CN206861543U - 高温烟气余热回收与急冷两段组合式装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型揭示了一种高温烟气余热回收与急冷两段组合式装置，包括设置于上段的列管式空气预热器和设置于下段的喷水急冷塔；所述列管式空气预热器上端与余热锅炉换热后的烟气管道连接，下端与喷水急冷塔上端连接，经上段空气预热器换热至一定温度的烟气直接进入下段的喷水急冷塔喷水急冷。本实用新型提出的高温烟气余热回收与急冷两段组合式装置，解决了当前垃圾焚烧行业中高温烟气(500‑550℃)热能无法回收利用的现状，创新性地将空气预热器与喷水急冷塔上下组合使用。上段采用冷空气与高温烟气在列管式空气预热器换热，被加热的冷空气作为焚烧炉补风，热空气补风可减小炉温波动，同时节约辅助燃料用量，降低了运营成本。
Description
技术领域
本实用新型属于余热回收技术领域，涉及一种余热回收装置，尤其涉及一种高温烟气余热回收与急冷两段组合式装置。
背景技术
《危险废物处置工程技术导则》(HJ2042-2014)7.6.1.7项规定焚烧处置系统产生的高温烟气应采取急冷处置，烟气温度应在1秒内下降至200℃以下，减少烟气在200-500℃温度区的滞留时间，防止二噁英产生或二次生成。为满足规范要求，目前垃圾焚烧行业多采用急冷塔内喷水的方式将余热锅炉回收热能后的烟气在1秒内急冷至200℃一下。
然而，余热锅炉换热后的烟气温度在500℃以上，为满足规范要求就需要在急冷塔中喷入大量的水。这不仅增加了企业的水耗，也会对后续尾气处理设施带来较大压力，例如，喷入的水汽化后进入后续的布袋除尘器可能造成糊袋现象，或者灰尘湿度大时落灰斗出现搭桥现象。另外，烟气中水蒸汽含量增大会导致烟气冷凝所需循环冷却水量和污水处理设施处理水量增大等。
有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的余热回收方式，以便克服现有回收方式存在的上述缺陷
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种高温烟气余热回收与急冷两段组合式装置，用于回收高温烟气的热能并加热空气作为焚烧炉补风。既能满足《危险废物处置工程技术导则》(HJ2042-2014)中规定的烟气温度应在1秒内下降至200℃以下的要求，还可减少辅助燃料的用量，降低运营成本。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
一种高温烟气余热回收与急冷两段组合式装置，所述装置包括：设置于上段的列管式空气预热器和设置于下段的喷水急冷塔；
所述列管式空气预热器上端与余热锅炉换热后的烟气管道连接，下端与喷水急冷塔上端连接，经上段空气预热器换热至一定温度的烟气直接进入下段的喷水急冷塔喷水急冷。
作为本实用新型的一种优选方案，所述列管式空气预热器分为上下两级，冷空气从下级进入，在列管外部流动，经折流板导流后进入上级换热后流出空气预热器，冷空气可来自车间或者料池中的废气；高温烟气由上而下在列管内纵向冲刷；
所述空气预热器进出口各设置一套热电偶，用于监测空气预热器进出口烟气温度，并根据进出口烟气温度通过自动控制系统自动调节冷空气进气量；所述空气预热器采用立式防积灰结构，并设置激波除灰器。
作为本实用新型的一种优选方案，所述喷水急冷塔上端与列管式空气预热器下端密封连接，喷水急冷塔上端靠近空气预热器出口处设置2套雾化喷枪，互为备用，下端设置烟气出口、密封卸灰阀和集灰箱；
所述喷水急冷塔下部末端设置一套热电偶，用于监测急冷塔出口处烟气温度，并与中控室控制系统联锁，依据出口烟气温度通过自动控制系统自动调节喷水量。
本新型提出的一种高温烟气余热回收与急冷两段组合式装置中，所述的列管式空气预热器上端与余热锅炉换热后的烟气管道连接，下端与急冷塔上端连接。高温烟气经上段空气预热器换热至一定温度后，直接进入下段急冷塔喷水急冷。产生的飞灰经过急冷塔底部的密封卸灰阀定期排至集灰箱内经气力输送至灰库。急冷后低于200℃的烟气进入后续尾气处理设施。
所述上段列管式空气预热器采用立式防积灰结构，分为上下两级，高温烟气在列管内从上而下纵向冲刷，冷空气在列管外部流动，从下级进入，经折流板导流后进入上级换热后流出空气预热器。空气预热器中设置了激波除灰器，避免造成烟管积灰。
所述上段列管式空气预热器采用冷空气将500-550℃的高温烟气换热降低至300-350℃，冷空气的来源可以为料池、车间或者仓库废气。
所述空气预热器进出口各设置一套铂铑热热电偶，用于监测空气预热器进出口烟气温度，并根据进出口烟气温度通过自动控制系统自动调节冷空气进气量。
本新型提出的一种高温烟气余热回收与急冷两段组合式装置中，空气预热器出口的300-350℃烟气直接进入急冷塔上端，由雾化喷枪喷水急冷降至180-195℃。
所述的急冷塔上端与列管式空气预热器下端密封连接，急冷塔上端靠近空气预热器出口处设置2套雾化喷枪，下端设置烟气出口、密封卸灰阀和集灰箱。
所述的急冷塔下部末端设置一套热电偶，用于监测急冷塔出口处烟气温度，并与中控室控制系统联锁，依据出口烟气温度通过自动控制系统自动调节喷水量，保证出口烟气温度降至180-195℃。
本实用新型将燃煤电站锅炉中使用的列管式空气预热器与垃圾焚烧行业中使用的喷水急冷塔进行改造与组合。本装置上段为列管式空气预热器，下段为喷水急冷塔，空气预热器下端与急冷塔上端密封连接。高温烟气从空气预热器上端进入，经空气换热和喷水急冷后从急冷塔下部排出。满足国家规范要求的烟气1秒内从500℃降至200℃以下，同时空气预热器中被加热的空气可作为垃圾焚烧炉的补风。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出的高温烟气余热回收与急冷两段组合式装置，解决了当前垃圾焚烧行业中高温烟气(500-550℃)热能无法回收利用的现状，创新性地将空气预热器与喷水急冷塔上下组合使用。上段采用冷空气与高温烟气在列管式空气预热器换热，被加热的冷空气作为焚烧炉补风，热空气补风可减小炉温波动，同时节约辅助燃料用量，减少了运营成本。
附图说明
图1为本实用新型高温烟气余热回收与急冷两段组合式装置的结构示意图。
附图标注如下：
1-列管式空气预热器、2-1号热电偶、3-2号热电偶、4-常用雾化喷枪、5-备用雾化喷枪、6-喷水急冷塔、7-3号热电偶、8-密封卸灰阀、9-集灰箱。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。
实施例一
请参阅图1，本实用新型揭示了本新型提出的一种高温烟气余热回收与急冷两段组合式装置，所述装置包括：上设置于上段的列管式空气预热器1和设置于下段的喷水急冷塔6。
所述列管式空气预热器1分为上下两级，冷空气从下级进入，在列管外部流动，经折流板导流后进入上级换热后流出空气预热器，冷空气可来自车间或者料池中的废气；高温烟气由上而下在列管内纵向冲刷。上端的空气预热器将500-550℃的高温烟气换热降低至300-350℃。
空气预热器出口的300-350℃烟气直接进入喷水急冷塔6上端，由常用雾化喷枪4(也可以是备用雾化喷枪5)喷水急冷降至180-195℃。
所述列管式空气预热器进出口各设置一套热电偶2、3，用于监测空气预热器进出口烟气温度，并根据进出口烟气温度通过自动控制系统自动调节冷空气进气量；所述空气预热器采用立式防积灰结构，并设置激波除灰器。所述高温烟气在空气预热器中流动的速度问12-18m/s，停留时间为0.1-0.4秒。
所述喷水急冷塔6上端与列管式空气预热器1下端密封连接，喷水急冷塔6上端靠近空气预热器出口处设置两套雾化喷枪(包括常用雾化喷枪4、备用雾化喷枪5)，互为备用，下端设置烟气出口、密封卸灰阀8和集灰箱9。所述喷水急冷塔6下部末端设置一套热电偶7，用于监测喷水急冷塔6出口处烟气温度降至180-195℃，并与中控室控制系统联锁，依据出口烟气温度通过自动控制系统自动调节喷水量，保证出口烟气温度降至180-195℃。
列管式空气预热器1上端与余热锅炉换热后的烟气管道连接，下端与喷水急冷塔6上端连接，高温烟气经上段空气预热器换热至一定温度后，直接进入下段喷水急冷塔6喷水急冷。产生的飞灰经过喷水急冷塔6底部的密封卸灰阀8定期排至集灰箱9内经气力输送至灰库。急冷后低于200℃的烟气进入后续尾气处理设施。
参阅图1，500-550℃的高温烟气从空气预热器上端的烟气进口统一配风进入，当烟气量为28000Nm3/h、空气预热器尺寸为长×宽×高为X m×Y m×Z m、烟气流通截面积为1.5m2、烟气速度：14-16m/s、停留时间：0.1-0.2秒时，空气预热器下端出口处2号热电偶测得烟气温度为300-350℃。空气预热器出口的300-350℃烟气进入下段喷水急冷塔，当喷水量为1.5-4t时，3号热电偶测得急冷塔下部出口烟气温度为180-195℃。
综上所述，本实用新型提出的高温烟气余热回收与急冷两段组合式装置，解决了当前垃圾焚烧行业中高温烟气(500-550℃)热能无法回收利用的现状，创新性地将空气预热器与喷水急冷塔上下组合使用。上段采用冷空气与高温烟气在列管式空气预热器换热，被加热的冷空气作为焚烧炉补风，热空气补风可减小炉温波动，同时节约辅助燃料用量，减少了运营成本。
这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。
Claims (3)
1.一种高温烟气余热回收与急冷两段组合式装置，其特征在于，所述装置包括：
设置于上段的列管式空气预热器和设置于下段的喷水急冷塔；
列管式空气预热器上端与余热锅炉换热后的烟气管道连接，下端与喷水急冷塔上端连接，经上段空气预热器换热的烟气直接进入下段的喷水急冷塔喷水急冷。
2.根据权利要求1所述的高温烟气余热回收与急冷两段组合式装置，其特征在于：
所述列管式空气预热器分为上下两级，冷空气从下级进入，在列管外部流动，经折流板导流后进入上级换热后流出空气预热器，冷空气可来自车间或者料池中的废气；高温烟气由上而下在列管内纵向冲刷；
所述空气预热器进出口各设置一套热电偶，用于监测空气预热器进出口烟气温度，并根据进出口烟气温度通过自动控制系统自动调节冷空气进气量；所述空气预热器采用立式防积灰结构，并设置激波除灰器。
3.根据权利要求1所述的高温烟气余热回收与急冷两段组合式装置，其特征在于：
所述喷水急冷塔上端与列管式空气预热器下端密封连接，喷水急冷塔上端靠近空气预热器出口处设置两套雾化喷枪，互为备用，下端设置烟气出口、密封卸灰阀和集灰箱；
所述喷水急冷塔下部末端设置一套热电偶，用于监测急冷塔出口处烟气温度，并与中控室控制系统联锁，依据出口烟气温度通过自动控制系统自动调节喷水量。
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