发生器3、冷凝器4、吸收器5均可采用单级或多级形式。

其中，多级发生的形式为：由两级以上发生器组成，一级发生器的烟气出口与二级发生器的烟气进口连接，一级发生器的溶液进口与二级发生器的溶液出口连接，依次类推……。这样高温烟气14首先通过一级发生器，再通过二级发生器，……，最后通过末级发生器，在各级发生器中逐步降温加湿；而稀溶液22首先通过末级发生器，依次往前，最后通过一级发生器，逐步浓缩。如图7所示，该实施例提供了一个两级发生的形式，由一级发生器3a、二级发生器3b、发生器级间泵26及连接管路等组成。高温烟气14首先经过一级发生器3a、再经过二级发生器3b降温加湿变为含湿量很高的高湿度烟气15，而高温稀溶液23首先进入二级发生器3b、再在发生器级间泵26的驱动下进入一级发生器3a，最终被加热浓缩为浓溶液24流出。在本实施例中，各级发生器内烟气与溶液的流动方式可为逆流、顺流、叉流和混流中的一种或多种。

多级冷凝的形式为：由两级以上冷凝器和两级以上水-水换热器组成，前一级冷凝器的烟气出口与下一级冷凝器的烟气进口连接，每一级冷凝器的冷凝水出口与对应的水-水换热器的凝水进口连接，水-水换热器的凝水出口与冷凝器内的凝水喷淋机构进口连接。这样高湿度烟气15首先通过一级冷凝器，再通过二级冷凝器，……，最后通过末级冷凝器，在各级冷凝器中逐步降温减湿；热水回水管12并联进入各级水-水换热器吸热升温，或串联先经过末级水-水换热器再逐级往前最后经过一级水-水换热器吸热升温。如图8所示，该实施例提供了一个两级冷凝的形式，由一级冷凝器4a、二级冷凝器4b、一级水-水换热器6a、二级水-水换热器6b、一级凝水喷淋泵9a、二级凝水喷淋泵9b及连接管路等组成。高湿度烟气15首先经过一级冷凝器4a降温减湿，再经过二级冷凝器4b降温减湿，最终成为中湿度烟气16流出二级冷凝器4b；一级冷凝器4a内冷凝水一部分排出，一部分在一级凝水喷淋泵9a的驱动下进入一级水-水换热器6a放热降温，再进入一级冷凝器4a吸热升温，如此循环；二级冷凝器4b内冷凝水一部分排出，一部分在二级凝水喷淋泵9b的驱动下进入二级水-水换热器6b放热降温，再进入二级冷凝器4b吸热升温，如此循环；热水回水管12并联进入一级水-水换热器6a和二级水-水换热器6b吸热升温，或串联先经过二级水-水换热器6b再经过一级水-水换热器6a吸热升温。在本实施例中，各级冷凝器内烟气与喷淋水的流动方式可为逆流、顺流、叉流和混流中的一种或多种。

多级吸收的形式为：由两级以上吸收器和两级以上溶液-水换热器组成，前一级吸收器的烟气出口与下一级吸收器的烟气进口连接，每一级吸收器的溶液出口与对应的溶液-水换热器的溶液进口连接，溶液-水换热器的溶液出口与吸收器的溶液进口连接，前一级吸收器的溶液出口还与下一级吸收器的溶液出口连接，第一级吸收器的溶液出口还与溶液-溶液换热器7的稀溶液进口连接，末级溶液-水换热器的溶液进口还与溶液-溶液换热器7的浓溶液出口连接。这样中湿度烟气16与外部进来的含湿烟气18一起首先通过一级吸收器，再通过二级吸收器，……，最后通过末级吸收器，在各级吸收器中逐步减湿；来自发生器的浓溶液首先通过末级吸收器，依次往前，最后通过一级吸收器，逐步吸收水蒸汽而变稀；热水回水管12并联进入各级溶液-水换热器吸热升温，或串联先经过末级溶液-水换热器再逐级往前最后经过一级溶液-水换热器吸热升温。如图9所示，该实施例提供了一个两级吸收的形式，由一级吸收器5a、二级吸收器5b、一级溶液-水换热器8a、二级溶液-水换热器8b、一级溶液喷淋泵11a、二级溶液喷淋泵11b及连接管路等组成。中湿度烟气16与外部进来的含湿烟气18一起进入一级吸收器5a，与喷淋溶液25a进行热质交换，烟气中的水蒸汽被溶液吸收而湿度降低，然后再进入二级吸收器5b，与喷淋溶液25b进行热质交换，烟气中的水蒸汽进一步被溶液吸收而湿度降低，成为低湿度烟气19，低湿度烟气19流出二级吸收器5b，通过烟囱排走；喷淋溶液25a在一级吸收器5a中吸收水蒸汽后成为稀溶液22a，稀溶液22a一部分进入发生器3，另一部分与二级吸收器5b来的稀溶液混合，混合液在一级溶液喷淋泵11a的驱动下进入一级溶液-水换热器8a放热降温成为喷淋溶液25a，喷淋溶液25a进入一级吸收器5a吸收烟气中的水蒸汽成为稀溶液22a，如此循环；喷淋溶液25b在二级吸收器5b中吸收水蒸汽后成为稀溶液22b，稀溶液22b一部分进入一级吸收器5a，另一部分与发生器3来的浓溶液24混合，混合液在二级溶液喷淋泵11b的驱动下进入二级溶液-水换热器8b放热降温成为喷淋溶液25b，喷淋溶液25b进入二级吸收器5b吸收烟气中的水蒸汽成为稀溶液22b，如此循环；热水回水管12并联进入一级溶液-水换热器8a和二级溶液-水换热器8b吸热升温，或串联先经过二级溶液-水换热器8b再经过一级溶液-水换热器8a吸热升温。在本实施例中，各级吸收器内烟气与喷淋溶液的流动方式可为逆流、顺流、叉流和混流的一种或多种。

在一个优选的实施例中，本实用新型所使用的溶液可为溴化锂水溶液、氯化钙水溶液等盐类水溶液或盐类水溶液的混合物，或者是易溶于水的酸或碱类水溶液。

在一个优选的实施例中，根据结构布置的需要，本实用新型中的发生器3、冷凝器4、吸收器5均可为空腔结构换热器或填料结构换热器。

以上各实施例中的吸收器5为“外冷式”结构，即溶液在吸收器5中吸收烟气中的水蒸汽及其热量，再在设置于吸收器5之外的溶液-水换热器8中将热量传递给热水，其优点是传热与传质分别强化，传热系数高，可减少传热面积，设备紧凑，缺点是流程较为复杂，且溶液喷淋泵11的耗电量较大。在一个优选的实施例中，本实用新型中的吸收器5也可以采用“内冷式”结构，即将溶液-水换热器8设置于吸收器5内部(如附图10所示)，这样溶液在溶液-水换热器8的传热管外呈膜状降落，吸收烟气中的水蒸汽及其热量，并将热量传递给传热管内的热水，传热与传质同时进行，从而减化了管路，并降低了溶液喷淋泵11的电耗。

以上各实施例中的冷凝器4为“外冷式”结构，即喷淋水在冷凝器5中吸收烟气中的水蒸汽及其热量，再在设置于冷凝器4之外的水-水换热器6中将热量传递给热水，其优点是传热与传质分别强化，传热系数高，可减少传热面积，设备紧凑，缺点是流程较为复杂，且凝水喷淋泵9的耗电量较大。在一个优选的实施例中，本实用新型中的冷凝器4也可以采用“内冷式”结构，即将水-水换热器6设置于冷凝器4内部(如图11所示)，这样烟气在水-水换热器6的传热管外流动，被冷却降温至露点温度以下，烟气中的水蒸汽在传热管外冷凝放热，热水在水-水换热器6的传热管内流动并吸热升温，传热与传质同时进行，从而减化了管路，并省去了凝水喷淋泵9。

上述各实施例仅用于对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、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 (8)

1.一种烟气余热回收装置，其特征在于，该装置包括一烟气单元、一发生器单元、一冷凝器单元、一吸收器单元、一回水管和一供水管；

其中，所述烟气单元的烟气出口与所述发生器单元的烟气进口连接，所述发生器单元的烟气出口与所述冷凝器单元的烟气进口连接，所述冷凝器单元的烟气出口与所述吸收器单元的烟气进口连接，以形成烟气换热通路；

所述发生器单元的浓溶液出口与一溶液-溶液换热器的浓溶液进口连接，所述吸收器单元的溶液出口分为两路：一路与所述溶液-溶液换热器的浓溶液出口合并后通过一溶液喷淋泵与一溶液-水换热器的溶液进口连接，所述溶液-水换热器的溶液出口与所述吸收器单元内的溶液喷淋机构进口连接；另一路通过一溶液循环泵与所述溶液-溶液换热器的稀溶液进口连接，所述溶液-溶液换热器的稀溶液出口与所述发生器单元的稀溶液喷淋机构进口连接，以形成溶液换热循环回路；

所述冷凝器单元的凝水出口通过一凝水喷淋泵与一水-水换热器的凝水进口连接，所述水-水换热器的凝水出口与所述冷凝器单元的凝水喷淋机构进口连接，以形成凝水换热循环回路；

所述回水管与所述水-水换热器单元和溶液-水换热器的回水进口连接，所述供水管与所述水-水换热器和溶液-水换热器的供水进口连接。

2.如权利要求1所述的烟气余热回收装置，其特征在于，所述发生器单元由一级以上发生器组成，且当所述发生器为两级以上时，前一级发生器的烟气出口与后一级发生器的烟气进口依次串联；同时，第一级发生器的浓溶液出口与所述溶液-溶液换热器的浓溶液进口连接，所述溶液-溶液换热器的稀溶液出口与末级发生器内的稀溶液喷淋机构进口连接，且所述末级发生器的溶液出口通过发生器级间泵与次末级发生器的溶液喷淋机构进口连接，依次向前类推；

所述冷凝器单元由一级以上冷凝器组成，且当所述冷凝器为两级以上时，前一级冷凝器的烟气出口与后一级冷凝器的烟气进口依次串联；同时，每一级所述冷凝器的凝水出口均通过一所述凝水喷淋泵与对应的所述水-水换热器的凝水进口连接；每一所述水-水换热器的凝水出口与对应的所述冷凝器内的凝水喷淋机构进口；

所述吸收器单元由一级以上吸收器组成，且当所述吸收器为两级以上时，前一级吸收器的烟气出口与后一级吸收器的烟气进口依次串联；同时，每一级所述吸收器的溶液出口均分为两个支路，且第一级吸收器的其中一支路通过所述溶液循环泵与所述溶液-溶液换热器的稀溶液进口连接，末级吸收器的其中一支路与所述溶液-溶液换热器的浓溶液出口合并后通过所述溶液喷淋泵与末级溶液-水换热器的溶液进口连接，所述末级溶液-水换热器的溶液出口与所述末级吸收器内的溶液喷淋机构进口连接；所述第一级吸收器的另一支路与第二级吸收器的其中一支路合并后通过第一级溶液喷淋泵与第一级溶液-水换热器的溶液进口连接，所述第一级溶液-水换热器的溶液进口与所述第一级吸收器内的溶液喷淋机构进口连接，除所述末级吸收器以外的其余各级吸收器亦然。

3.如权利要求1所述的烟气余热回收装置，其特征在于，所述烟气单元主要由一燃烧器和一燃烧室组成，所述燃烧器与所述燃烧室相连，所述燃烧室的烟气出口与所述发生器单元的烟气进口连接；所述发生器单元、冷凝器单元和/或吸收器单元中，烟气与喷淋水或溶液的换热流动形式为竖直逆流、水平逆流、叉流、顺流和混流中的一种或多种。

4.如权利要求2所述的烟气余热回收装置，其特征在于，当所述冷凝器和/或所述吸收器为一级时，所述回水管和供水管采用以下换热连接方式之一：

1)所述回水管分两路并联连接所述水-水换热器和溶液-水换热器的热水进口，所述供水管分两路并联连接所述水-水换热器和溶液-水换热器的热水出口；

2)所述回水管与所述水-水换热器的热水进口连接，所述水-水换热器的热水出口与所述溶液-水换热器的热水进口连接，所述溶液-水换热器的热水出口与所述供水管连接；

3)所述回水管与所述溶液-水换热器的热水进口连接，所述溶液-水换热器的热水出口与所述水-水换热器的热水进口连接，所述水-水换热器的热水出口与所述供水管连接；

当所述冷凝器和/或所述吸收器为两级以上级时，所述回水管和供水管采用以下换热连接方式之一：

1)所述回水管分三路以上并联各级水-水换热器和各级溶液-水换热器的热水进口，所述供水管分三路以上并联各级水-水换热器和各级溶液-水换热器的热水出口；

2)所述回水管与第一级水-水换热器的热水进口连接，其余各级水-水换热器和各级溶液-水换热器的热水出口和热水进口依次顺序连接，所述供水管与末级溶液-水换热器的热水出口连接；

3)所述回水管与末级溶液-水换热器的热水进口连接，其余各级溶液-水换热器和各级水-水换热器的热水出口和热水进口依次顺序连接，所述供水管与第一级水-水换热器的热水出口连接。

5.一种烟气余热回收装置，其特征在于，该装置包括一烟气单元、一发生器单元、一冷凝器单元、一吸收器单元、一回水管和一供水管；

其中，所述烟气单元的烟气出口与所述发生器单元的烟气进口连接，所述发生器单元的烟气出口与所述冷凝器单元的烟气进口连接，所述冷凝器单元的烟气出口与所述吸收器单元的烟气进口连接，以形成烟气换热通路；

所述发生器单元的浓溶液出口与一溶液-溶液换热器的浓溶液进口连接，所述溶液-溶液换热器的浓溶液出口通过一溶液喷淋泵与所述吸收器单元内的溶液喷淋机构进口连接；所述吸收器单元的溶液出口通过一溶液循环泵与所述溶液-溶液换热器的稀溶液进口连接，所述溶液-溶液换热器的稀溶液出口与所述发生器单元内的稀溶液喷淋机构进口连接，以形成溶液换热循环回路；

所述回水管分别与设置在所述冷凝器单元内部的水-水换热器单元和设置在所述吸收器单元内部的溶液-水换热器的回水进口连接，所述供水管分别与所述水-水换热器和所述溶液-水换热器的供水出口连接。

6.如权利要求5所述的烟气余热回收装置，其特征在于，所述发生器单元由一级以上发生器组成，且当所述发生器为两级以上时，前一级发生器的烟气出口与后一级发生器的烟气进口依次串联；同时，第一级发生器的浓溶液出口与所述溶液-溶液换热器的浓溶液进口连接，所述溶液-溶液换热器的稀溶液出口与末级发生器内的稀溶液喷淋机构进口连接，且所述末级发生器的溶液出口通过发生器级间泵与次末级发生器的溶液喷淋机构进口连接，依次向前类推；

所述冷凝器单元由一级以上冷凝器组成，且当所述冷凝器为两级以上时，前一级冷凝器的烟气出口与后一级冷凝器的烟气进口依次串联；

所述吸收器单元由一级以上吸收器组成，且当所述吸收器为两级以上时，前一级吸收器的烟气出口与后一级吸收器的烟气进口依次串联；同时，所述溶液-溶液换热器的浓溶液出口通过所述溶液喷淋泵并联各级所述吸收器内的溶液喷淋机构进口，各级所述吸收器的溶液出口合并成一路后通过所述溶液循环泵与所述溶液-溶液换热器的稀溶液进口连接。

7.如权利要求5所述的烟气余热回收装置，其特征在于，所述烟气单元主要由一燃烧器和一燃烧室组成，所述燃烧器与所述燃烧室相连，所述燃烧室的烟气出口与所述发生器单元的烟气进口连接；所述发生器单元、冷凝器单元和/或吸收器单元中，烟气与喷淋水或溶液的换热流动形式为竖直逆流、水平逆流、叉流、顺流和混流中的一种或多种。

8.如权利要求6所述的烟气余热回收装置，其特征在于，当所述冷凝器和/或所述吸收器为一级时，所述回水管和供水管采用以下换热连接方式之一：

1)所述回水管分两路并联连接所述水-水换热器和溶液-水换热器的热水进口，所述供水管分两路并联连接所述水-水换热器和溶液-水换热器的热水出口；

2)所述回水管与所述水-水换热器的热水进口连接，所述水-水换热器的热水出口与所述溶液-水换热器的热水进口连接，所述溶液-水换热器的热水出口与所述供水管连接；

3)所述回水管与所述溶液-水换热器的热水进口连接，所述溶液-水换热器的热水出口与所述水-水换热器的热水进口连接，所述水-水换热器的热水出口与所述供水管连接；

当所述冷凝器和/或所述吸收器为两级以上级时，所述回水管和供水管采用以下换热连接方式之一：

1)所述回水管分三路以上并联各级水-水换热器和各级溶液-水换热器的热水进口，所述供水管分三路以上并联各级水-水换热器和各级溶液-水换热器的热水出口；

2)所述回水管与第一级水-水换热器的热水进口连接，其余各级水-水换热器和各级溶液-水换热器的热水出口和热水进口依次顺序连接，所述供水管与末级溶液-水换热器的热水出口连接；

3)所述回水管与末级溶液-水换热器的热水进口连接，其余各级溶液-水换热器和各级水-水换热器的热水出口和热水进口依次顺序连接，所述供水管与第一级水-水换热器的热水出口连接。