CN212216586U - 一种常温解吸大棚系统和余热循环利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种常温解吸大棚系统和余热循环利用系统，其中，常温解吸大棚系统，包括常温解吸大棚，还包括：余热回收锅炉，与高温热解吸系统连接，用于将高温热解吸系统产生的高温烟气余热换热为水蒸气；蒸汽地暖结构，设于常温解吸大棚的地面底部，蒸汽地暖结构与余热回收锅炉连接，水蒸气通入蒸汽地暖结构以使与蒸汽地暖结构接触的土壤温度升高。使用本实用新型提供的常温解吸大棚系统，可在减少高温热解吸余热浪费的同时提高常温解吸大棚的解吸处理效率。

Description

一种常温解吸大棚系统和余热循环利用系统

技术领域

本实用新型涉及土壤治理领域，尤其涉及一种常温解吸大棚系统和余热循环利用系统。

背景技术

近年来，针对有机污染土壤的处理，高温热解吸技术在修复周期和修复效果等方面具有明显的优势；常温解吸技术因其操作简单、修复成本低而在挥发性有机污染土壤处理上具有明显的优势，这两种技术逐渐在土壤修复领域得到推广应用。然而，高温热解吸技术存在燃料耗过高、热量损失大等问题，尤其是经高温处理后的物料、尾气都存在较高的温度，如果不加以回收其中的热量，不仅存在资源浪费的问题，还会对设备和环境造成一定的危害；而常温解吸受温度影响较大，在常温条件下，挥发性有机物在机械翻抛作用下持续挥发一段时间后，存在拖尾现象，土壤里的有机物难以继续有效的挥发出来，影响处理效率，在温度较低的季节或地区的解吸效率更低。

专利“一种热脱附高温循环喷淋废水提高常温解吸大棚处理效率的余热利用系统”(申请号：201410445423.4)提出将热脱附系统产生的高温循环喷淋废水通过换热后用来加热常温解吸大棚内的污染土壤，以充分利用能源，同时提高常温解吸技术的处理效果，但整体工艺复杂，经过喷淋后进入废水的热量已经大量损失，余热回收利用效率较低。

实用新型内容

(一)实用新型目的

本实用新型的目的是提供一种回收利用高温热解吸余热的常温解吸大棚系统和余热循环利用系统，在减少高温热解吸余热浪费的同时提高常温解吸大棚的解吸处理效率。

(二)技术方案

为解决上述问题，本实用新型实施例一方面提供了一种常温解吸大棚系统，包括常温解吸大棚4，还包括：余热回收锅炉1，与高温热解吸系统连接，用于将高温热解吸系统产生的高温烟气A余热换热为水蒸气；蒸汽地暖结构2，设于常温解吸大棚4的地面底部，蒸汽地暖结构2与余热回收锅炉1连接，水蒸气通入蒸汽地暖结构2以使与蒸汽地暖结构2接触的土壤温度升高。

进一步地，蒸汽地暖结构2包括：传热层22，传热层22一侧紧贴设于常温解吸大棚4的土壤底部；蒸汽盘管25，设于传热层22的另一侧；蒸汽盘管25与余热回收锅炉1连接，水蒸气通入蒸汽盘管25进行换热。

进一步地，蒸汽地暖结构2还包括：保温层24，保温层24设于蒸汽盘管25远离传热层22的一侧，保温层24用于减少蒸汽盘管25中热量的损失。

进一步地，蒸汽地暖结构2还包括：汽水分离器26，汽水分离器26设于蒸汽盘管25的底部。

进一步地，常温解吸大棚系统还包括：冷凝水储罐3，冷凝水储罐3分别与汽水分离器26和余热回收锅炉1连接；冷凝水储罐3用于收集水蒸气在蒸汽盘管25中换热后从汽水分离器26排出的冷凝水，并将冷凝水排入余热回收锅炉1回收利用。

进一步地，常温解吸大棚系统还包括：尾气收集管5，尾气收集管5均匀设置于常温解吸大棚4的棚顶部，尾气收集管5用于收集常温解吸大棚4解吸后产生的挥发性或半挥发性有机污染物。

进一步地，常温解吸大棚系统还包括：尾气处理系统6，尾气处理系统6与尾气收集管5连接，用于对尾气收集管5排出的挥发性或半挥发性有机污染物进行净化除尘处理。

进一步地，水蒸气的温度为100～110℃。

进一步地，冷凝水储罐3中冷凝水的温度为15～30℃。

本实用新型另一方面提供了一种余热循环利用系统，包括：如前文所记载的常温解吸大棚系统。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

本实用新型提供的一种回收利用高温热解吸余热的常温解吸大棚系统，在减少高温热解吸余热浪费的同时提高常温解吸大棚的解吸处理效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的常温解吸大棚系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的蒸汽地暖结构的结构示意图；

附图标记：

1-余热回收锅炉，2-蒸汽地暖结构，22-传热层，24-保温层，25-蒸汽盘管，26-汽水分离器，3-冷凝水储罐，4-常温解吸大棚，5-尾气收集管，6-尾气处理系统，A-高温烟气。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

在附图中示出了根据本实用新型实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

请参照图1，本实用新型实施例一方面提供了一种常温解吸大棚系统，包括常温解吸大棚4，还包括：余热回收锅炉1，与高温热解吸系统连接，用于将高温热解吸系统产生的高温烟气A余热换热为水蒸气；蒸汽地暖结构2，设于常温解吸大棚4的地面底部，蒸汽地暖结构2与余热回收锅炉1连接，水蒸气通入蒸汽地暖结构2以使与蒸汽地暖结构2接触的土壤温度升高。

具体实施方式中，常温解吸大棚4为密闭空间，大棚内的土壤中含有大量的污染物，仅通过机械翻抛等解吸方式，土壤里的有机物难以持续有效的挥发出来。而在本实用新型通过的大棚系统中，蒸汽地暖结构2中的高温水蒸气与土壤进行换热，土壤通过吸收水蒸气中的热量加快了解吸效率，也避免了污染物拖尾现象，并且，在寒冷的季节和地区，有效地为大棚提供一定的热量可以保证常温解吸大棚4的正常运作。

高温热解吸过程中通常产生高温烟气，其携带的热量直接排放出去不仅浪费能源，而且对环境产生恶劣的影响。余热回收锅炉1与高温热解吸系统二燃室连接，将高温热解吸过程中产生的高温烟气进行回收，具体的，高温热解吸过程中产生的高温烟气进入余热回收锅炉1中后与锅炉中的常温水进行热交换，使常温水吸热变成高温水蒸气，从而将高温烟气中的余热传输至蒸汽地暖结构2中，实现资源的回收利用。

在一些实施方式中，蒸汽地暖结构2包括：传热层22，传热层22一侧紧贴设于常温解吸大棚4的土壤底部；蒸汽盘管25，设于传热层22的另一侧；蒸汽盘管25与余热回收锅炉1连接，水蒸气通入蒸汽盘管25进行换热。

传热层22由不锈钢板构成，可以有效地将热量传导至大棚中的土壤。

在另一些实施方式中，蒸汽地暖结构2还包括：保温层24，保温层24设于蒸汽盘管25远离传热层22的一侧，保温层24用于减少蒸汽盘管25中热量的损失。

保温层24由挤塑板、地暖反射膜、边界保温条等中的一种或多种保温材料组成。保温层24设于蒸汽盘管25远离大棚的一层，可以有效地减少热量的散失，保证大部分的热量传递至大棚。

具体的，在一些实施方式中，蒸汽地暖结构2由从上至下依次铺设的传热层、加热层以及保温层构成，传热层为导热效率良好的材料制成，传热层的一侧与需要解吸的土壤接触，另一侧与产生热量的加热层接触；加热层由紧密排列的蒸汽盘管25构成，蒸汽盘管25均匀地排列并紧贴于传热层，使得土壤得到均匀加热；保温层设于蒸汽地暖结构2远离土壤的一侧，保证蒸汽盘管25中水蒸气的热量大部分作用于土壤，可选地，保温层还可设于蒸汽盘管25的四周，避免蒸汽盘管25侧面热量的损失。

在一些实施方式中，蒸汽地暖结构2还包括：汽水分离器26，汽水分离器26设于蒸汽盘管25的底部。

具体的，在另一实施方式中，汽水分离器26为设于蒸汽盘管25底部的多个开孔，在蒸汽盘管25中水蒸气质量较轻，盘旋于蒸汽盘管25的顶部与土壤进行换热，换热后产生的冷凝水滴落在蒸汽盘管25的底部，并经由开孔即汽水分离器26排出。一方面汽水分离器26可将冷凝水回收利用，另一方面，避免冷凝水在蒸汽盘管25中积压阻碍水蒸气顺利、均匀地在蒸汽盘管25顶部流通。

在一些实施方式中，常温解吸大棚系统还包括：冷凝水储罐3，冷凝水储罐3分别与汽水分离器26和余热回收锅炉1连接；冷凝水储罐3用于收集水蒸气在蒸汽盘管25中换热后从汽水分离器26排出的冷凝水，并将冷凝水排入余热回收锅炉1回收利用。冷凝水储罐3使得该系统实现循环回收，节约了资源。

在一些实施方式中，常温解吸大棚系统还包括：尾气收集管5，尾气收集管5均匀设置于常温解吸大棚4的棚顶部，尾气收集管5用于收集常温解吸大棚4解吸后产生的挥发性或半挥发性有机污染物。

在一些实施方式中，常温解吸大棚系统还包括：尾气处理系统6，尾气处理系统6与尾气收集管5连接，用于对尾气收集管5排出的挥发性或半挥发性有机污染物进行净化除尘处理。

在一些实施方式中，水蒸气的温度为100～110℃。

在一些实施方式中，冷凝水储罐3中冷凝水的温度为15～30℃。

优选的，前述蒸汽地暖结构2采用地埋式安装于常温解吸大棚4的地面底部，以使热量有效地换热给土壤。

在另一些实施方式中，可选地，制备得到的尺寸较小且便于移动的蒸汽地暖结构2设于大棚中待解吸的土壤内部，大棚中可设置多个蒸汽地暖结构2，蒸汽地暖结构2包括至少一个传热层以及与传热层紧贴设置的蒸汽盘管；具体的，蒸汽盘管的上、下表面以及四周都铺设传热层，待解吸的土壤均匀地分布在传热层上。本实用新型另一方面提供了一种余热循环利用系统，包括：如前文所记载的常温解吸大棚系统。

一些实施方式中，本实用新型提供的常温解吸大棚系统和余热循环利用系统还可用于对土壤进行烘干。

本实用新型的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

(1)本实用新型将高温热解吸的高温尾气余热回收利用，实现能源的充分利用，节约能耗；

(2)本实用新型将高温尾气余热回收转换为蒸汽作为热源，用于对常温解吸大棚的加热，使得常温解吸技术不再受温度条件的制约，即使在气温较低的季节和地区也能得到较好的修复效果；

(3)本实用新型利用水蒸气为常温解吸大棚地板供暖，具有升温迅速、不结冰、不爆管、故障率低的优点。

(4)本实用新型工艺简单、操作简单，便于推广应用。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种常温解吸大棚系统，包括常温解吸大棚(4)，其特征在于，还包括：

余热回收锅炉(1)，与高温热解吸系统连接，用于将所述高温热解吸系统产生的高温烟气(A)余热换热为水蒸气；

蒸汽地暖结构(2)，设于所述常温解吸大棚(4)的地面底部，所述蒸汽地暖结构(2)与所述余热回收锅炉(1)连接，所述水蒸气通入所述蒸汽地暖结构(2)以使与所述蒸汽地暖结构(2)接触的土壤温度升高。

2.根据权利要求1所述的一种常温解吸大棚系统，其特征在于，所述蒸汽地暖结构(2)包括：

传热层(22)，所述传热层(22)一侧紧贴设于所述常温解吸大棚(4)的土壤底部；

蒸汽盘管(25)，设于所述传热层(22)的另一侧；

所述蒸汽盘管(25)与所述余热回收锅炉(1)连接，所述水蒸气通入所述蒸汽盘管(25)进行换热。

3.根据权利要求2所述的一种常温解吸大棚系统，其特征在于，所述蒸汽地暖结构(2)还包括：

保温层(24)，所述保温层(24)设于所述蒸汽盘管(25)远离所述传热层(22)的一侧，所述保温层(24)用于减少所述蒸汽盘管(25)中热量的损失。

4.根据权利要求2所述的一种常温解吸大棚系统，其特征在于，所述蒸汽地暖结构(2)还包括：

汽水分离器(26)，所述汽水分离器(26)设于所述蒸汽盘管(25)的底部。

5.根据权利要求4所述的一种常温解吸大棚系统，其特征在于，还包括：

冷凝水储罐(3)，所述冷凝水储罐(3)分别与所述汽水分离器(26)和所述余热回收锅炉(1)连接；

所述冷凝水储罐(3)用于收集所述水蒸气在所述蒸汽盘管(25)中换热后从所述汽水分离器(26)排出的冷凝水，并将所述冷凝水排入所述余热回收锅炉(1)回收利用。

6.根据权利要求1所述的一种常温解吸大棚系统，其特征在于，还包括：

尾气收集管(5)，所述尾气收集管(5)均匀设置于所述常温解吸大棚(4)的棚顶部，所述尾气收集管(5)用于收集所述常温解吸大棚(4)解吸后产生的挥发性或半挥发性有机污染物。

7.根据权利要求6所述的一种常温解吸大棚系统，其特征在于，还包括：

尾气处理系统(6)，所述尾气处理系统(6)与所述尾气收集管(5)连接，用于对所述尾气收集管(5)排出的挥发性或半挥发性有机污染物进行净化除尘处理。

8.根据权利要求1所述的一种常温解吸大棚系统，其特征在于，

所述水蒸气的温度为100～110℃。

9.根据权利要求5所述的一种常温解吸大棚系统，其特征在于，

所述冷凝水储罐(3)中冷凝水的温度为15～30℃。

10.一种余热循环利用系统，其特征在于，包括：

如权利要求1-9任一项所述的常温解吸大棚系统。

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