CN204268909U - 工业烟道气的除尘及余热回收利用发电系统 - Google Patents

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陈占营
李阿乐
陈雪婷
张世斌
刘伟
苏东东
高义
雷乔治
郑晓雯
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Abstract

本实用新型所设计的一种工业烟道气的除尘及余热回收利用发电系统，包括烟道废气、引风机、除尘器、换热器、供水装置、蒸汽发电机组等相关连接装置。烟道废气通过引风机引入到除尘器的入口，从除尘器的出口将除尘后的烟气通过管道与换热器烟气入口相连，同时换热器水入口有供水装置供水，通过换热器后烟气的高温会将水转化成饱和蒸气，用管道将换热器饱和蒸汽出口连接到饱和蒸汽发电机组，从而完成发电，换热器的烟气出口与烟囱相连，排出已经除尘和降温的烟气。利用本实用新型提供的技术可以将原本温度高、灰尘多的烟道废气变成温度低、含尘量少的可排放烟气，保护了环境，并且还能充分利用烟气的余热来发电，产生经济效益。

Description

工业烟道气的除尘及余热回收利用发电系统
技术领域
本实用新型涉及一种工业烟道废气的除尘、余热利用技术领域，特别是一种工业烟道气的除尘及余热回收利用发电系统。
背景技术
随着我国经济的快速发展，人民物质生活水平在不断提高，同时也面临着自然环境、空气质量不断下降的困扰，而这些大都归功于工业的快速发展。工业的发展中工业锅炉、炼焦炉等高能耗设备的使用是必不可少的，而这些设备通过烟道将废气直接排放，对空气质量造成了很大的破坏，一方面在于烟气中所含的颗粒污染物的污染，另一方面就是过高的排烟温度。现在由于政府对排放标准的严格要求和人民环保意识的提高，很多工厂都采用喷淋塔作为烟气除尘和降温的主要设备，因为纯属投资没有经济收益，所以很多企业采用这种做法也完全是为了满足国家的排放标准。
这种喷淋塔式的除尘方式没有充分利用烟气的余热，尤其在对于烟气温度较高的烟道排烟过程中，这种措施其实是对余热能源的极大浪费，有必要设计一套系统，既能充分利用烟气的余热温度，使之产生经济效益，同时又可以对烟气进行除尘和降温，以达到烟气的排放标准，减小空气污染，保护环境。
实用新型内容
本实用新型提供一种工业烟道气的除尘及余热回收利用发电系统，可以将工业烟道气进行除尘处理和换热处理，使烟气符合排放标准，保护了环境，另外还可以充分利用烟气的余热，通过换热器的换热处理将水转化成饱和蒸汽，然后利用饱和蒸汽发电，产生经济效益。
本实用新型所采用的技术方案是：工业烟道气的除尘及余热回收利用发电系统，其特征是：包括烟道废气、引风机、除尘器、换热器、供水装置、饱和蒸汽发电机组等相关连接装置，烟道的废气通过引风机与除尘器的入口相连，从除尘器的出口将除尘后的烟气通过管道与换热器烟气入口相连，同时换热器水入口有供水装置供水，通过换热器后，烟气的高温会将水转化成饱和蒸气，用管道将换热器饱和蒸汽出口连接到饱和蒸汽发电组，从而完成发电，换热器烟气出口与烟囱相连，排出已经除尘和降温的烟气。
 所述的引风机是一种耐高温的风机，一端连接烟道废气排烟口，另一端连接除尘器的进烟口，将锅炉废气引入除尘器。
 所述的除尘器是一种卧式静电除尘器，前部中心进气，在进气烟箱内设置开孔率为60%的气流均布板和导流板，在出气烟箱内设置槽形极板，烟气水平通过除尘器后灰尘得到了过滤。
 所述的除尘器的外侧装有摇臂锤机械振打装置，除尘器的下侧设置有四棱台形灰斗，振打装置定时对除尘器进行敲打，将电极板上的灰尘振落通过灰斗排除。
所述的换热器是一种U型管式换热器，内部有多根换热管组成，每根换热管皆弯成U形，水走换热管内，烟气走换热管间，换热管两端固定在同一管板上下两区，借助于管箱内的隔板分成进出口两室，每个区设置有一定数量的折流板，使烟气能够缓慢通过换热管，高温烟气通过换热器将水转换成饱和蒸汽，用来发电，同时烟气的温度也得到了降低。此种换热器因为管体与换热管之间不产生相互的约束，不会由于热变形不同而产生温差应力。
所述的换热器饱和蒸汽出口，通过管道与蒸汽发电机组相连，完成发电，换热器的烟气出口通过管道连接到烟囱，排除已经除尘和降温后的烟气。
 本实用新型的有益效果是：
    1、利用除尘器将烟气进行除尘处理，以及通过换热器对烟气进行降温处理，使得排放的烟气粉尘少、温度低，保护了环境；
    2、充分利用了烟气余热，采用换热器的换热处理，形成饱和蒸汽，通过管道连接到饱和蒸汽发电机组，从而发电,产生经济效益。
附图说明
附图1是本实用新型的系统结构示意图。其中（1）烟道、（2）引风机、（3）除尘器、（4）供水装置、（5）换热器进水口、（6）换热器烟气入口、（7）换热器、(8)饱和蒸汽发电机组、(9)输电装置、(10)换热器饱和蒸汽出口、(11)换热器烟气出口、(12)烟囱。
具体实施方式
如图所示：烟道（1）的废气通过引风机（2）与除尘器（3）的入口相连，从除尘器（3）的出口将除尘后的烟气通过管道与换热器烟气入口（6）相连，同时换热器水入口（5）有供水装置（4）供水，通过换热器（7）后，烟气的高温会将水转化成饱和蒸气，用管道将换热器饱和蒸汽出口（10）连接到饱和蒸汽发电组（8），从而完成发电，换热器烟气出口（11）与烟囱（12）相连，排出已经除尘和降温的烟气。
在具体工作时，引风机（2）为一种耐高温风机，一端连接烟道（1）废气排烟口，另一端连接除尘器（3）的进烟口，通过引风机（2）将烟道（1）的废气引入除尘器（3）。除尘器（3）是一种卧式静电除尘器，前部中心进气，在进气烟箱内设置开孔率为60%的气流均布板和导流板，在出气烟箱内设置槽形极板，烟气水平通过除尘器（3）后灰尘得到了过滤。在除尘器（3）的外侧装有摇臂锤机械振打装置，除尘器（3）的下侧设置有四棱台形灰斗，振打装置定时对除尘器进行敲打，将电极板上的灰尘振落通过灰斗排除。除尘后的烟气通过管道连接到换热器烟气进口(6），换热器(7)是一种U型管式换热器，内部由多根换热管组成，每根换热管皆弯成U形，水走换热管内，烟气走换热管间，换热管两端固定在同一管板上下两区，借助于管箱内的隔板分成进出口两室，每个区设置有一定数量的折流板，使烟气能够缓慢通过换热管，高温烟气通过换热器将水转换成饱和蒸汽，用来发电，同时烟气的温度也得到了降低，此种换热器(7)因为管体与换热管之间不产生相互的约束，不会由于热变形不同而产生温差应力。换热器饱和蒸汽出口(10)通过管道与蒸汽发电机组(8)相连，从而完成发电。换热器烟气出口（11）通过管道与烟囱（12）相连，排出已经除尘和降温的烟气。本实用新型中的设备均为现有技术，这里只对本系统所选用类型的结构做了简单的阐述，其他具体结构从略。
下面通过一个实例计算来进一步说明本系统所能产生的经济效益：
一种工业锅炉烟道气温度为300℃，烟气量为170000N /h。采用本系统，通过设计计算得每小时可产生12t的饱和蒸汽，乘以一个效率系数，实用饱和蒸汽9t/h,以年工作330天计算。
年饱和蒸汽量：9×24×330＝71280吨/年，按1吨饱和蒸汽发电量120度计算，年发电量：71280×120=8553600度，相当于年节约标煤：11404吨/年。这些发电量可以用于企业内部用电，或者按市场上民用电0.5元/度的售价计算，经济效益：8553600×0.5＝427.6万元/年。
 消耗：水耗每吨3.6元计，每小时耗水量9吨,水费3.6×9×24×330=25.6万元/年；每小时电耗300kw·h，按每度1.0元计，电费1.0×300×24×330=237.6万元/年。
设备维修费：在寿命期内维护费30万元/年。
 可申报节能减排奖金，这么多的发电量相当于年节约标煤：11404吨/年，按国家标准，节约一吨标煤奖励300元计，政府奖励金额11404×300＝342.1万元。
综上：
年总消耗与维护费用：水费25.6+电费237.6+设备维修费30=393.2万元/年。
年净收益为：经济效益427.6+政府奖金342.1-总消耗与维护费用393.2=376.5万元/年。

Claims (6)

1.工业烟道气的除尘及余热回收利用发电系统，包括烟道废气、引风机、除尘器、换热器、供水装置、饱和蒸汽发电机组，烟道(1)的废气通过引风机(2)与除尘器(3)的入口相连，从除尘器(3)的出口将除尘后的烟气通过管道与换热器烟气入口(6)相连，同时换热器水入口(5)有供水装置(4)供水，通过换热器(7)后，烟气的高温会将水转化成饱和蒸气，用管道将换热器饱和蒸汽出口(10)连接到饱和蒸汽发电组(8)，从而完成发电，换热器烟气出口(11)与烟囱(12)相连，排出已经除尘和降温的烟气。
2.根据权利要求书1所述的工业烟道气的除尘及余热回收利用发电系统，其特征是：所述的引风机(2)是一种耐高温的风机，一端连接烟道废气口，另一端通过管道连接除尘器(3)的进烟口，将烟道废气引入除尘器(3)。
3.根据权利要求书1所述的工业烟道气的除尘及余热回收利用发电系统，其特征是：所述的除尘器(3)是一种卧式静电除尘器，前部中心进气，在进气烟箱内设置开孔率为60％的气流均布板和导流板，在出气烟箱内设置槽形极板，烟气水平通过除尘器(3)后，灰尘得到了过滤，过滤后的烟气通过管道连接到换热器的烟气进口(6)。
4.根据权利要求书1所述的工业烟道气的除尘及余热回收利用发电系统，其特征是：所述的除尘器(3)的外侧装有摇臂锤机械振打装置，除尘器(3)的下侧设置有四棱台形灰斗，振打装置定时对除尘器进行敲打，将电极板上的灰尘振落通过灰斗排出。
5.根据权利要求书1所述的工业烟道气的除尘及余热回收利用发电系统，其特征是：所述的换热器(7)是一种换热器是一种U型管式换热器，内部有多根换热管组成，每根换热管皆弯成U形，水走换热管内，烟气走换热管间，换热管两端固定在同一管板上下两区，借助于管箱内的隔板分成进出口两室，每个区设置有一定数量的折流板，使烟气能够缓慢通过换热管，同时换热器的进水口(5)有供水装置(4)供水，通过换热器(7)后，高温烟气通过换热器(7)将水转换成饱和蒸汽，用来发电，同时烟气的温度也得到了降低，此种换热器(7)因为管体与换热管之间不产生相互的约束，所以不会由于热变形不同而产生温差应力。
6.根据权利要求书1所述的工业烟道气的除尘及余热回收利用发电系统，其特征是：所述的换热器饱和蒸汽出口(10)，通过管道与饱和蒸汽发电机(8)相连，从而完成发电，换热器烟气出口(11)通过管道与烟囱(12)相连，排出已经除尘和降温的烟气。
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